RU2509166C1

RU2509166C1 - Method of disperse gold extraction from refractory ore and man-made mineral stock

Info

Publication number: RU2509166C1
Application number: RU2013110596/02A
Authority: RU
Inventors: Артур Геннадиевич Секисов; Дмитрий Владимирович Манзырев; Александр Юрьевич Лавров; Николай Васильевич Зыков; Константин Сергеевич Смолич
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-03-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: in preparation of mineral mass for leaching carbonate-alkaline solution is added thereto which contains diluted carbonic acid and active oxygen. Said carbonic acid and active oxygen are produced by electrochemical and/or photochemical treatment of soda solution. Besides, complexing agent and ion-exchange gold-selective resin with active oxidiser radicals and complexing ions for gold are added thereto. Note here that concentration of complexing agents in said resin is maintained larger than that in solution to process mineral mass. Then, prepared mineral mass is placed in tray with moisture proof sides and bottom and cured under moisture-proof film for sorption leaching of gold from sintered material. Note here that leaching is carried out under penetration-diffusion conditions. Then, oxygenated water or weak solution of the main complexing agent to obtain the pulp. Then, said pulp is bubbled to separate saturated sorbent therefrom.

EFFECT: higher efficiency of gold extraction.

2 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к выщелачиванию золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, и предназначено для извлечения промышленно ценных металлов.The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous and noble metals, namely, to leach gold from refractory ores and technogenic mineral raw materials, and is intended for the extraction of industrially valuable metals.

Известен способ выщелачивания золота из руд, включающий их дробление, формирование из дробленых руд штабеля, орошение штабеля раствором выщелачивающих реагентов и сбор продуктивных растворов (см. Кучное и подземное выщелачивание металлов. - М.: Недра, 1982).A known method of leaching gold from ores, including crushing them, forming stacks from crushed ores, irrigating the stack with a solution of leaching reagents and collecting productive solutions (see Heap and underground metal leaching. - M .: Nedra, 1982).

Недостатком данного способа является невысокая эффективность из-за низкого извлечения мелкого и тонкого золота, составляющего основную долю запасов упорных руд и техногенных образований, что обусловлено низкой водопроницаемостью руд и недостаточным доступом растворов к внутриминеральным включениям золота.The disadvantage of this method is its low efficiency due to the low extraction of fine and fine gold, which makes up the bulk of the reserves of refractory ores and technogenic formations, which is due to the low permeability of the ores and the insufficient access of solutions to intramineral inclusions of gold.

Наиболее близким к заявляемому является способ выщелачивания золота с агломерацией, включающий рудоподготовку - многостадийное дробление и агломерацию (окомкование) руд за счет добавки к ним цемента, воды и окиси кальция, формирование штабеля и подачу в штабель выщелачивающего золото раствора реагента, выпуск из штабеля золотосодержащего раствора и извлечение из него золота (см. Водолазов Л.И., Дробаденко В.П., Лобанов Д.П., Малухин Н.Г. Геотехнология. Кучное выщелачивание бедного минерального сырья. Учебное пособие. - Москва: Московская государственная геологоразведочная академия, 1999. С.91-93).Closest to the claimed one is a method of leaching gold with agglomeration, including ore preparation - multi-stage crushing and agglomeration (ore pelletization) of ores by adding cement, water and calcium oxide to them, forming a stack and feeding a reagent solution into the gold leaching stack, releasing a gold-containing solution from the stack and gold extraction from it (see Vodolazov L.I., Drobadenko V.P., Lobanov D.P., Malukhin N.G. Geotechnology. Heap leaching of poor mineral raw materials. Textbook. - Moscow: Moscow State shock geological exploration academy, 1999. S. 91-93).

Эффективность данного способа также недостаточно велика вследствие образования в штабеле закальматированных участков и сорбции извлеченного в рабочий раствор золота шламистыми частицами, неизбежно появляющимися при гидродинамическом контакте агломерированных частиц глин, опала, кварца и халцедона.The effectiveness of this method is also not large enough due to the formation of stacked plated areas and sorption of gold extracted into the working solution by slimy particles, which inevitably appear upon hydrodynamic contact of agglomerated particles of clay, opal, quartz and chalcedony.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа извлечения золота из руд и техногенных минеральных образований за счет снижения удельного объема закальматированных участков и сорбционного переосаждения растворенного золота образующимися шламистыми частицами.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the method of extracting gold from ores and man-made mineral formations by reducing the specific volume of the plated areas and the sorption reprecipitation of dissolved gold by the resulting slimy particles.

Указанный технический результат достигается тем, что способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, включающий агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора, отличается тем, что агломерацию минеральной массы осуществляют путем добавки в нее одновременно карбонатно-щелочного раствора, содержащего растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователя, а также ионообменной смолы, селективной по золоту, подвергшейся обработке в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе и содержащей активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота, причем концентрацию комплесообразователей в смоле создают большую, чем в растворе для обработки минеральной массы, а выщелачивание золота осуществляют первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, затем, после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота, в режиме активного массообмена путем добавки в минеральную массу накислороженной воды или слабого раствора реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, барботажа пульпы и отделения от нее насыщенного сорбента.The specified technical result is achieved in that the method of extracting dispersed gold from refractory ores and technogenic mineral raw materials, including sintering a gold-containing mineral mass of the feedstock, leaching of gold and subsequent extraction of gold from the solution, is characterized in that the sintering of the mineral mass is carried out by adding carbonate to it simultaneously - alkaline solution containing dissolved carbon dioxide and active oxygen resulting from electrochemical and / or sequential electrochemical and photochemical treatment of a soda solution, a complexing agent, as well as a gold selective ion exchange resin, processed in a solution prepared in a photoelectrochemical or electrochemical reactor and containing active oxidizing radicals and complexing ions for gold, and the concentration of complexing agents in the resin is higher than in a solution for processing the mineral mass, and the leaching of gold is carried out initially in the penetration-diffusion mode, then after sorption extraction of readily soluble forms of gold, in the mode of active mass transfer by adding oxygenated water or a weak solution of a complexing agent to the mineral mass until the pulp is formed, the pulp is bubbled and the saturated sorbent is separated from it.

Способ отличается также тем, что после извлечения ионообменной смолы, добавленной в шихту на первом этапе, в пульпу вводят свежую смолу или активированный уголь.The method also differs in that after the extraction of the ion-exchange resin added to the mixture in the first stage, fresh resin or activated carbon is introduced into the pulp.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что при подготовке минеральной массы к выщелачиванию в нее одновременно добавляют карбонатно-щелочной раствор, содержащий растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователь, а также ионообменную смолу, селективную по золоту, содержащую за счет обработки в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота, причем концентрацию комплесообразователей в смоле создают большую, чем в растворе, которым обрабатывают минеральную массу, после чего осуществляют размещение подготовленной минеральной массы в кювете с гидроизолированными бортами и днищем и выдерживанием ее под влагонепроницаемой пленкой производят сорбционное выщелачивание золота из агломерированного материала, первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, а затем, после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота, в минеральную массу добавляют накислороженную воду или слабый раствор основного реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, осуществляют ее барботаж, после чего отделяют от нее насыщенный сорбент.Distinctive features of the proposed method is that when preparing the mineral mass, a carbonate-alkaline solution containing dissolved carbon dioxide and active oxygen obtained as a result of electrochemical and / or sequential electrochemical and photochemical treatment of the soda solution, complexing agent, and also gold selective ion exchange resin containing, by processing in a prepared in photoelectrochemical or electrochemical reaction In a solution, active oxidizing radicals and complexing ions for gold, and the concentration of komplesoobrazovateli in the resin create a greater than in the solution that is treated with the mineral mass, after which the prepared mineral mass is placed in a cuvette with waterproofing sides and bottom and keeping it under a moisture-proof film perform sorption leaching of gold from the agglomerated material, initially in the penetration-diffusion mode, and then, after sorption extraction After the formation of readily soluble forms of gold, oxygenated water or a weak solution of the main complexing agent is added to the mineral mass until the pulp is formed, it is bubbled, and then the saturated sorbent is separated from it.

Способ осуществляется следующим образомThe method is as follows

В электрохимическом реакторе готовят активный щелочно-содовый раствор путем барботажа воздухом и последовательного электролиза с образованием растворенного двухатомарного кислорода и углекислого газа, выделяющихся на аноде, а затем образования активного кислорода (озона, перекиси водорода, гидроксил-радикала, димеров карбоксил-катионов) облучением электролизного раствора УФ-светом в диапазоне длин электромагнитных волн 180-300 нанометров путем циркуляции раствора через погружные УФ-лампы или облучением навесными (внешними) УФ-лампами при продолжающемся электролизе, преимущественно в прианодной зоне. В прикатодной области реактора образуется гидроксид натрия (щелочь). Полученный карбонатно-щелочной раствор, содержащий активные формы кислорода, используют для приготовления двух растворов с комплексообразователем для золота: средней концентрации и высокой концентрации. Раствор с комплексообразователем средней концентрации используют для пропитки минеральной массы, содержащей золото, в которую одновременно с раствором подают ионообменную смолу, селективную для образуемых при выщелачивании комплексных золотосодержащих анионов. Ионообменную смолу готовят путем обработки раствором с комплексообразователем для золота высокой концентрации. После этого обработанную минеральную массу, смешанную с подготовленной смолой, помещают в траншею с гидроизолированными стенками и днищем (см. фиг., позиция I) или складируют в штабели и выдерживают под влагонепроницаемой пленкой в течение 2-4 суток.An active alkaline-soda solution is prepared in an electrochemical reactor by sparging with air and sequential electrolysis with the formation of dissolved diatomic oxygen and carbon dioxide released at the anode, and then the formation of active oxygen (ozone, hydrogen peroxide, hydroxyl radical, carboxyl cation dimers) by irradiation of electrolysis UV light in the range of electromagnetic wavelengths of 180-300 nanometers by circulating the solution through submersible UV lamps or by irradiation with mounted (external) UV lamps with ongoing electrolysis, mainly in the anode zone. Sodium hydroxide (alkali) is formed in the cathode region of the reactor. The resulting carbonate-alkaline solution containing reactive oxygen species is used to prepare two solutions with a complexing agent for gold: medium concentration and high concentration. A solution with a complexing agent of medium concentration is used to impregnate a mineral mass containing gold, into which an ion exchange resin, selective for complex gold-containing anions formed during leaching, is fed simultaneously with the solution. The ion exchange resin is prepared by treatment with a solution with a complexing agent for high concentration gold. After that, the treated mineral mass mixed with the prepared resin is placed in a trench with waterproof walls and a bottom (see Fig., Position I) or stored in stacks and kept under a moisture-proof film for 2-4 days.

В этот период осуществляется выщелачивание и сорбция легкорастворимых форм золота в диффузионно-пенетрационном режиме. Причем ионообменный сорбент не только поглощает из поровых растворов комплексные ионы золота, но и вследствие наличия концентрационного градиента насыщает их новыми ионами комплексообразователя. После завершения этого этапа выщелачивания и сорбции в минеральную массу добавляют накислороженную воду или слабый раствор основного реагента-комплексообразователя, например, через систему закрепленных на раме перфорированных труб или шлангов (фиг.1, поз.II), до формирования пульпы находящуюся в штабеле минеральную массу предварительно перемещают в траншею, осуществляют ее барботаж в течение 3-5 часов, например эрлифтами (фиг.1, поз.III), после чего отделяют от нее насыщенный сорбент, а отработанную пульпу подают в место складирования или на приготовление закладки. В отдельных случаях, при наличии в минеральной массе большого количества сорбционно-активных минералов и углистого вещества, после извлечения ионообменной смолы, добавленной в шихту на первом этапе, в пульпу вводят свежую смолу или активированный уголь.During this period, leaching and sorption of readily soluble forms of gold is carried out in the diffusion-penetration mode. Moreover, the ion-exchange sorbent not only absorbs complex gold ions from pore solutions, but also, due to the presence of a concentration gradient, saturates them with new ions of the complexing agent. After completing this leaching and sorption step, oxygenated water or a weak solution of the main complexing agent is added to the mineral mass, for example, through a system of perforated pipes or hoses attached to the frame (Fig. 1, item II), until the pulp is formed, the mineral mass in the stack previously moved to the trench, carry out its bubbling for 3-5 hours, for example with airlifts (Fig. 1, item III), after which the saturated sorbent is separated from it, and the spent pulp is fed to the storage place or rigotovlenie bookmarks. In some cases, in the presence of a large amount of sorption-active minerals and carbonaceous matter in the mineral mass, after the extraction of the ion-exchange resin added to the mixture at the first stage, fresh resin or activated carbon is introduced into the pulp.

Пример конкретного осуществления способа.An example of a specific implementation of the method.

Способ был опробован на лежалых хвостах обогащения руд Шахтаминского месторождения, в которых находится неизвлеченное в концентрат золото в сростках и золото, заключенное в минеральных частицах халькопирита, пирита, кварца, халцедона. Причем золото, заключенное в минеральных частицах, не извлекается из хвостов методом кучного или кюветного выщелачивания простым «накислороженным» цианидным раствором, а только предложенными активными растворами.The method was tested on the stagnant tailings of the ores of the Shakhtaminskoye deposit, in which there is gold in aggregates not extracted into the concentrate and gold contained in mineral particles of chalcopyrite, pyrite, quartz, and chalcedony. Moreover, the gold contained in the mineral particles is not extracted from the tailings by heap or cuvette leaching using a simple “oxygenated” cyanide solution, but only with the proposed active solutions.

Из 1%-ного содового раствора готовили активный карбонатно-щелочной раствор в электрохимическом реакторе путем барботажа воздухом для насыщения кислородом в течение 1 часа, электролизом в течение 1 часа, последующего ввода до концентрации 1% перекиси водорода и облучения УФ-светом в диапазоне 180-300 нанометров лампами ДРТ-230 в течение 30 мин. В одну часть полученного раствора вводили цианид натрия - 1 кг/т, в другую концентрацией 10 кг/т. Раствором концентрацией 1 кг/т орошали послойно укладываемую в траншею минеральную массу хвостов. При этом предварительно в минеральную массу добавляли в количестве 5% (объемных) ионообменную смолу А-100, подготовленную раствором концентрации цианида 10 кг/т. После этого закрывали полиэтиленовой пленкой и выдерживали под ней в течение 3-х суток. При этом за счет впитывания (пенетрации) раствора в минеральную массу осуществлялось выщелачивание золота, в первую очередь находящегося в сростках, и ионный обмен комплексных золотоциановых анионов в пленочной фазе смолы на активные гидратированные анионы цианида. За счет концентрационного градиента между поровыми растворами смолы и минеральной массы скорость диффузии этих ионов относительно велика. Кроме того, смола выполнят и функцию центров агломерации частиц минеральной массы, обеспечивая эффективность ее пропитки выщелачивающим активным раствором. За период выстаивания активные компоненты раствора также обеспечивают локальное (в области микротрещин и пор) растворение железа и меди соответствующих сульфидных минералов-концентраторов дисперсного золота. После окончания выстаивания в траншею подавали накислороженную воду до Ж:Т=1:1 и в течение 3-х часов проводили барботаж аэролифтами. После этого пульпу откачивали через сетчатые грохоты, на которых отделяли насыщенную смолу. Содержание золота на смоле составило 7 мг/г.An active carbonate-alkaline solution was prepared from a 1% soda solution in an electrochemical reactor by sparging with air to saturate with oxygen for 1 hour, electrolysis for 1 hour, then injected to a concentration of 1% hydrogen peroxide and irradiated with UV light in the range 180- 300 nanometers with DRT-230 lamps for 30 minutes Sodium cyanide was introduced into one part of the resulting solution, 1 kg / t, and into another, a concentration of 10 kg / t. A solution with a concentration of 1 kg / t irrigated the mineral mass of tails layered in a trench. In this case, the A-100 ion-exchange resin prepared by a solution of cyanide concentration of 10 kg / t was added to the mineral mass in an amount of 5% (volume). After that, they closed it with plastic wrap and kept under it for 3 days. In this case, due to the absorption (penetration) of the solution into the mineral mass, gold was leached out, primarily in intergrowths, and ion exchange of complex gold cyanide anions in the film phase of the resin into active hydrated cyanide anions. Due to the concentration gradient between the pore solutions of the resin and the mineral mass, the diffusion rate of these ions is relatively high. In addition, the resin will also perform the function of centers of agglomeration of particles of mineral mass, ensuring the effectiveness of its impregnation with a leaching active solution. During the period of aging, the active components of the solution also provide local (in the area of microcracks and pores) dissolution of iron and copper of the corresponding sulfide minerals-concentrators of dispersed gold. After the maturation was completed, oxygenated water was supplied to the trench to W: T = 1: 1 and sparging with aerial lifts was carried out for 3 hours. After that, the pulp was pumped out through mesh screens, on which saturated resin was separated. The gold content of the resin was 7 mg / g.

Claims

1. The method of extracting dispersed gold from refractory ores and man-made mineral raw materials, comprising agglomeration of a gold-bearing mineral mass of the feedstock, leaching of gold and subsequent extraction of gold from a solution, characterized in that the agglomeration of the mineral mass is carried out by adding simultaneously a carbonate-alkaline solution containing dissolved carbon dioxide and active oxygen resulting from electrochemical and / or sequential electrochemical and photochemical treatment of soda gold solution, a complexing agent, and an ion-exchange resin, treated in a solution prepared in a photoelectrochemical or electrochemical reactor and containing active oxidizing radicals and complexing ions for gold, the concentration of complexing ions in the resin being higher than in the solution for processing mineral mass, while the leaching of gold is carried out initially in the penetration-diffusion mode, and after sorption extraction of readily soluble forms of gold ota in active mode by the mass transfer additive in mineral weight oxidized sample water or weak liquor complexing reagent before the formation of the slurry, bubbling pulp and separating it from the saturated ion exchange resin.

2. The method according to claim 1, characterized in that after removing the ion-exchange resin added to the mixture in the first stage, fresh resin or activated carbon is introduced into the pulp.