книги из ГПНТБ / Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом

серной кислотой. При этом было получено извлечение: золота, меди и никеля 100%, цинка 95%, железа 70%. Продолжительность всего

При осаждении золота цинковой пылью (Меррилл-Кроу) стои­ мость переработки 1 m раствора составляет 3,5—4 пенса. Таким образом, применение ионообменного процесса для выделения золота из цианистых растворов Витватерсрэнда, с экономической точки зре­ ния, не конкурентноспособно по сравнению с процессом МерриллКроу.

Несколько иначе выглядят показатели в случае применения ионного обмена непосредственно к цианистым пульпам, так как при этом из схемы исключаются фильтрация пульпы и осветление рас­ творов.

Лаборатория фирмы Пермутит занималась разработкой данного процесса в промышленном масштабе. Сообщения о результатах ис­ пытаний были сделаны Арденом на Второй международной конфе­ ренции по мирному использованию атомной энергии [152]. При осу­ ществлении процесса в промышленном масштабе встретились за­ труднения и работа на ионообменной установке была прекращена.

Компания Вест Дрифонтейн провела испытания на установке, созданной для извлечения уранаУстановка состояла из наклонного сепаратора, где смола смешивалась с пульпой и после нескольких стадий обработки отделялась от пульпы за счет использования раз­ ности в плотностях. Для сорбции золота применяли смолу Деаци-

240

Опыты показали, что в пульповом процессе растворенное золото полностью можно извлечь на смолу. Аналогичные результаты были получены при применении смолы Деацидит FF-520. Емкость этой смолы по золоту была несколько выше, чем у ионита Деацидит Н. Чтобы определить потери смолы, от хвостовой пульпы отбирали

специальные пробы. Было установлено, что общие потери смолы не

10 шт.), смола задерживается в агитаторе. Опытами было установ­

и осаждение золота вели в электролитической ванне (рис. 86) с двумя графитовыми анодами и свинцовым катодом, установленными на расстоянии 7 мм друг от друга. Насыщенную смолу перемешивали

Извлечение золота на катод составило 98%, в электролите оставалось металла 0,15 г/т раствора. Смолу и электролит направляли в оборот.

При промышленном оформлении этого процесса встретились зна­ чительные трудности при отделении и транспортировке смолы из аппарата в аппарат, так как 1 л пульпы содержит всего около 1 мл смолы. Пытались отделить смолу флотацией в машине Фагергрена,

но процесс сопровождался большим расходом реагентов и разру­ шением смолы, а в концентрат (нагруженная смола) попадало много шламов.

Детально изучали возможность применения гравитационных ме­ тодов разделения смолы и пульпы. Исследовали методы классифика­ ции в гидроциклонах, гидросепараторах и т. п. Ни один из испытан­ ных методов не дал 100%-ного извлечения смолы и не гарантировал ее от дополнительного механического разрушения.

Был испытан метод отделения смолы от пульпы в пульсирующей колонке (рис. 87). Пульпу с содержанием 52% твердого, крупностью

— 0,208 мм пропускали через колонку сверху до момента насыщения смолы по золоту (содержание золота в жидкой фазе входящей и

242

и серебра в зарубежной практике, известно, что исследования в этом

стоводородной кислоты этилацетатом [156]. Имеются сообщения о применении экстракции для очистки драгоценных металлов, в част­

изучается экстракция этилдитиокарбаматов золота [158], экстракция в системе Aul 11—HCl по гидратно-сольватному механизму; иссле­ дуются дитиофосфинатокомплексы золота и серебра, а также ком­ плексы серебра с 2-меркаптобензатиазолом и некоторыми алифа­ тическими аминосоединениями; приводятся экспериментальные дан­ ные по экстракции золота и серебра из водных растворов метанола, этанола и ацетона тридодециламином и трибутилфосфатом [159].

В результате усиленных исследований в области экстракции золота и серебра стали использовать процессы жидкостной экстрак­ ции в целом ряде схем определения благородных металлов. Во всех случаях экстракцию применяют либо для концентрирования опре­ деленного металла, либо для отделения его от примесей. В частности, в последеие годы стали известны разработки радиохимического спо­ соба определения золота и серебра с применением экстракционной системы дитизона четыреххлористого углерода, диметилглиоксима [160]; способ определения золота в сульфидных рудах [161]; флуорометрическое определение золота в горных породах с использова­ нием родамина В [162]. Хлораурат родамина В по этому методу экстрагируется изопропиловым эфиром.

Сюда же следует отнести спектрофотометрический метод опреде­ ления золота с предварительной экстракцией1 , а также одновремен­ ное определение осмия, рутения, иридия и золота в платине с по­ мощью нейтронно-активационного анализа с предварительным эк­ стракционным разделением элементов. При этом для отделения зо­ лота от металлов платиновой группы в хлоридных растворах наи­ большее практическое применение имеют эфиры [163].

Имеются сведения и о способах определения серебра, включаю­ щих экстракцию. Так, известны спектрографические методы с ис­ пользованием экстракции [164], колориметрические методы с ис­ пользованием дитизона, а также нейтронно-активационный метод анализа гранитных и диабазовых пород, в котором экстрагентами служат солянокислая соль тридодециламина, трибутилфосфат и теноилтрифторацетон.

В середине 60-х годов предложен полевой метод определения се­ ребра в почвах и горных породах экстракцией его триизооктилтиофосфатом [165]. Кроме того, описано спектрофотометрическое

1 Патент США № 3397040, 1966.

244

Т а б л и ц а 23

М Е Т О Д Ы Э К С Т Р А К Ц И И З О Л О Т А И С Е Р Е Б Р А И З Р А З Л И Ч Н Ы Х П О Р О Д

тилтриамид фосфорной кислоты

245

определение микрограммовых количеств серебра тиокетоном Михлера с последующей экстракцией образующихся комплексов изоамиловым спиртом или Н-гексанолом.

Известны и другие сообщения о проведении исследовательских работ за рубежом в области экстракции золота и серебра из различ­ ных растворов.

Несомненно, что некоторые из перечисленных выше методов эк­

лов из водных растворов различного состава, образующихся при обработке различных материалов, в том числе и продуктов металлур­ гического производства, можно судить из данных табл. 23.

Нетрудно заметить, что почти все представленные в данной таб­ лице варианты касаются случаев выделения золота и серебра из кислых растворов.

В принципе экстракция вполне применима и к щелочным циа­ нистым растворам, являющимся основным продуктом гидрометал­ лургического производства золота и серебра, о чем имеются достовер­ ные указания в соответствующих публикациях [166, 167].

Однако, по мнению американских ученых, жидкостная экстрак­ ция в данном случае вряд ли окажется конкурентоспособной по эко­ номическим показателям с существующими более дешевыми и про­ стыми способами извлечения золота и серебра из цианистых раство­ ров и рудных пульп.

Что же касается аффинажа платиновых и благородных металлов, то в данном случае экстракционные методы их разделения и очистки с использованием кислых сред имеют несомненное преимущество.

Глава XI

ГИДРОХЛОРИРОВАНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

ИКОНЦЕНТРАТОВ

Процесс гидрохлорирования основан на переводе золота в воднорастворимое соединение золотохлористоводородной кислоты под действием газообразного хлора и других хлорагентов, содержащих хлор в виде иона (например, HCl):

Подобный процесс под названием «хлоринация» как гидрометал­ лургический метод извлечения золота из руд и концентратов широко применялся в золотодобывающей промышленности в течение второй половины X I X века.

246

С целью интенсификации процесса хлоринации ранее применяли выщелачивание руды под давлением, осуществляя хлоринацию в бочках и используя в качестве хлорагента хлорную известь. Положительными сторонами этого способа являлось перетирание материала при вращении бочки, повышенное давление хлора и отсутствие необходи­ мости получать хлор извне. Сначала в бочку заливали воду, затем вводили хлорную известь и сверху загружали руду. После этого на слой руды заливали необходимое количество серной кислоты и плотно закрывали крышку в бочке, затягивая ее бол­ тами. Хлор в бочке получался по реакциям: .

Недостатками хлоринационного процесса в первый период его освоения являлись: а) необходимость использования большого количества хлора и хлорсодержащих агентов; б) токсичность применяемых реагентов и связанная с этим возможность отравления при обслуживании технологического процесса; в) затруднения, вызы­ ваемые присутствием в природных золотинах примеси серебра, образующего нерас­ творимые поверхностные пленки AgCl, препятствующие дальнейшему протеканию процесса растворения золота; г) недостаточная эффективность используемой для выщелачивания аппаратуры.

Указанные недостатки специфичны для рассматриваемого процесса. Тем не менее, возможности использования хлоринации в последние годы существенно расши­ рились благодаря достигнутому прогрессу как в области теории, так и в области практического осуществления данного метода.

Исследования последнего времени и, в частности, работа Путмана [111], измерившего скорости растворения золотой фольги и золотых пластинок как в цианистом растворе, так и в хлорной воде показали, что скорость растворения золота в хлорной воде значи­ тельно выше, чем в цианистом растворе, и что она резко возрастает с увеличением содержания в растворе иона хлора. Путман показал, что добавка хлорида и сульфата натрия не влияет на скорость реак­ ции, в то время как при снижении концентрации хлора в растворе и увеличении кислотности повышает величину растворения золота. Кроме того, первоначально реакция хлорирования золота протекает

ускоряет процесс растворения золота, так как хлориды ряда метал­ лов, прохлорированные до золота, могут служить донорами иона хлора в растворах.

Установлено, что ускоряющее влияние хлорида достигает мак­ симума при концентрации иона хлора в насыщенных газообразным хлором растворах около 5 г/л. На практике этого значения концен­ трации иона хлора достигают, вводя в пульпу хлорирования соляную кислоту.

247

В процессе гидрохлорирования одновременно с золотом хлори­ руются и другие присутствующие в руде металлы, хлориды которых могут быть растворимы или нерастворимы в воде.

При гидрохлорировании серебро- и свинецсодержащих руд (с образованием нерастворимых в воде хлоридов серебра AgCl и свинца РЬС12 ) большое значение имеет знание устойчивости богатых хлоридных растворов, которая определяется равнове­ сием между раствором и осадком в зависимости от величины растворимости того или иного хлорида.

Установлено, что, когда хлорид серебра или хлорид свинца находятся в кон­ такте с сильно кислыми растворами хлорида, наступает следующее равновесие с об­ разованием серии анионных комплексов, растворимых в концентрированных хло­ ридных растворах:

11

P b " + C l -

Указанное положение, а также энергичное перемешивание растворов, помога­ ющее снятию пленки «нерастворимых» хлоридов с поверхности золота, позволяют в настоящее время хлорировать природные сплавы золота с серебром (до 40% Ag).

Впринципе сульфидные золотосодержащие концентраты можно хлорировать непосредственно в «сыром» виде. Однако с целью эко­ номии расхода хлора (на хлорирование сульфидов), снижения стои­ мости процесса, сокращения продолжительности обработки и повы­ шения извлечения золота целесообразно гидрохлорированию под­ вергать предварительно обожженный материал. При этом установ­ лено, что оптимальной температурой обжига, обеспечивающей сте­ пень удаления серы (величину десульфуризации) не менее 97%, яв­ ляется температура 800° С. В этом случае при последующем гидро­ хлорировании достигается извлечение золота в хлоридный раствор выше 99%.

Вкачестве эффективного аппарата для гидрохлорирования в ЮАР предложен реактор в титановом исполнении (рис. 88). Гидравличес­ кий затвор обеспечивает герметичность реактора. Вал с ротором и импеллером вращается непосредственно от электродвигателя со скоростью 1000 об/мин, что помогает снятию пленки нерастворимых хлоридов. Оптимальная температура процесса хлорирования состав­

ляет 60—70° С, подогрева пульпы в данном случае не требуется, так как она разогревается за счет трения импеллера и ротора с вяз­ кими растворами. Хлорирование ведут в солянокислой среде (5-м. HCl) при отношении ж : т = (З-т-4) : 1.

Немаловажная операция при гидрохлорировании — последую­ щее осаждение золота из хлоридных растворов.

Известно, что наиболее эффективно золото из большого объема хлоридных растворов может быть осаждено:

248