Способ переработки золотосодержащих гравиоконцентратов полидисперсного состава

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ГРАВИОКОНЦЕНТРАТОВ ПОЛИДИСПЕРСНОГО СОСТАВА Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, а также к способам проведения массообменных процессов в системах твердое - жидкое и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности. Изобретение направлено на повышение эффективности процесса выщелачивания путем его интенсификации. Способ переработки золотосодержащих гравитационных концентратов полидисперсного состава,включающий цианирование исходного материала при импульсной подаче раствора, при этом импульсную подачу растворов ведут с дополнительным наложением гармонических колебаний скорости раствора от минимального (нулевого) до максимального значения, обеспечивающего переход во взвешенное состояние частиц в слое обрабатываемого материала при частоте гармонических колебаний 1-4 Гц.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИРКУТСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЛАГОРОДНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ", ОАО Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, а также к способам проведения массообменных процессов в системах твердое - жидкое и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности. В золотодобывающей промышленности для переработки гравитационных концентратов получили распространение способы интенсивного цианирования, когда неизмельченные концентраты подвергали выщелачиванию при повышенных концентрациях цианида с использованием специальных устройств для интенсификации процесса растворения золота. Известны несколько вариантов осуществления процесса интенсивного цианирования - в аппаратах с вращающимся барабаном (установки ILR фирмы "Gekko Systems"), действующих по принципу бетономешалки, и в аппаратах конусного типа, действующих по принципу перколяции с восходящим потоком жидкости. Заявляемое изобретение предусматривает второй вариант осуществления процесса интенсивного цианирования в аппаратах конусного типа. Известен способ заявителя ACACIA Resourses Limited по международной заявке WO 0015856 [1],при котором процесс выщелачивания золота из гравитационных концентратов также осуществляется в конусной установке в режиме "кипящего слоя" при непрерывной циркуляции цианистого раствора между конусным реактором и зумпфом насоса до окончания процесса растворения золота. Внизу конусный реактор также оборудован разделительным устройством - "картриджем", выполненным в виде двух параллельных решеток, пространство между которыми заполнено гранулированным пластиком. Гравиоконцентраты полидисперсного состава предварительно подвергают обесшламливанию при повышенной скорости протока воды через реактор. Недостатками этого способа являются такие факторы, как потеря частиц золота, удаляемых из реактора вместе со шламами еще до начала процесса выщелачивания, и необходимость разбавления пульпы в процессе выщелачивания для создания "кипящего слоя" до отношения Ж:Т=(1,5-2,0):1. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ переработки золотосодержащих концентратов [2] в конусной установке с импульсной подачей растворов, по которому выщелачивание золота из концентрата полидисперсного состава ведут при частоте импульсов 10-30 в час, отношение продолжительности импульсной подачи раствора к продолжительности операции выщелачивания 0,05-0,15 и отношении объема раствора, подаваемого за время импульса, к общему объему пульпы 0,05-0,20. Конусный реактор внизу оборудован разделительным устройством, выполненным в виде шарового клапана, открывающегося под напором подаваемого снизу раствора и закрывающегося при прекращении подачи раствора. Импульсная подача раствора позволяет вести процесс выщелачивания при меньшей средней скорости пропускания раствора и уменьшить отношение жидкой и твердой фаз до Ж:Т=(0,6-1,0):1 с получением относительно чистого слива конусного реактора. Недостатком способа, принятого за прототип, является относительно низкая его эффективность,выражающаяся в большой длительности операции выщелачивания. Задачей изобретения является повышение эффективности процесса выщелачивания путем его интенсификации при использовании минимального массового отношения жидкой и твердой фаз, обеспечивающего максимальную концентрацию золота в конечном продуктивном растворе, направляемом на электролиз. Это достигается тем, что в способе переработки золотосодержащих гравитационных концентратов полидисперсного состава, включающем цианирование исходного материала в конусных реакторах с решеткой в нижней части при импульсной подаче раствора, согласно изобретению импульсную подачу растворов ведут с дополнительным наложением гармонических колебаний скорости раствора от минимального (нулевого) до максимального значения, обеспечивающего переход во взвешенное состояние частиц в слое обрабатываемого материала при частоте гармонических колебаний 1-4 Гц. Сущность способа заключается в следующем. В предложенном способе выщелачивание золота ведут при импульсной подаче раствора, обеспечивающей поршневой режим перколяции наложением гармонических колебаний скорости подачи раствора, имитирующих работу отсадочной машины, благодаря чему частицы золота, присутствующие в гравитационном концентрате, мигрируют в нижнюю зону конусного реактора, где реализуется максимальная скорость массообменных процессов, и общая продолжительность операции выщелачивания существенно сокращается. Процесс выщелачивания золотосодержащего гравитационного концентрата полидисперсного состава ведут в известном устройстве в виде опрокинутого конуса, нижняя часть которого оборудована разделительным устройством, выполненным в виде решетки ( см. фиг. 1), при импульсной подаче раствора снизу с дополнительным наложением гармонических колебаний скорости подачи раствора, производимых с помощью какого-либо известного устройства (например, автопульсатора, поршневым, диафрагмовым или перистатическим насосами и т.п.), при этом в течение одного колебательного цикла скорость протекания раствора через решетку изменяют от нулевого до максимального (Vmax) значения,обеспечивающего переход во взвешенное состояние частиц гравиоконцентрата с частотой f = (1-4) Гц. Отношение объема раствора, подаваемого за период импульса, к общему объему пульпы 0,1-0,3 и отношение продолжительности импульсной подачи раствора к продолжительности операции выщелачивания 0,2-0,3. Частоту гармонических колебаний для конусных реакторов подбирают аналогично отсадочным машинам в зависимости от дисперсности обрабатываемого материала: меньшее значение для грубодисперсных материалов, большее для тонкодисперсных. Установлено, что при частоте менее 1 Гц в продолжении колебательного цикла происходит замедленное нарастание и снижение скорости протока раствора через решетку без перевода надрешетного слоя во взвешенное состояние, а при частоте более 4 Гц из-за низкой продолжительности колебательного цикла материал надрешетного слоя не успевает перейти во взвешенное состояние и снова осесть на решетку, что отрицательно сказывается на эффективности сегрегации частиц по крупности и плотности. Сущность способа поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена схема разделительного устройства конусного реактора для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - график импульсной подачи раствора с наложением гармонических колебаний скорости; на фиг. 3 - график растворения золота из гравиоконцентрата в конусных установках: 1 - наложением гармонических колебаний скорости подачи раствора, 2 - без гармонических колебаний (прототип). Пример 1. В качестве исходного материала использовали гравитационный концентрат с содержанием золота 268 г/т, имеющий полидисперсный состав с выходом граничных классов: -0,074 мм - 10%, +2 мм - 4%. Концентрат загружали в конусный реактор, имеющий корпус 1 с решеткой 2 в нижней части в виде сетки с ячейкой 0,5 мм и патрубком 3 для подачи раствора, заполняли реактор водой до соотношения Ж:Т=0,6:1 с направлением слива реактора в зумпф насоса. Запускали циркуляцию воды в импульсном режиме: продолжительность импульсной подачи 1 мин, продолжительность паузы 3 мин. Дополнительное наложение гармонических колебаний скорости подачи воды создавали за счет использования перистальтического насоса с частотой колебаний 2 Гц. Объем воды, подаваемой за один импульс, устанавливали в размере 1/4 части от общего объема пульпы в реакторе. Через 2 ч работы насос отключили и твердую фазу из реактора выгрузили послойно сверху вниз равными по массе партиями. От каждой партии отбирают навески для пробирного анализа. Концентрирование золота в нижней части реактора при наложении гармоничных колебаний скорости подачи жидкой фазы иллюстрируется в табл.1. Таблица 1 Распределение золота по высоте конусного реактора через 2 ч работы в импульсном режиме с наложением гармонических колебаний скорости подачи воды Пример 2. В качестве исходного материала использовали концентрат, указанный в примере 1. Две одинаковые по массе и составу партии концентрата загружали в две идентичные по конструкции конусные установки с решетками в нижней части конуса и обрабатывали цианистым раствором с концентрацией NaCN 6,2 г/л при отношении Ж:Т=0,6:1. Выщелачивающий раствор подавали в реактор импульсами с частотой 12 импульсов в час при продолжительности импульса 1 мин. Отношение объема раствора,подаваемого за один импульс, к объему пульпы в реактор 1/5. Подачу раствора осуществляли с помощью перистальтического насоса, создающего гармонические колебания скорости подачи растворов с частотой 4 Гц. При этом одну из конусных установок оборудовали компенсатором гидроударов в виде длинного эластичного шланга, гасящего гармонические колебания скорости подачи раствора. В процессе выщелачивания периодически отбирали пробы растворов для определения концентрации растворенного золота. Результаты представлены в табл. 2. Таблица 2 Концентрация золота в растворе в зависимости от времени Интенсификацию процесса растворения золота при наложении гармонических колебаний скорости подачи раствора иллюстрируют графики, представленные на фиг. 3. Для достижения одинаковой конечной полноты растворения золота в конусной установке без наложения гармонических колебаний продолжительность выщелачивания должна быть увеличена в 1,5-2 раза. В результате использования заявленного гидродинамического режима при переработке гравиоконцентратов полидисперсного состава в конусном реакторе происходит перераспределение материала по крупности, плотности и форме с концентрированием золота в нижних зонах с наиболее интенсивным гидродинамическим воздействием без просыпания частиц под решетку, благодаря чему тонкие фракции концентрата успевают оседать и не попадают в слив реактора, обеспечивая тем самым повышение эффективности процесса выщелачивания. Источники информации. 1. WO 0015856, С 22 В 11/00, 11/08, 3/04, Акация Ресорсес Лимитед (Австралия) 2. RU 1593250, C22B 3/04, ОАО "Иргиредмет". ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки золотосодержащих гравитационных концентратов полидисперсного состава,включающий цианирование исходного материала в конусных реакторах с решеткой в нижней части при импульсной подаче раствора, отличающийся тем, что импульсную подачу растворов ведут с дополнительным наложением гармонических колебаний скорости раствора от минимального (нулевого) до максимального значения, обеспечивающего переход во взвешенное состояние частиц в слое обрабатываемого материала при частоте гармонических колебаний 1-4 Гц.