Файл: Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом..pdf

100 ООО долл. в год. Показано, что сорбция золота на угле позволяет снизить содержание растворенного металла до 0,009 г/т. При много­ стадийном использовании емкость угля по золоту можно довести до 12 кг/т.

По Митчелу [145], затраты на извлечение золота из таких рас­ творов с исходным содержанием золота 0,06 г/т будут составлять всего 3,4 долл. на унцию (—0,1 долл. за 1 г). Очевидно, что сорбция золота на угле в ближайшее время найдет самое широкое примене­ ние на флотационных фабриках Канады и других стран.

Относительно низкая стоимость угля позволяет направлять его после насыщения непосредственно на плавку. Однако в последние годы ведутся широкие исследования и уже предложен ряд методов по регенерации насыщенных углей с помощью различных десорбентов. Например, в Канаде в 1955 г. взят патент на способ десорбции золота с угля раствором аммиака (28% по массе) под давлением 7—8 am. Из аммиачного раствора благородные металлы концентри­ руются упариванием, осадок плавят. Регенерированный уголь можно повторно использовать в процессе. Джилимор предлагает снимать золото с угля кипящим каустициановым раствором. Им предложен аппарат для одновременной десорбции золота и электролиза, в про­ цессе которого золото осаждается на катоде и затем плавится. Уголь и электролит используются повторно [144]. Золото можно также десорбировать сернистым натрием и другими реагентами.

Следует отметить, что применение активированных углей для сорбционного извлечения золота связано с необходимостью больших единовременных загрузок сорбента вследствие низкой емкости углей по золоту. При повторном использовании углей резко умень­ шается их активная поверхность, особенно при переработке руд, содержащих тончайшие шламы, которые в процессе сорбции золота из пульп забивают макропоры угля, затрудняя доступ цианистого раствора внутрь гранул. При последующей водной отмывке угля от шламов (перед десорбцией) полностью очистить поры угля от мель­ чайших минеральных частиц невозможно. В связи с этим наиболее благоприятны для применения активированных углей в качестве сорбентов золота из цианистых пульп такие руды и концентраты, которые содержат тонкие, но преимущественно кристаллические час­ тицы. При обработке же глинистых золотосодержащих руд, в состав которых входит значительное количество аморфных илов, более рациональны варианты цианирования с применением ионообменных смол.

Сорбция золота из цианистых пульп ионообменными смолами

К ионообменным смолам относятся искусственно получаемые вы­ сокомолекулярные твердые вещества, содержащие активные ионогенные группы, способные к обмену с ионами растворимых электро­ литов, к числу которых относится и растворимый золотосодержащий комплекс NaAu (CN)2 -

235

Наряду с золотом на анионите в той или иной степени могут сор­ бироваться и другие анионы, присутствующие в жидкой фазе циа­ нистой пульпы: медь, цинк, железо и др.

Первоначально предложение об использовании анионообменных смол для осаждения золота из цианистых растворов было сделано Находом и английской фирмой Пермутит. В 1953 г. были опублико­ ваны результаты исследований, выполненных Бурстелом, Феррестом, Кембером и Уэллсом. Этими исследованиями установлено, что емкость сильноосновного анионита марки Амберлит IRA-400 из чистых (синтетических) растворов может быть доведена до 50%. Но незначительное добавление свободного цианида, ионов меди, цинка, никеля, железа, роданидов и др. резко снижает емкость смолы по золоту за счет их совместной сорбции.

Наиболее детальные исследования по изучению ионообменного процесса выполнены специально созданной фирмой Коннит на рас­ творах и пульпах, полученных при цианировании руд рудника Вест Дрифонтейн Майнз [146]. В результате было сделано несколько публикаций и взято ряд патентов [147, 148]. Для определения ад­ сорбционной характеристики анионитов было испытано около 20 образцов смол различного состава на искусственных и заводских растворах, при этом установлено, что существует определенная за­ висимость между временем контакта смолы с раствором, величиной pH среды, емкостью смолы и извлечением золота.

Исследования по снижению pH раствора показали, что емкость смолы по золоту можно увеличить до 20 гіл в. о. с (влажной осев­ шей смолы) в Cl" форме (pH = 6,9), но при этом понижается избира­ тельная сорбционная способность смолы по золоту.

Емкость смолы пытались повысить, переводя золотоцианистые соли в кислую форму [HAu (CN)2 ] за счет предварительного пропус­ кания раствора через колонку с сильнокислым катионитом Цео-Карб 225. При этом золото не сорбировалось на ионите, при последующем же пропускании раствора через колонку со смолой Деацидит H ем­ кость ее по золоту получалась до 240 гіл в. о. с. Однако вследствие необходимости вести сорбцию в кислой среде (pH = 3,3^-3,5) от такого процесса пришлось отказаться. Применение смолы в формах различных солей (хлорида, сульфата, нитрата, тиоцианата и т. п.) показало, что ее емкость по золоту во всех случаях практически одинакова.

На примере золотосодержащих растворов завода Дрифонтейн было показано:

а) присутствие 14 г/ж3 цинка в золотосодержащем растворе сни­ жает емкость смолы по золоту;

б) содержание свободного цианида и защитной щелочи выше 0,02% NaCN и 0,02% СаО заметно снижает емкость смолы по золоту; в) в среднем из всех способных к обмену активных групп смолы

только 2,5—6% были заняты золотом.

Изучение смолы Деацидит H с разным содержанием сильно­

236

снижается селективность смолы по золоту. Однако второй фактор изменяется менее заметно, чем первый.

Дальнейшие опыты проводились с золотосодержащим раствором завода Вест Дрифонтейн с добавлением 100 гіт меди, никеля и железа. Результаты опытов приведены в табл. 21.

Для сравнения в этой же таблице даны результаты по сорбции на анионите IRA-400 с 90% СОГ. Во всех случаях снижается емкость смолы по золоту, и проявляется это тем сильнее, чем больше в смоле содержится сильноосновных групп. Оптимальные результаты полу­ чены на смоле с 20% СОГ. Из присутствующих в растворе примесей наиболее депрессирующе действует на сорбцию золота никель, наи­ менее — железо. Таким образом, ни одну из испытанных смол нельзя назвать селективной по золоту, хотя несколько избирательнее сор­ бирует золото смола с 6—10% СОГ.

В дальнейшем усилия исследователей были направлены на со­ здание селективных анионитов и на селективное элюирование метал­ лов со смолы. Учитывая, что слабоосновные смолы более селективны по золоту, но имеют меньшую емкость, а сильноосновные типа Амберлит IRA-400, наоборот, удовлетворяют всем требованиям кроме селективности, были предприняты попытки создать смолы, в которых

237

групп до 6—10%. С дальнейшим уменьшением содержания сильно­ основных групп резко снижается общая обменная емкость смол, в том числе и по золоту.

Исследования также показали, что большое значение в ионообмен­ ных процессах играет явление комплексообразования, так как за счет него возможно селективное разделение металлов. В качестве комплексообразователей при разделении металлов ионообменным методом можно использовать алифатические оксикарбоновые кислоты, оксисульфокислоты и их соли [136].

Компанией Норко Кемикэл предложено добавлять в цианистый раствор, содержащий золото, серебро, медь, никель, цинк и кобальт, в качестве комплесообразователя формальдегид и затем вести сорб­

мерную матрицу вводили комплексообразующие хелатные группы (аминогруппы). Общая формула смолы имеет следующий вид:

Я—С СІЙ.

Эта смола, по утверждению авторов, связывает благородные металлы, но не затрагивает основные металлы и другие примеси. Авторы в ка­ честве примера приводят данные при работе с хлоридным раствором.

Новый и, как утверждается, улучшенный способ разделения и извлечения золота заключается в применении хлорометилированной стирол-дивинилбензольной смолы, обработанной тиомочевиной. Смола в этом случае имеет формулу:

у NH

R - C H 2 - S - C ;

' ^ N H — С Н — С Н 3 '

Анализ имеющихся данных по селективному выделению золота применением смол различного состава позволяет все же сделать вывод, что значительного эффекта в этом отношении пока еще не получено.

Гораздо более обнадеживающи методы селективной элюации металлов, сорбированных на смоле. Наиболее подробно различные методы элюирования описаны в статье Дэвисона, Рида и др. [150]. Первоначально было изучено извлечение золота из насыщенной смолы в неселективной системе щелочного тиоцианата с последующим селективным извлечением золота из элюата. Стандартный раствор (NKCNS + 0,1-н. NaOH) обеспечивал извлечение золота со смолы Деацидит Н, содержащий до 46% СОГ, 95—96%, со смолы Деацидит FF при том же объеме элюата извлечение золота было только 80%.

Исследованиями установлено, что вместо KCNS можно применять NH4 CNS, который на единицу массы содержит больше групп CNS и стоимость его меньше.

238

Из тиоцианатных растворов золото извлекали следующими ме­

Кроме золота, элюат содержал медь, никель, железо, цинк и другие примеси. Электролизом извлекалось золото и частично медь, осталь­ ные элементы оставались в растворе. Из обеззолоченного элюата пытались регенерировать тиоцианат, осаждая его в форме одновалент­ ной меди. Лабораторные опыты были обещающими, но в промышлен­ ном масштабе метод не дал желаемого результата.

Интересный метод удаления золота со смолы описан Бурстелом, Уэллсом, Джилмором и др. [153]. Насыщенную смолу обрабатывали

ния», который совмещает процессы снятия золота со смолы и выде­

служили: анод из углерода и катод из свинца. Раствор перемешивали и через электролизер пропускали ток. До электроэлюирования смола содержала, мгіл в. о. с : 8959 Au, 16 Zn, 51 Ni, 36 Си, 16 Fe. После электролиза в течение 24 ч осталось, мг/л в. о. с : 4 Au, 2 Zn, 1 Ni, 1 Си, 1 Fe. В элюате после электролиза содержалось, г/л: 1 Au, 2 Zn, 1 Ni, 0 Си, 1 Fe. Извлечение золота и меди на катод составляет 100%, роданистый аммоний был использован для повторного элюирования.

В упомянутой ранее статье Дэвисона с сотрудниками [167] сделан экономический расчет эффективности внедрения ионообмен­ ной технологии в условиях Витватерсрэнда. Расчет проводили с учетом использования цианистого раствора фабрики Вест Дрифонтейн при годовой производительности 900 000 m руды. Применяли анионит Деацидит H с 24% СОГ, сорбцию проводили в стандартной колонке. Элюирование вели последовательно: меди-І-н. раствором NaCN; никеля — серной кислотой; золото снимали в процессе элек­ троэлюирования роданистым аммонием; часть роданита снимали

239