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

Перед высокотемпературным хлорирующим обжигом концентра­ тов, содержащих значительное количество сульфидной серы, необ­ ходимо исходный материал предварительно обжигать с целью уда­ ления серы, так как избыток последней выше определенного предела приводит к оплавлению огарка и образованию плотных зерен агло­ мератов, процесс отгонки хлоридов из которых существенно затруд­ няется.

Аналогично влияет и чрезмерно большая загрузка хлорагента. Максимальная степень отгонки хлорида золота достигается при температуре 900—1000° С. Продолжительность процесса хлоридо-

возгонки при данной температуре составляет 1,5—2,0 ч. Хлоридовозгонку ведут с учетом факторов, облегчающих переход

золота в газовую фазу. В частности, наиболее благоприятны для высокотемпературного хлорирующего обжига концентраты, содер­

В ряде случаев целесообразно использовать хлорагенты, хлори­ рующие золото при более низкой температуре, в частности СаС12 или MgCl2 , а не NaCl.

Весьма желательно присутствие в концентратах, помимо золота, других цветных металлов, образующих легколетучие хлориды. Последние захватывают с собой золото, повышая степень его воз­ гонки, а в определенных условиях служат донорами хлора при хло­ рировании золота. К числу таких легколетучих хлоридов в первую очередь относятся РЬС12 , СиС12 и AsCl3 .

При отсутствии в золотосодержащих концентратах меди свинца или мышьяка рекомендуется при хлоридовозгонке добавлять свин­ цовые соединения. Например, при хлоридовозгонке пиритных огар­

получено извлечение золота и серебра в возгоны около 70%. Высо­

В качестве аппаратов для осуществления хлоридовозгонки, как правило, рекомендуются шахтные печи и печи КС. Однако прово­ дить этот процесс можно во вращающихся печах и печах подового типа 2 .

Для полноты протекания реакций хлорирования хлоридовоз­ гонку ведут в слабоокислительной, нейтральной или слегка восста-

253

новительной атмосфере х . При этом в отдельных случаях целесооб­ разно процесс вести в две стадии (двухстадиальная хлоридовозгонка) 2 . В последнем случае материал смешивают с небольшим избытком (против необходимого для реакции) хлористого кальция или магния и нагревают до 900—1000° С. Материал при этом прохо­

На рис. 90 показана шахтная реакционная печь. Окатыши вводятся вверху печи через отверстия / и движутся вниз. Нагревающий газ вводится в печь через

254

отверстие 2, движется навстречу окатышам и удаляется наверху печи в точке 3,

на окатышах в более холодных зонах печи, сохраняется форма окатышей и происходит более полная возгонка хлоридов. Данный метод высокотемпературного хлорирова­ ния, предложенный финской фирмой, запатентован в США и Норвегии 1 .

Примером практического использования печей КС для осущест­ вления хлоридовозгонки золотосодержащих пиритных концентратов является процесс Kowa Беіко в Японии [169]. В основу процесса положен двухстадиальный обжиг пирита в печах с псевдоожиженным слоем; На первой стадии ведут окислительный обжиг для уда­ ления сульфидной серы. Получаемые в этой стадии газы направляют на производство 98%-ной серной кислоты. Выгружаемый из печей огарок обрабатывают насыщенным раствором СаС12 из расчета со­ держания хлорагента в материале 3—8% по массе, измельчают и гра­ нулируют.

ном огарке золото, серебро, цинк, свинец и висмут полностью уле­ тучиваются в виде хлоридов.

Разновидностью рассматриваемого процесса является непрерыв­ ный двухстадиальный обжиг пиритов в спаренных печах КС. В этом случае для хлорирования на второй стадии используют газообразные хлорагенты. Процесс осуществляется с применением на второй ста­ дии предварительно подогретого кислородсодержащего газа, с до­ бавлением к нему небольших количеств хлора или других газообраз­ ных хлористых соединений (соляная кислота, фосген), вводимых в кипящий слой обрабатываемого материала.

При практическом осуществлении процесса хлоридовозгонки известные затруднения вызывают количественное улавливание газо­ образных возгонов и последующая их переработка на соответствую­ щие товарные продукты.

В настоящее время предпочтение отдают следующим способам улавливания и переработки возгонов.

Дробное осаждение хлоридов металлов из возгонов при регули­ руемом охлаждении, запатентованное в ФРГ 2 . Предусматривается одновременное улавливание и разделение компонентов непосред­ ственно в газовой фазе при высокой температуре с использованием энергии реакционных газов.

Выходящие из печи газы, содержащие хлориды и оксихлориды металлов, а также другие соединения и кислород, подвергают регу­ лируемому охлаждению в несколько стадий. При медленном охлаж­ дении газов в них могут происходить химические превращения, при которых одни хлориды переходят в новые соединения, а другие

255

остаются неизменными. Выделяются отдельные хлориды в жидком или твердом состоянии. Это позволяет в процессе охлаждения осу­ ществить или подготовить разделение соединений различных метал­ лов. Газы охлаждают лишь до той температуры, при которой в них практически не остается больше хлоридов металлов.

Выделяющиеся в каждой температурной области жидкие или твердые вещества удаляют из газа прежде, чем он подвергнется по­ следующему охлаждению. Для этого используют керамические фильтры, пористые свечевые фильтры, циклоны и т. д. Так, от одной ступени к другой газ все более обедняется хлоридами. Небольшое количество хлоридов, остающихся в газах, циркулирует в процессе, вместе с оборотным горячим газом, возвращаемым в печь. Газ охлаж­ дают водой, тепло которой утилизируется.

всех хлоридов с одновременной очисткой обжиговых газов от меха­ нических примесей (пыли) 2 . Раствор используют многократно для улавливания новых порций хлоридов до получения концентрирован­

ков этих металлов ионным обменом извлекают медь, и после доведе­ ния pH раствора до 2,3—2,6 осаждают цинк, пропуская сероводород. После этих операций фильтрат упаривают и направляют в голову процесса.

В заключение необходимо отметить, что процесс хлоридовозгонки довольно сложен: он связан с необходимостью использования высо­ ких температур в атмосфере хлора и требует применения весьма развитой системы пылеулавливания и газоочистки. Даже незначи­ тельные потери возгонов в данном процессе совершенно не допу­ стимы.

Учитывая эти моменты, а также высокую стоимость рассматривае­ мой технологии, в настоящее время процесс хлоридовозгонки рас­ сматривается, главным образом, как метод комплексной перера­ ботки сложных по составу руд и концентратов, содержащих, кроме золота, значительное количество других ценных цветных металлов, попутное извлечение которых указанным методом может оказаться экономически целесообразным.

256

Г л ва ХШ

АВТОКЛАВНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДОВ

1. Автоклавное вскрытие (окисление) сульфидов с сохранением золота и серебра в нерастворенном остатке, из которого их легко извлечь цианированием или амальгамацией.

2. Автоклавное кислородно-аммиачное выщелачивание, в котором процесс вскрытия золотосодержащих сульфидов совмещен во вре­ мени и аппаратуре с процессом растворения золота. Разложение сульфидов под давлением кислорода может осуществляться в водной, щелочной (NaOH) и кислой (H2 S04 ) среде.

Сущность автоклавно-кислородного процесса в водной или кислой среде заключается в следующем г . Пульпу, содержащую сульфиды, нагревают в автоклаве до температуры 120—130° С под давлением воздуха или кислорода, превосходящем упругость пара растворов. Сульфиды окисляются с образованием сульфатов, арсенатов, серной и мышьяковой кислоты и элементарной серы. Наиболее полно иссле­ дование выщелачивания пирита в кислых средах выполнено Мак Кеем и Холперном [170]. Установлено, что образованию элементар­ ной серы по реакции: FeS2 + 202 = FeSÔ4 + S° способствует высокая кислотность (выщелачивание в кислых средах) и низкие температуры. Напротив, низкая кислотность (выщелачивание в вод­ ной среде) и высокие температуры приводят в основном к образова­ нию серной кислоты:

2FeS2 + 70 я + 2 Н 2 0 = 2FeS04 + 2H 2 S0 4 .

По мнению Корнелиуса и Вудкока [171], дополнительной при­ чиной образования элементарной серы может явиться взаимодей­ ствие пирита с возможным продуктом его окисления — сульфатом трехвалентного железа:

FeS2 + Fe2 (S04 )3 = 3FeS04 + 2S°.

По Грею [172], оптимальные условия автоклавного окисления пирита — температура 200° С и давление кислорода 32 am.

Процесс окисления пирротина Fe„S„+ 1 в водных растворах про­ текает в значительно более мягких условиях. Полное окисление его достигается уже при температуре ПО—115° С и парциальном давле­ нии кислорода примерно несколько атмосфер. При этом конечным продуктом реакции может быть элементарная сера и окись железа [173]:

4Fe„S„+ i + 3n02 - 2nFe2 03 + 4 (я + 1) S0 .

1 Патент Англии № 728135, 1952.