Агитационное выщелачивание золота
Предцианидное активационное окисление рудных пульп и стадийная сорбция и электросорбция растворенного золота в системе его агитационного выщелачивания.
Текст: А. Секисов, А. Лавров, Читинский филиал Института горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН; Т. Конарева, SGS Вoстoк ЛТД
Формирование в жидкой фазе пульп или рабочих растворах комплекса высокоактивных окислителей таких как: гидроксил-радикал, перекись водорода и ее полимерные модификации, атомарный хлор, хлорноватистая кислота и некоторые другие, позволяет относительно быстро осуществить эффективную окислительную подготовку руд к сорбционному выщелачиванию. Синтез этих окислителей, может быть технически реализован использованием процесса электролиза растворов соответствующих электролитов в сочетании с облучением выделяющихся газов: двухатомарного кислорода и/ или хлора, их смеси с водородом и непосредственно контактирующей с их пузырьками пленочной воды ультрафиолетовым светом в диапазоне длин волн 185-252 нанометров. В наиболее простом случае эффективное предокисление рудных пульп может быть обеспечено путем введения в них раствора щелочи, прошедшего фотоэлектрохимическую обработку. При этом, при электролизе щелочи, на аноде продуцируется двухатомарный кислород, метастабильная перекись водорода и гидроксил-радикал по соответствующим электрохимическим реакциям:
nН2О*2OH- –-------4e----- nН2О*O2+2Н+
nН2О*2OH- –--------2e----- nН2О*2OH
nН2О*2OH---------2e----- nН2О* Н2О2
При облучении прианодного пространства ультрафиолетовым светом в диапазоне 185-252 нм, молекулярный кислород переходит в атомарную форму и озон (О3), а образующаяся при их последующей гидратации перекись водорода – в гидроксил-радикал. Кроме того, при поглощении квантов УФ-излучения, обра- зующиеся в процессе электролиза метастабильные перекись водорода и гидроксил-радикал переходят в стабильные формы. Еще более интенсивно такие активные окислители образуются при смешении водородсодержащего католита и кислородсодер- жащего анолита (рис. 1). Таким образом, за счет появления этих активных компонентов в ходе фотоэлектрохимической подготовки исходного щелочного раствора, его окислительный потенциал существенно повышается. Обработка этим раствором минеральной фазы пульпы, до ввода цианидов, позволяет сравнительно быстро (за 2-3 часа) осуществить ее окислительную подготовку к последующим процессам выщелачивания и сорбции. Как показали лабораторные исследования и опытнопромышленные испытания, фотоэлектрохимические процессы наиболее эффективно сочетать с процессами стадийной сорбции и электросорбции. Использование фотолектрохимической подготовки регенерационных растворов для сорбентов и самих сорбентов, позволяет сконцентрировать в их пленочной фазе систему окислителей и комплексообразователей, обеспечивающих как интенсификацию окисления поверхностных слоев минеральных матриц и пассивацию углистых включений, так и сорбцию быстрорастворимой части золота и элементов-примесей. При этом сорбент (ионообменного типа) сравнительно быстро (за 2-5 часов) реализует свою емкость и должен выводится из процесса с заменой его на сорбент второй стадии. При этом сорбент второй стадии, как и в классической схеме сорбционного выщелачивания, перемещается против хода движения пульпы, т.е. из последнего пачука сорбции в первый, постепенно насыщаясь золотом за счет сохранения концентрационного градиента между его пленочной фазой и жидкой фазой пульпы. Время сорбции второй стадии определяется вещественным составом руд и формами нахождения в них золота.. Учитывая, что содержание золота в жидкой фазе пульп после первой стадии сорбционного выщелачивания становится сравнительно низким, предлагается использовать на второй стадии их переработки электросорбционный процесс, суть которого заключается в осуществлении сорбции в прикатодных областях погружных электролитических ячеек.
Опытно-промышленные и промышленные испытания электроактивационных и фотоэлектроактивационных схем выщелачивания при переработке руд месторождений Кокпатас и Даугызтау проводились на ГМЗ-3 В наиболее простом случае эффективное предокисление рудных пульп может быть обеспечено путем введения в них раствора щелочи, прошедшего фотоэлектрохимическую обработку НГМК после получения перспективных результатов на стадии геолого технологического тестирования руд. При этом испытывалось несколько вариантов технологических схем. Наиболее эффективной для руд смешанного геолого-технологического типа ока- залась схема фотоэлектрохимической подготовки насыщенного кислородом воздуха щелочного раствора. Цианид натрия вводился не первый пачук, как это было предусмотрено в технологической схеме ГМЗ-3(рис. 2), а только в 4-й, причем уже в 5-й пачук вводилась ионообменная смола 1-й стадии (рис. 3). Полученный активный раствор использовался не только для окисления пульпы, но и для подготовки ионообменной смолы 1-й стадии. Обработка пульпы фотоак-
тивированным раствором осуществлялась для частич- ного окисления сульфидных минералов до ввода в нее щелочного раствора цианида натрия. Конечное значение рН пульпы варьировало в пределах 10.2-10.8.
По экспериментальной схеме, прирост извлечения золота на смолу составил
17.3 % Для оценки возможности использования активного цианидного раствора (под- готовленного путем ввода цианида натрия в раствор щелочи, обработанный в фотоэлектрохимическом реакторе), на 2-х технологических линиях (цепочках) ГМЗ-3 НГМК посменно отбирались пробы пульп из первых (головных) па- чуков цианирования и передавались на атомноабсорбционный анализ жидкой фазы. Как видно из графиков, приведенных на рис.4, содержание золота в жидкой фазе пульпы при использовании активного цианидного раствора в основном существенно выше такового для контрольной схемы (концентрации цианида натрия равные).
Предложенная технологическая схема с предокислением пульпы активными растворами и двухстадийной сорбцией-электросорбцией, может быть использована не только для чанового, но и для кюветного выщелачивания золота.. Эксперименты по активационному кюветному выщелачиванию золота из хвостов обогащения руд
Балейского месторождения производилось цианидно-пероксидным комплексом с предварительной механохимической активацией (рис. 5.) для формирования дополнительной сети микротрещин и пор в кварц- халцедоновых минеральных матрицах и микроагрегации содержащегося в них дисперсного золота.. Активный пероксидный раствор готовился в фотоэлектрохимическом реакторе и добавлялся в хвосты обогащения Балейской ЗИФ-1. Полученная смесь обрабатывалась в мельнице в течение 4 часов. После этого проводилось цианидное 2-х стадийное сорбционное выщелачивание в лабораторной кювете. Итоговое извлечение золота – 92,8 %.
