Способы извлечения благородных металлов из руд

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Способы извлечения благородных металлов из руд

01.02.2020

С давних времен в золотоизвлекательном деле широко применяется гравитационное обогащение, основанное на значительном различии в удельных весах природных сплавов золота (около 17—18) и сопутствующих минералов (2,6—5). Руду измельчают до крупности, обеспечивающей разрушение сростков золотин с вмещающей породой, и отделяют основную массу последней на основе различия в скоростях оседания из водной пульпы. В заводской практике для гравитации применяют сложную аппаратуру — отсадочные машины, концентрационные столы и другие описываемые ниже аппараты; при этом, чтобы повысить извлечение, отделяют только основную массу пустой породы, а из получаемого концентрата золото извлекают другими, более совершенными методами. В современной промышленной практике обработки золотых руд гравитация имеет значение только как способ обогащения.

Второй старинный способ извлечения золота носит название амальгамации. Он основан на способности золота, подобно многим металлам, давать сплавы с ртутью — амальгамы, для образования которых нужен только очень непродолжительный контакт золотины с жидкой ртутью при обычной температуре.

Амальгамацию проводят в аппаратах, обеспечивающих тесный контакт ртути с водной пульпой измельченной руды. После отделения от пульпы избыток ртути удаляют из амальгамы фильтрацией через замшу или плотный холст под давлением. Оставшаяся на фильтре пастообразная масса («твердая амальгама») содержит основную массу извлеченного золота в виде 20—50%-ного сплава с ртутью.

Твердую амальгаму подвергают дистилляции, ртуть из нее испаряют (температура кипения ртути 357°) и конденсируют в холодильниках. Золото, точка кипения которого 2360°, полностью собирается в остатке от дистилляции, его отделяют от серебра и очищают от примесей. Самородное серебро при амальгамации ведет себя подобно золоту.

Амальгамация — простой и дешевый способ переработки золотосодержащих руд, однако она не всегда удовлетворяет современным требованиям к полноте извлечения золота. Легко амальгамируются только сравнительно крупные золотины, поверхность которых не загрязнена другими веществами, затрудняющими контакт золота со ртутью. Амальгамация широко применяется в современной золотоизвлекательной практике, но в большинстве случаев как вспомогательный процесс, позволяющий простым дешевым путем выделить из руды основную массу наиболее крупных и поверхностно чистых золотин.

Выдающийся русский ученый П.Р. Багратион установил растворимость золота, серебра и меди в растворах цианистых солей и изучил теорию этого процесса. На основе его работ во второй половине XIX в. началось промышленное использование нового способа извлечения золота — цианистого процесса, ставшего в наше время основным в мировой золотоизвлекательной промышленности. Суть этого способа заключается в растворении золота растворами цианидов щелочных и щелочноземельных металлов с образованием комплексных цианидов, например:

2Au + 4KCN + H2O + 1/2O2 = 2KAu(CN)2 + 2КОН.


Необходимый для реакции кислород поступает из атмосферы. Основная масса пустой породы с цианидом не реагирует и после выщелачивания может быть отфильтрована.

Из раствора золото осаждают цинком:

2KAu(CN)2 + Zn = K2Zn(CN)4 + 2Au.


При достаточно тонком измельчении руды цианистым процессом можно извлечь очень мелкое золото. При амальгамации извлечение золота даже из наиболее подходящих для этого руд редко превышает 85%. Цианирование позволяет извлекать из большинства руд до 95—97% Au. Амальгамация и гравитация сохранили свое значение до наших дней как процессы сравнительно простые, дешевые и пригодные для извлечения крупного золота.

Цианирование — типичный гидрометаллургический процесс. Известны и другие гидрометаллургические методы извлечения золота, например, выщелачивание с помощью хлорной воды или царской водки было предложено еще М. В. Ломоносовым; однако в современной практике эти способы не нашли применения как менее выгодные. За последние годы предложены новые растворители для золота, в частности, тиомочевина, однако пока они находятся еще в стадии изучения и опробования.

Успехи, достигнутые в области флотации, позволяют широко применять этот метод и в металлургии золота. Флотировать в пену можно непосредственно золотины или сульфиды, в которые они вкраплены. Таким образом, удается перевести в концентрат даже весьма мелкое золото и серебро.

Флотационные концентраты, получаемые из золотосодержащих руд, всегда содержат сульфиды или арсеналы других металлов; выбор способа их дальнейшей переработки зависит от состава. Нередко золоту в концентратах сопутствуют медь и свинец; тогда эти концентраты выгодно перерабатывать пирометаллургическим способом и извлекать золото из выплавленных черновых металлов уже известными нам способами. Золотосодержащие флотационные концентраты, в которых золото представляет единственную ценную составляющую, перерабатывают амальгамацией или цианированием.

Обобщая изложенные нами краткие сведения о способах переработки золотосодержащих руд, можно заключить, что основным способом следует считать цианирование, а вспомогательными — гравитацию, амальгамацию и флотацию.

Комбинирование этих методов в соответствии с особенностями того или иного сырья позволяет выбрать наиболее выгодную схему извлечения золота.

Серебро извлекается в основном попутно со свинцом из полиметаллических руд и частично вместе с золотом, поскольку серебро часто входит в состав золотин. Для переработки собственно серебряных руд пригодны методы амальгамации и цианирования; серебро при этом ведет себя подобно золоту.

Платина извлекается гравитационным обогащением, особым способом амальгамации или пирометаллургическим способом попутно с другими металлами (главным образом с никелем). Очистку благородных металлов от примесей и выделение их из черновых сплавов называют аффинажем.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: