Кислотное вскрытие и выщелачивание железистых золотосодержащих руд

Из химических методов вскрытия золота, ассоциированного с оксидами и гидроксидами железа, заслуживает внимания обработка руды растворами соляной или серной кислоты при температурах 60-80 °С. Растворение железа в этих условиях протекает по реакциям:



Данный технологический прием широко применяется при исследовании золотосодержащих руд с целью определения долм золота, покрытого железистыми пленками. Это определяет и возможности промышленного использования кислотного выщелачивания, прежде всего при обработке богатых по содержанию металла продуктов, связь золота с оксидами железа в которых проявляется, главным образом, в форме поверхностных образований (пленки и минеральные корочки на золотинах) и процесс их разложения не требует применения высоких концентраций и расходов выщелачивающих агентов. Кроме соляной и серной кислот, для этих целей могут быть также использованы сернистая кислота пли сернистый газ, получаемый при обжиге сульфидных концентратов.

Применение кислотных методов вскрытия к рудам, золото в которых присутствует в виде тонкой и глубокой вкрапленности в зернах оксидов и гидроксидов железа, требует более жестких режимов выщелачивания и значительного расхода кислоты на растворение железа.
На рис. 6.4 представлен график, характеризующий потери золота при цианировании остатков, полученных а процессе кислотной обработки огарков от окислительного обжига золото-мышьяковых концентратов месторождения Бакырчик. Огарки на 60-65 % состоят из гематита, с которым связано значительное количество тонковкрапленного золота. Непосредственное цианирование этих огарков (100 г/т золота) дает извлечение золота около 85 при содержании металла а хвостах более 15 г/т. Предварительная сернокислая обработка огарков позволяет снизить потерн золота с хвостами последующего цианирования. Исследования показали, что извлечение золота при цианировании кислотных остатков находится в прямой зависимости от количества растворившегося гематита, которое в свою очередь определяется расходом кислоты на обработку огарка.

Одним из возможных вариантов переработки золотосодержащего гематита по схеме кислотное выщелачивание - цианирование рассмотрен в патенте применительно к пиритным огаркам сернокислотного производства, в которых, кроме золота и серебра, присутствует некоторое количество меди и цинка. По данному способу огарок подвергают обработке кислотами, пульпу отфильтровывают и из растворов выделяют цветные металлы. Твердый остаток доизмельчают в присутствии извести, полученную суспензию аэрируют при повышенных температурах и давлении, после чего цианируют в присутствии сорбента (сорбционное выщелачивание по методу "RIL"). Данный метод позволяет извлечь из 1 т огарка более 2 г золота, около 30 г серебра, 2-3 кг меди и 6-8 кг цинка, Рекомендуемая технология предусматривает очистку производственных сточных вод от мышьяка и получение "экологически чистых" отвалов.

С практической точки зрения для вскрытия дисперсного золота, ассоциированного с Fe2O3, более предпочтительным представляется использование соляной кислоты. Получаемые при этом золотосодержащие остатки могут быть переработаны как цианированием, так и методом гидрохлорирования. В последнем случае рекомендуется вести процесс выщелачивания золото до значений ОВП 900-100 мВ, после чего осуществлять выделение металла из раствора сорбентами, в частности, полистиролсульфидом.

Экономическая целесообразность кислотной обработки железистых золотосодержащих материалов с тонковкрапленным золотом во многом зависит от возможности регенерации реагентов, стоимость которых составляет 30-60 % от общих затрат по гидрометаллургическому циклу. В этой связи представляют интерес результаты исследований Иргиредмета (А.С. Черняк. Г.Г. Минеев) по выщелачиванию оксидов железа из шлямов (74+10 мкм) соляной кислотой с последующей регенерацией растворителя.

Исходным продукт содержал около 40 % железа (в пересчете на Fe2O3). представленного, в основном, бурым железняком и гематитом. Процесс выщелачивания железа растворами соляной кислоты изучался в зависимости от концентрации и количества растворителя, продолжительности обработки и температуры пульпы. При этом установлено, что положительные результаты извлечения железа в растворы (85-90 %) достигаются при соблюдении следующих условий: концентрация HCl 150 г/л, Ж:Т-6:1. температура 80 90 °C. продолжительность выщелачивания 1-2 ч.

Загрузка кислоты (по 100 % HCl) в проведенных экспериментах составляла 3,4 кг на 1 кг растворяемого оксида железа и определялась, в основном, высоким отношением Ж:Т. Фактически же но растворение железа расходуется кислоты в несколько раз меньше (в пределах стехиометрической нормы (1.4 кг HCl на 1 кг Fe2O3).

Рагенерация соляной кислоты, связанной в хлорид железа, осуществлялось на основе усовершенствованного метода получения HCl из растворов хлористого железа. в соответствии с которым в отработанный солянокислый раствор вводилась концентрированная серная кислота, раствор нагревался до температуры 100 °С и выделяемый но реакции: 2FeCb + 3H2SO4 - Fe2(SO3)3 + 6HCl хлористый водород отгонялся и улавливался водой. Установлено, что соляная кислота регенерируется по данному методу на 95-96 % при расходе H2SO4 порядка 110 % от стехнометрически необходимого количества.

Oбразующийся после отгонки HCl сульфатный остаток подвергался термической диссоциации (800 °С. продолжительность 1-1,5 ч). в результате чего осуществлялась регенерация H2SO4 и получался железистый концентрат с содержанием Fe2O3 более 70 %, удовлетворяющий кондициям на сырье для черной металлургии.

В работе рассматриваются другие возможные способы регенерации HCl из железосодержащих хлоридных растворов. Один из них заключается в том, что хлориды железа подвергаются пирогидролизу при температуре 600-800 °C ни реакциям 2FeCl3 + 3H2O = Fe2O3 + 6HCl и 4FeCl2 + 4H2O + O2 = 2Fe2O3 + 8HCl. Основное ограничение процесса пирогидролиза заключается в высоких энергозатратах, которые при использовании природного газа составляют от 60 до 150 долл. США на 1 т Fe2O3.