содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

Осветление растворов и осаждение золота

Цианистые растворы перед осаждением из них золота дополнительно осветляют. Наиболее часто осветление проводят в рамных осветлителях, иногда в фильтрпрессах. На многих фабриках возвращаются к ранее широко распространенным Песковым осветлителям. Недостаток этих осветлителей — их низкая производительность на единицу площади и сравнительно малая эффективность осветления. Сравнительно часто песковые осветлители устанавливают в комбинации с рамными (фабрики Голден Валли, Грейт Вестерн и др )

Большие затруднения при работе с осветителями возникают в результате засорения фильтротканей осадками углекислых и сернокислых солей, сульфидов и т. д. В настоящее время на фабриках Рэнда предпринимаются меры по уменьшению количества образующихся осадков за счет сокращения продолжительности контакта растворов с воздухом, ликвидации всяких промежуточных емкостей между вращающимися фильтрами и осветлителями. На строящихся предприятиях ЮАР предусматривается снижение концентрации углекислоты и карбоната кальция в растворах путем перемешивания пульпы под давлением воздуха, не содержащего С02.

Наиболее интересен опыт завода Ван Дэйк по разрушению карбонатных осадков ингибированной соляной кислотой.

На многих фабриках осаждение солей из цианистых растворов предупреждают, используя различные реагенты: гексаметафосфат (NaP03)6, тетраметафосфат (Na6P4013), перманганат и другие соединения.

На фабрике Сулливан перед осветлением в раствор добавляют перманганат калия, на фабрике Портовелло в осветлители добавляют азотнокислый свинец (0,003 кг/т), тетранатриевый пирофосфат (0,0009 кг/т) и некоторое количество крепкого NaCN. Введение этих добавок позволило значительно увеличить производительность фильтрпрессов.

На ряде фабрик ЮАР в практику работы внедрены фильтры Стеллар. Фильтрующие элементы этих фильтров (рис. 59) представляют собой полые стержни с проволочной навивкой. Расстояние между витками проволоки 0,1 мм. В начале работы фильтра образуется постель на фильтрующих элементах за счет циркуляции через фильтр суспензии инфузорной земли (кизельгур). В качестве наполнителя можно использовать и другие пористые и инертные к цианистому раствору вещества (кокс, перлит, некоторые сорта асбеста и т. д.). Для образования постели достаточно 0,75 кг наполнителя на 1 м2 фильтрующей поверхности. После образования постели в фильтр под давлением подают мутный раствор. Все находящиеся н растворе шламы задерживаются на фильтрующей поверхности, образуя кек. Третья стадия работы фильтра— очистка фильтрующей поверхности от кека под действием сжатого ноздуха. На этом цикл заканчивается. Работа фильтров полностью .чвтоматизирована.

Проволочные фильтры с фильтрующей площадью 38 м2 работают на фабрике Вестерн Эйрис. Суточная производительность одного фильтра 2400 мл раствора.

На фабрике Ист Рэнд Пропрайетри Майнз золотосодержащие растворы осветляют в две стадии. В первой стадии вместо песчаных осветлителей используют чаны-отстойники диам. 21,3 м. Каждый чан имеет коническое днище и снабжен поплавковым декантатором. Аппарат выполняет одновременно функции сборного чана и предварительного осветлителя. Декантируемый раствор перекачивают в четыре осветлительных фильтра Стеллара, управляемые либо вручную, либо автоматически.

Проволочные фильтры обладают рядом преимуществ перед рамными: нет необходимости использовать фильтроткань, которую приходится часто очищать и ввиду ее непрочности заменять новой, значительно сокращается время на отделение осадка от фильтра, сокращается потребность в рабочей силе; полнее осаждается золото, меньше расход реагентов и т. д.

Кроме фильтров Стеллар, для осветления растворов успешно испытываются фильтры Фанда [3, 17 ]. Фильтры оборудованы рядом круглых дисков, закрепленных один над другим на вертикальном пустотелом валу. Верхняя плоскость дисков является фильтрующей. Расстояние между дисками регулируется в зависимости от характера и количества осадка специальными кольцами. Фильтрат стекает по нижней конической части диска внутрь вала. Фильтрующей средой может быть либо фильтроткань, либо осадок кизельгура на металлической сетке. Осадок с дисков удаляют вращением вала. При вращении вала под действием центробежной силы осадок с дисков удаляется за несколько секунд. Площадь фильтрации составляет около 40 м2. Для образования осадка необходимо 700 г кизельгура на 1 м2 фильтрующей поверхности. Продолжительность работы фильтра до разгрузки 6—15 ч, производительность его по раствору 4 м3/ м2.ч.

Золото из осветленных цианистых растворов осаждают, как правило, цементацией на металлическом цинке. Осаждение золота осложняется, если в растворе присутствуют шламы, медь, сурьма, мышьяк, селен, растворимые сульфиды и ряд других соединений. При этом не только ухудшается качество осадка в связи с переходом в него ряда соединений примесей (медь, свинец, ртуть, мышьяк и т. д.), но и снижается извлечение золота из растворов.

На фабрике Делнайт в золотосодержащий фильтрат, поступающий на осаждение, стали подавать слабый раствор КМп04, благодаря этому расход цинковой пыли на фабрике снизился с 1,74 до 1,45 г на 1 г золота, количество осадка для получения 1 г золота также уменьшилось с 5,5 до 1,95 г- Кроме того, срок службы фильтровальной ткани увеличился с 4—5 до 14—15 дней (расход перманганата составляет 900 г/сутки при количестве перерабатываемых растворов 540 т/сутки) [107].

Для наиболее эффективного осаждения золота на цинковой пыли и изучения возможности применения более грубодисперсного цинка на заводе Намая испытали способ осаждения золота из цианистых растворов с применением смачивающего агента. Применение смачивающего агента (3—4 г/лг8) позволило заводу перейти на цинк марки Б, который на 25% дешевле цинка марки А. Содержание золота в обеззолоченных растворах при этом осталось на прежнем уровне.

В 1962 г. выдан патент Норману, предложившему использовать полиэлектролиты для снижения расхода цинковой пыли и увеличения степени осаждения благородных металлов. В качестве полиэлектролитов автор рекомендует применять синтетические водорастворимые полимеры (молекулярная масса 5000—10000), производные акриловой п метакриловой кислот. При применении полиэлектролитов извлечение золота из растворов повысилось с 95 до 98%, серебра — с 80 до 99% (при равных расходах цинковой пыли), кроме того, значительно повысилось содержание золота и серебра в осадке.

Обычно золото-цинковые осадки отделяют от раствора фильтрацией. При просачивании раствора через слой осадка дополнительно осаждается оставшееся в растворах золото. Фильтрацию проводят на рамных мешочных фильтрах или в фильтрпрессах. На ряде фабрик ЮАР (Сайплаас, Ист Рэнд Пропрайетри Майнз и др.) в последние годы и в этой стадии стали применять проволочные фильтры Стеллар. Фильтрующей средой при этом служила смесь кизельгура с цинковой пылью. Кизельгур при последующей плавке осадка служит в качестве флюса.

На фабрике Ист Рэнд Пропрайетри Майнз установка фильтров Стеллар позволила снизить содержание золота в обеззолоченных растворах до 0,0015 против 0,031 г/т, получаемых на стандартной установке Меррилла. Получаемые при этом золотосодержащие шламы непосредственно плавят без предварительного обжига и кислотной обработки.

На некоторых африканских фабриках раньше применяли электролитический метод осаждения золота. Этот метод имел ряд преимуществ перед осаждением золота цинком из богатых по золоту (более 50 г/м3) растворов. Он позволил в широких пределах изменять условия осаждения, тем самым подбирать оптимальные условия для осаждения золота из очень загрязненных примесями (медь, мышьяк и т. д.) растворов- Электролитический метод, кроме того, не требует затрат реагентов, обеспечивает получение богатых по золоту продуктов, позволяет за счет анодного окисления регенерировать цианид и очищать раствор от примесей. Растворы после электролиза имеют повышенную активность по отношению к рудному золоту, так как содержат меньше примесей.

Несмотря на определенные достижения, электролитический метод извлечения золота из цианистых растворов пока не получил широкого распространения в промышленности, так как применительно к рядовым растворам с относительно низким содержанием золота (3—5 г/м3) стоимость его оказалась выше стоимости цементации.

Тем не менее, в последние годы появилось значительное количество патентов на усовершенствование способа электролиза золотосодержащих цианистых растворов.

В австралийском патенте предлагается осаждать золото действием постоянного тока на движущемся, проницаемом для жидкости катоде. Анод расположен концентрически вокруг катода. Раствор перемешивается воздухом, подаваемым снизу. Для предотвращения попадания пузырьков воздуха на поверхность катода, установлена лопатка (рис. 60). Для получения плотного осадка и предотвращения повторного растворения золота, катод движется с неравномерной скоростью, т. е. по мере извлечения золота из раствора, скорость движения катода замедляется.

В другом патенте предлагается постепенно пропускать золотосодержащий раствор через лабиринт нескольких отделений, причем если раствор в первое отделение поступает сверху, то во второе — снизу, в третье — сверху и т. д. Золото осаждается на катоде, изготовленном из проволоки нержавеющей стали или меди в виде цилиндров с открытыми концами. Катоды вращаются вокруг оси с разной окружной скоростью. Аноды изготавливают из углеродистых материалов или сплавов свинца. Для осаждения золота авторы рекомендуют использовать два электролизера, работающих последовательно.

В патенте ФРГ2 предлагается использовать в качестве катода электропроводный синтетический каучук (например, силиконовый).

Наряду с изучением процесса электролиза продолжаются поиски эффективных химических осадителей золота из цианистых растворов. Например, в Англии, Франции, США взяты патенты на выделение золота из цианистых растворов восстановлением гидросульфитом щелочного металла или гидратом гидрозина с добавкой водорастворимых кислородсодержащих соединений (например, из группы альдегидов, аминов, фосфатов- аммония, тиосульфатов и т. д.).

В США взят патент и проведены испытания электролизера, позволяющего одновременно вести растворение и осаждение золота на катоде 8. Принцип действия электролизера (диаметр 0,40 и высота 1,2 м) заключается в следующем. Измельченная руда поступает в чан с цианистым раствором. Снизу в пульпу подается воздух для перемешивания и на- кислороживания раствора. Верхняя часть аппарата является собственно электролизером. Катод — пористый цилиндр из нержавеющей стали, расположен в центре, в качестве анода используется свинцовый цилиндр, установленный по периферии чана. Для предотвращения попадания частичек руды непосредственно на катод пространство, в котором находятся электроды, отделено коническим экраном от остальной части аппарата. Для предотвращения обратного растворения катодного осадка и получения прочного сцепления осадка с катодом последний вращается вокруг вертикальной оси.

Описанный процесс электролитического выщелачивания золота интересен прежде всего как один из вариантов бесфильтрационной технологии цианирования. Однако недостаточный объем проведенных испытаний не позволяет пока еще судить об эффективности данного процесса по сравнению, например, с вариантом сорбционного выщелачивания золота с применением активированных углей или ионообменных смол.