RU2791169C2 - Способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд - Google Patents
Способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791169C2 RU2791169C2 RU2021118974A RU2021118974A RU2791169C2 RU 2791169 C2 RU2791169 C2 RU 2791169C2 RU 2021118974 A RU2021118974 A RU 2021118974A RU 2021118974 A RU2021118974 A RU 2021118974A RU 2791169 C2 RU2791169 C2 RU 2791169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gold
- uranium
- leaching
- ores
- extraction
- Prior art date
Links
- 239000010931 gold Substances 0.000 title claims abstract description 60
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 59
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- TXKPGZOYBXKOHB-UHFFFAOYSA-N [Au].[U] Chemical compound [Au].[U] TXKPGZOYBXKOHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 39
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 Fe3+ ion Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- XZXSXZPUNDIWHW-UHFFFAOYSA-N thiocyanatosulfonyl thiocyanate Chemical compound N#CSS(=O)(=O)SC#N XZXSXZPUNDIWHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 13
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000021962 pH elevation Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N chembl1408157 Chemical compound N=1C2=CC=CC=C2C(C(=O)O)=CC=1C1=CC=C(O)C=C1 KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009852 extractive metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N sodium cyanide Chemical compound [Na+].N#[C-] MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910000384 uranyl sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и урана при выщелачивании коллективных золотоурановых руд и концентратов. Извлечение золота и урана из золотоурановых руд включает совместное выщелачивание золота и урана из золотоурановых руд и концентратов сернокислыми тиоцианатными растворами в одну стадию. При этом выщелачивание золота и урана осуществляют при температуре 40-95°С, начальном Eh 450-550 мВ, концентрации ионов SCN- в растворе 0,1-3 г/л, концентрации ионов Fe3+ в растворе 1-5 г/л и при концентрации серной кислоты в растворе 5-50 г/л. Способ позволяет упростить технологическую схему и снизить затраты на извлечение золота и урана. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и урана при выщелачивании коллективных золотоурановых руд и концентратов.
Известен способ извлечения золота и урана из комплексных золотоурановых руд и концентратов [Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко Л.С.Металлургия благородных металлов: Учебник. В 2-х кн. Кн. 1. - М.: МИСИС. Издательский дом «Руда и металлы», 2005. - 432 с].
Способ включает выщелачивание урана растворами серной кислоты с концентрацией 5-20 г/л при рН 1,0-1,5 и выщелачивание золота раствором цианида при рН 9,5-11,5. В соответствии с известным способом извлечение золота и урана из руд и концентратов может осуществляться в любой наиболее удобной последовательности, которая зависит от свойств перерабатываемого сырья.
К недостаткам известного способа можно отнести использование для извлечения золота токсичного цианида натрия, который несовместим с сернокислыми растворами, используемыми для выщелачивания урана, по причине гидролиза при рН ниже 9 и выделения ядовитой синильной кислоты в газовое пространство. Поэтому выщелачивание золота и урана проводят в две стадии с промежуточной отмывкой от цианида (при первичном выщелачивании золота) или от кислоты (при первичном выщелачивании урана) с последующим закислением/защелачиванием хвостов. Отмывка и закисление/защелачивание хвостов первичного выщелачивания являются дорогостоящими операциями и значительно увеличивают продолжительность переработки руды и расход реагентов. Использование цианида вызывает необходимость обезвреживания отработанных цианидных растворов выщелачивания и растворов отмывки хвостов с использованием дорогостоящих реагентов.
Известен также способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд, включающий последовательное выщелачивание урана, а затем золота в сернокислой среде, без стадии отмывки руды между стадиями выщелачивания [Ширяева В.В. Разработка комплексной технологии извлечения золота из комплексных золотоурановых руд с использованием комплексных роданидных растворов методом кучного выщелачивания. ГИАБ. 2012, №7, с. 403-412]. На первой стадии выщелачивают уран раствором серной кислоты с концентрацией 20 г/л. После выщелачивания урана осуществляют выщелачивание золота растворами с концентрацией серной кислоты 5-10 г/л, тиоцианата - 1,5 г/л, ионов Fe3+- 2 г/л, при исходном Eh выщелачивающего раствора не менее 550 мВ, при температуре окружающей среды. Способ позволяет извлекать золото и уран из золотоурановых руд без промежуточных стадий отмывки и перехода из кислой среды в щелочную (или наоборот).
Недостатком известного способа является большая продолжительность выщелачивания руды, связанная с тем, что выщелачивание золота и урана осуществляют в две стадии.
Известен также способ совместного выщелачивания золота и урана из золотоурановых руд кислыми тиоцианатными растворами при рН=1,5 концентрации тиоцианата аммония (NH4SCN) - 10 г/л, ионов Fe3+ - 2,5 г/л, при температуре окружающей среды - способ-прототип [Fleming, С.А., 1986. А process for the simultaneous recovery of gold and uranium from South African ores. GOLD 100. In: Proceedings of the International Conferences on Gold, Vol.2. Extractive Metallurgy of Gold, South African Institute of Mining and Metallurgy, Johannesburg, pp.301-319].
Недостатком прототипа является высокая концентрация ионов SCN- и ограниченные диапазоны рН и концентрации Fe3+, что вызывает необходимость в строгом контроле процесса.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение технологической схемы, снижение капитальных и эксплуатационных затрат на извлечение золота и урана.
Технический результат достигается при совместном выщелачивании золота и урана из золотоурановых руд и концентратов без промежуточных стадий отмывки и закисления/защелачивания.
Указанный технический результат достигается также тем, что выщелачивание золота и урана ведут в одну стадию при концентрации серной кислоты H2SO4=5-50 г/л, концентрации тиоцианат-иона SCN-=0,1-3,0 г/л, концентрации Fe3+=1-5 г/л, при Eh=450-550 мВ, при температуре 40-95°С.
Указанный технический результат достигается также тем, что для поддержания Eh на уровне 450-550 мВ при необходимости осуществляют добавление окислителя (пиролюзита, диоксида марганца или нитрита натрия).
Физико-химическая сущность заявляемого способа основывается на растворении золота тиоцианатом в присутствии Fe3+ с образованием [Au(SCN)4]- и растворении урана серной кислотой с образованием сульфата уранила UO2SO4.
Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от прототипа тем, что данная технология позволяет выщелачивать золото и уран, не прибегая к поэтапному выщелачиванию с последующей отмывкой, закислением и выщелачиванием урана.
В отличии от известного способа выщелачивание золота проводится совместно с ураном в сернокислой среде с добавлением тиоцианата в количестве 0,1-3,0 г/л. Снижение концентрации тиоцианата ниже данного предела снижает извлечение золота в раствор из-за нехватки реагента, а увеличение не оказывает влияния на извлечение золота и приводит к избыточным затратам на реагент. Концентрация серной кислоты в выщелачивающем растворе должна составлять 5-50 г/л. Снижение концентрации кислоты ниже данного предела снижает извлечение урана в раствор из-за нехватки реагента, а увеличение приводит к повышенному окислению (разрушению) тиоцианата и может снижать извлечение золота. Температура процесса выщелачивания должна составлять 40-95°С. Снижение снижает извлечение золота и урана в раствор, а увеличение температуры выше данного предела приводит к повышенному окислению тиоцианата и может вызывать снижение извлечения золота и повышенный расход реагента.
В заявляемом способе условия сернокислотного тиоцианатного выщелачивания золота и урана: концентрация серной кислоты, тиоцианата, ионов Fe3+, температура, продолжительность, рН и др. зависят от состава перерабатываемого сырья и подбираются таким образом, чтобы достичь максимального извлечения золота и урана.
В заявляемом способе продуктом переработки золотоурановых руд являются сернокислые растворы, содержащие золото и уран.
Предложенное изобретение позволяет за счет совместного выщелачивания золота и урана из золотоурановых руд и концентратов сократить капитальные и эксплуатационные затраты за счет сокращения количества технологических операций на переработку сырья.
Вышесказанное подтверждается, но не ограничивается примерами реализации предлагаемого способа.
Пример 1 (по прототипу)
Выщелачивание золота и урана проведено на окисленной золотоурановой руде с содержанием золота 0,8 г/т и урана 50 г/т.
Сначала из руды извлекали золото цианированием при концентрации NaCN=0,5 г/л, загрузка СаО=2 кг/т.Продолжительность выщелачивания золота составляла 24 часа.
После извлечения золота пульпу фильтровали, кеки цианирования отмывали водой до нейтрального рН и проводили выщелачивание урана раствором серной кислоты (10 г/л) в течение суток. Выщелачивание золота и урана проводили в агитационном режиме.
Всего было проведено три параллельных теста. Извлечение золота при цианировании руды составило 87-91%, извлечение урана из хвостов цианирования в сернокислый раствор - 45-50%.
Пример 2 (по заявляемому способу)
Выщелачивание золота и урана проведено на окисленной золотоурановой руде с содержанием золота 0,8 г/т и урана 50 г/т.
Опыты по совместному выщелачиванию золота и урана проводили при температуре 25, 45, 65, 85°С; начальной концентрации серной кислоты (H2SO4) 5-30 г/л; начальной концентрации тиоцианат-иона (SCN-) 0,1-2,0 г/л; начальной концентрации ионов Fe3+1-10 г/л. Показатель Eh поддерживали на уровне 450-550 мВ добавлением в пульпу МnО2. Результаты опытов по выщелачиванию золота и урана при различных условиях представлены на Фиг. 1-4.
Анализ полученных данных позволяет заключить, что для совместного выщелачивания золота и урана из исследуемой руды оптимальная начальная концентрация серной кислоты составляет 10-15 г/л, оптимальная начальная концентрация тиоцианата (SCN-) составляет 0,5 г/л, необходимая концентрация ионов железа (3+) в растворе 1-3 г/л, оптимальной температурой является 65°С. При данной температуре продолжительность растворения золота составляет 15-30 минут, урана - около 4 часов. Полная продолжительность выщелачивания золота и урана при данной температуре составляет 4 часа.
Величина извлечения золота из исследуемой руды при оптимальных условиях составляет 86-90%, что сопоставимо с извлечением золота при цианировании (87-91%). Извлечение урана составляет - 68-70%.
Claims (2)
1. Способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд, включающий совместное выщелачивание золота и урана из золотоурановых руд и концентратов сернокислыми тиоцианатными растворами в одну стадию, отличающийся тем, что выщелачивание золота и урана осуществляют при температуре 40-95°С, начальном Eh 450-550 мВ, концентрации ионов SCN- в растворе 0,1-3 г/л, концентрации ионов Fe3+ в растворе 1-5 г/л и при концентрации серной кислоты в растворе 5-50 г/л.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продуктом выщелачивания золотоурановых руд является сернокислый раствор, содержащий золото и уран.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021118974A RU2021118974A (ru) | 2022-12-29 |
| RU2791169C2 true RU2791169C2 (ru) | 2023-03-03 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2838369A (en) * | 1949-01-26 | 1958-06-10 | Antoine M Gaudin | Process for the concentration of ores containing gold and uranium |
| RU2398903C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик- Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ переработки упорных урановых содержащих пирит и благородные металлы материалов для извлечения урана и получения концентрата благородных металлов |
| RU2543122C2 (ru) * | 2012-09-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" | Способ переработки упорных урановых руд, содержащих браннерит |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2838369A (en) * | 1949-01-26 | 1958-06-10 | Antoine M Gaudin | Process for the concentration of ores containing gold and uranium |
| RU2398903C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик- Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ переработки упорных урановых содержащих пирит и благородные металлы материалов для извлечения урана и получения концентрата благородных металлов |
| RU2543122C2 (ru) * | 2012-09-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" | Способ переработки упорных урановых руд, содержащих браннерит |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FLEMING C.A. A process for the simultaneous recovery of gold and uranium from south African ores., Gold100, proceedings of the International Conferences on Gold, Volume 2: Extractive Metallurgy of Gold, South African Institute of Mining and Metallurgy, Johanesburg, 1986, p.301-319. ШИРЯЕВА В.В. Разработка технологического режима извлечения золота из комплексных золотоурановых руд с использованием роданистых растворов методом кучного выщелачивания, Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2012, N7, с.403-412. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2105824C1 (ru) | Способ гидрометаллургического извлечения металлов из комплексных руд | |
| US6451275B1 (en) | Methods for reducing cyanide consumption in precious metal recovery by reducing the content of intermediate sulfur oxidation products therein | |
| Oraby et al. | The selective leaching of copper from a gold–copper concentrate in glycine solutions | |
| US5919674A (en) | Copper recovery | |
| CN101876005B (zh) | 两段加压氧浸法从难处理硫化矿金精矿中提取金的方法 | |
| US9194023B2 (en) | Recovery of gold from roaster calcine leach tailings | |
| CN110564964B (zh) | 一种高效利用铜锌矿的选冶联合工艺 | |
| Lorenzen et al. | The mechanism of leaching of gold from refractory ores | |
| CA2162820A1 (en) | Recovery of manganese from leach solutions | |
| Groudev et al. | Two-stage microbial leaching of a refractory gold-bearing pyrite ore | |
| US4778520A (en) | Process for leaching zinc from partially desulfurized zinc concentrates by sulfuric acid | |
| EP1190105B1 (en) | Recovery of noble metals by lixiviation with thiourea controlled acidic solution | |
| RU2791169C2 (ru) | Способ извлечения золота и урана из золотоурановых руд | |
| US4872909A (en) | Process for acid leaching of manganese oxide ores aided by hydrogen peroxide | |
| SU1359324A1 (ru) | Способ подготовки суспензии микроорганизмов к бактериальному окислению руд и концентратов | |
| RU2352650C2 (ru) | Экологически чистый способ комплексного извлечения цветных, редких и драгоценных металлов из руд и материалов | |
| EP0131470A2 (en) | Zinc electrolyte treatment | |
| RU2621196C2 (ru) | Способ переработки упорных углисто-сульфидных золотосодержащих концентратов | |
| RU2749310C2 (ru) | Способ переработки сульфидного золотомедного флотоконцентрата | |
| Eisele et al. | Leaching gold-silver ores with sodium cyanide and thiourea under comparable conditions | |
| US5262136A (en) | Recovery of gold and silver from complex refractory sulphide ores by cyanidisation and oxidation with peroxides | |
| AU627577B2 (en) | Recovery of gold and silver from complex refractory sulphide ores by cyanidisation and oxidation with peroxides | |
| WO2011059380A1 (en) | Process for recovering a valuable metal from a sulfidic material by hydrometallurgy | |
| ZA200306950B (en) | Recovery of medals from jarosite-containing materials. | |
| RU2811640C1 (ru) | Способ извлечения золота из руд и продуктов тиоцианатным выщелачиванием |