Методы переработки

Переработка Au-Zn осадков (цианшламов)

Практика цементации

Влияние примесей на процесс

Все примеси, присутствующие в растворе отрицательно влияют на процесс цементации.

Если много Cu – образуется пленка.

Если много As, Sb – образуют- ся нерастворимые пленки, сульфиды на поверхности Zn.

Если щелочные металлы – образуют ZnS на поверхности Zn.

Поэтому при высоком содержании примесей в растворе процесс цементации ведется в специальном режиме.

Направляемые на цементацию цианистые растворы не должны содержать взвеси, т.к. она может оседать на поверхности Zn-порошка, снижая степень цементации Au.

Для удаления взвесей раствор отправляют на осветление, которое проводят:

- в мешочных фильтрах;

- в рамных вакуумных фильтрах;

- в пресс-фильтрах;

- в песочных фильтрах;

- в свечевых (патронных) фильтрах.

Все типы фильтров являются эффективными. Самые высоко производительные – это свечевые фильтры. Рисунок 31, 32.

Рис. 31.

Рис. 32.

Съем Au-осадка (споласкивание) ведется 1-2 раза в месяц. Конечной продукцией процесса данной операции являются Au-Zn осадки, или

Рис.32

цианшламы и обеззолоченный раствор, в котором C_Au=0.002ч0.03 мг/л. Он направляется на обезвреживание или в оборот на цианирование.

Au+Zn-осадки на специализированный завод на извлечение Au.

Глубина осаждения Au:

ε_Au ³ 99.5 ¸ 99.9%.

Cогласно техническим условиям:

Au – 3 ¸ 35 %;

Zn – 20 ¸ 60 %;

Pb – до 10 %;

Cu – 0.1 ¸ 30 %.

Полученные в процесс цементации Au Au-Zn-осадки имеют следующие вещества.

Состав: Au, Ag, Zn, Pb, ZnCO₃, Zn(OH)₂, Zn(CN)₂, Cu; соединения Cu; соединения Fe, As, Sb, CaO, SiO₂ (напр. FeAsO₄, Ca₃(AsO₄)₂) и др.

Химический состав смотри ранее.

Au-Zn-осадки перерабатывают с целью получения более богатого, обогащенного по Au, Ag продукта.

1. Кислотный

Включает выщелачивание в слабом растворе H₂SO₄, сушку и прокалку кека и плавку полученного продукта.

Выщелачивание

Применяется 10-15% раствор H₂SO₄. Процесс ведут в чанах, футерованных Pb, оборудованных мощной вытяжной вентиляцией. Подогрев до 50-70ºС.

Выщелачивание ведут либо с воздушным, либо с механическим перемешиванием.

т.е. Pb остается в Au-Ag-остатке.

Соединения As, Sb растворяются и выделяются летучие соединения: AsH₄ -токсичные.

Получают раствор и остаток. После фильтрации и промывки остатка кек обогащен в 3 ¸ 5 раз (до 10), т.е. C_Au=30 ¸50%;

C_Zn=20 ¸ 60% до 4 ¸ 6%.

Сушка и прокалка

Промытый кек укладывают в противни и ставят в электрическую полочную печь, подсушивают и затем прокаливают при t=500¸700⁰C. При этом происходит окисление ЦМ до оксидов (и Fe), которые легко могут быть ошлакованы при последующей плавке. Полученный продукт подвергают плавке в тигель- ной, электрической печи при t=1100¸1200⁰С. Для образования легкоплавкого шлака вводят флюсы: бура, сода, кварц.

Если много соединений осталось не окисленных, то вводят окислитель: NH₄NO₃, MnO₂, FeCl₃, BaO₂.

Окислитель NH₄NO₃ особенно рекомендуется вводить, если в Zn-осадке высокое содержание S, т.к. может образовываться 3-я фаза (Cu₂S, FeS), куда переходят Au, Ag. При плавке образуется 2 продукта: шлак и Au-Ag сплав (металл Доре).

При спуске шлака его измельчают и направляют на переработку руды, т.к. в нем есть Au и Ag в виде мелких включений. Полученный сплав имеет пробу

950 ¸ 990. Этот металл поступает на аффинаж.

2. Двухстадийная кислотная переработка Au-Zn осадка в растворе HCl с последующей сушкой, прокалкой и плавкой..
Метод состоит в :

a) Bыщелачивание в 30¸35 % растворе HCl (в две стадии).

При растворении в HCl в раствор переходят не только Zn и его соединения, но и Pb, Ca:

Pb + 2HCl ® PbCl₂ + H₂; ( )

CaO + 2HCl ® CaCl₂ + H₂O. ( )

Не растворяется только Cu. Но при высоком содержании Cu в Au-Zn-осадке в раствор рекомендуют вводить окисли- тель NH₄NO₃ или MnO₂, или FeCl₃. При этом:

Cu ® CuO ® CuCl₂.

Поэтому при данном методе происходит более полное отделение ЦМ от Au и Ag и получение более богатого кека по Au и Ag. В растворы может переходить также 6¸10 мг/л Au и Ag. Поэтому эти растворы после фильтрации пропускают через активированный уголь или может для сорбции Au и Ag. Все последующие операции аналогичны 1 методу.

3. Если Au-Zn-осадки богаты по Au и Ag (20¸30%), то их переработка может вестись по схеме сушка-прокалка-плавка без кислотного выщелачивания.

4. Предусматривает окислительное прокаливание Au-Zn осадков с одновременной отгонкой ZnO и последующей плавкой огарка на Au-Ag-сплав. Метод токсичный, нет комплексности использования сырья.

5.Широко применяется на фабриках ЮАР. Метод включает следующие операции: Рисунок 33.

Рис. 33.

Метод позволяет получать высокой чистоты Au и высокую степень извлечения ε = 99.5¸99.8%.

Au + Cl₂+ HCl H[AuCl₄];

Ag + Cl₂ AgCl;

Cu + Cl₂ CuCl₂;

Zn + Cl₂ ZnCl₂ и т.д.

H[AuCl₄] + SO₂ Au + HCl + H2O + H₂SO₄.

Полученный тем или иным методом Au-Ag-сплавы поступают на аффинаж Au и Ag.

Растворы, шлаки и другие продукты поступают на дополнительное обезблагораживание, и в отдельных случаях на комплексное извлечение цветных металлов.