Извлечение платиноидов из шлиховых концентратов

Рыбкин С.Г., Николаев Ю.Л.
ОАО «Иргиредмет»
Ларионов И.Ю.,ООО «Гидравлика»
Золотодобыча, №158, Январь, 2012

С развитием рыночных отношений на золотодобывающих предприятиях России и стран ближнего зарубежья, осуществляющих разработку как рудных, так и россыпных месторождений, наметилась устойчивая тенденция по организации специальных цехов, переделов, отделений по пирометаллургической переработке получаемых богатых золотосодержащих концентратов.

Экономическая обоснованность таких мер заключается в получении на предприятии в качестве товарного продукта лигатурного золота в слитках, что позволяет, в первую очередь, производить корректные расчеты с аффинажными заводами за поставляемые драгоценные металлы. При этом на более высоком уровне удается осуществлять технический и финансовый контроль производственной и хозяйственной деятельности золотодобывающего предприятия, независимо от формы собственности [1].

Институтом «Иргиредмет» на протяжении последних трех десятилетий непрерывно проводятся научно-исследовательские и внедренческие работы по разработке новых и совершенствованию существующих технологий и оборудования для пирометаллургической переработки золотосодержащих концентратов, различных по своему химическому и минеральному составу, а также по исходному сырью и технологической схеме получения. В частности, разработаны и используются на многих предприятиях технологии плавки шлихового золота [1,2]. Для переработки сульфидных гравитационных концентратов разработаны технологии с использованием процессов ликвационно-разделительной плавки и термохимического разложения сульфидов [3, 4].

В ходе выполнения указанных работ отмечалось, что присутствие металлов платиновой группы в золотосодержащих концентратах, особенно металлов-спутников платины, осложняет процесс плавки концентратов и снижает качество слитков лигатурного золота. В концентратах могут присутствовать также металлы-спутники платины: родий, иридий, рутений и осмий. В частности, осмирид — природный сплав осмия с иридием — присущ россыпным месторождениям золота. Массовая доля осмия в природном сплаве в среднем составляет 20–40 %, остальное — иридий. Характерными особенностями этого минерала являются высокая температура плавления (2700–2800 °С) и ограниченная растворимость в золоте в температурном диапазоне 1100–1200 °С. Присутствие осмирида в шлиховом золоте, даже на уровне массовой доли 1,0–1,5 %, осложняет плавку шлихового золота по традиционной технологии. При этом усложняется и последующий отбор пробы, а также пробирный анализ полученного лигатурного золота вследствие неоднородности сплава в объеме слитка.

В лаборатории металлургии ОАО «Иргиредмет» разработана и испытана в полупромышленном масштабе усовершенствованная технология плавки шлихового золота, содержащего металлы-спутники платины. Физико-химическая сущность разработанной технологии основана на ограниченной растворимости золота и термически устойчивого моносульфида железа в жидком и твердом состоянии и на коллектирующей способности жидкого FeS в отношении металлов спутников платины.

В работе [5] авторами исследовалась система Pb-Au-FeS. Установлено, что она относится к типу тройных систем с двумя областями расслаивания. На рис. 1 представлено изотермическое сечение диаграммы состояния системы при 1200 °С.

Равновесными фазами являются сплав моносульфида железа с растворенными в нем металлическим золотом и свинцом (верхняя фаза) и сплав металлического золота со свинцом (нижняя фаза). Ноды направлены в угол моносульфида железа. Растворимость металлического золота в моносульфиде железа при 1200 °С составляет 4,4 масс. %. Добавка свинца понижает растворимость золота в моносульфиде железа.

Путем специальных исследований было определено, что природный сплав осмия с иридием ограниченно растворим в жидком моносульфиде железа. Установлено также, что добавка сульфида натрия (Na2S) способствует повышению растворимости осмирида в FeS и понижает температуру плавления сульфидного сплава в целом. Так, сульфидный сплав, содержащий 82,0 масс. % FeS, 8,0 масс. % Na2S и 10,0 масс. % осмирида, обладает при температуре 1200 °С удовлетворительной подвижностью и жидкотекучестью.

На основании полученных теоретических данных проведены испытания усовершенствованной технологии плавки шлихового золота, добываемого на одном из россыпных месторождений в Иркутской области и содержащего до 1,5 % редких металлов платиновой группы (рис. 2).

Для плавки шлихового продукта такого состава была использована экспериментальная шихта. Шихту загружали в графитсодержащий тигель, помещали в камеру печи сопротивления, выдерживали при 1200 °С в течение 30 минут и затем сливали расплав в чугунную изложницу. Охлажденные продукты (лигатурное золото, сульфидный сплав (штейн) и шлак) разделяли по границе ликвации и анализировали на содержание драгоценных металлов и неблагородных элементов пробирно-гравиметрическим, пробирно-атомно-эмиссионным с индуктивно связанной плазмой (ICP), рентгенофлуоресцентным и атомно-абсорбционным методами.

По данным испытательно-аналитического центра (ИАЦ) ОАО «Иргиредмет», полученные слитки лигатурного золота массой 3,0–3,5 кг содержали 94,32– 94,99 масс. % золота и 4,09– 5,09 масс. % серебра. Результаты ИАЦ Иргиредмета имеют высокую сходимость с данными приемного опробования слитков на ОАО «Красцветмет» и находятся в пределах доверительного интервала пробирно-гравиметрического анализа.

Штейн, по результатам комплексного анализа, проведенного в ОАО «Иргиредмет» и ОАО «Красцветмет», содержал, в масс. %: 0,56 платины; 0,11 родия; 3,46 иридия; 3,50 рутения; 4,92 осмия; 9,98 золота; 2,43 серебра; 37,60 железа; 4,75 свинца; 27,14 серы; 4,33 натрия.

Для определения формы нахождения редких металлов платиновой группы в штейне навеску сульфидного сплава последовательно обрабатывали в растворе азотной кислоты и царской водки, при этом металлы платиновой группы концентрировались в нерастворимом остатке штейна. Исследования показали, что данный продукт представляет собой природный сплав осмия с иридием и рутением. Визуальное сравнение частиц сплава, выделенных из шлихового золота и штейна, показало их полную идентичность, из чего следует, что природный сплав осмия с иридием и рутением не вступает в химическое взаимодействие с моносульфидом железа, и его коллектирование в сульфидную фазу протекает по механизму простого физического распределения.

Проведенные полупромышленные испытания технологии ликвационно-разделительной плавки шлихового золота, содержащего редкие металлы платиновой группы, показали, что технология позволяет с высокой селективностью разделять золото и металлы платиновой группы с получением качественного лигатурного золота и концентрата металлов-спутников платины.

Внедрение описанной технологии в промышленном масштабе обеспечивает золотодобывающим предприятиям не только корректный расчет с аффинажными заводами за лигатурное золото, но и получение дополнительной прибыли от реализации концентрата металлов-спутников платины [6].

 

Список литературы

1. Патент РФ № 2094505 МПК6 С22В 11/02. Шихта для получения золото-серебряного сплава /С.Г. Рыбкин, А.И. Карпухин (Россия) – опубликовано: 27.10.1997 г.

2. Патент РФ № 2215802 МПК7 С22В 11/02. Способ переработки концентратов, содержащих благородные металлы /С.Г. Рыбкин (Россия) – опубликовано: 10.11.2003 г.

3. Николаев Ю.Л., Рыбкин С.Г. Перспективные современные технологии для пирометаллургической переработки золотосодержащих сульфидных гравиоконцентратов Забайкальского региона //Перспективы развития золотодобычи в Забайкалье: Материалы межрегиональной научно-практической конференции (Чита, 25-27 июня 2003 г.).- Чита.: АНО «ЦНОП», 2003.- С. 69-72.

4. Николаев Ю.Л., Рыбкин С.Г. Безобжиговая технология переработки сульфидных золотосодержащих гравиоконцентратов //Прогрессивные методы обогащения и технологии глубокой переработки руд цветных, редких и платиновых металлов (Плаксинские чтения): Материалы Междунар. сов.- Красноярск, ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», ИХХТ СО РАН, 02-08 окт. 2006.- С. 251-253.

5. Рыбкин С.Г., Николаев Ю.Л., Баранкевич В.Г. Изотермические сечения диаграмм состояния систем Pb-Au-FeS и Pb-Ag-FeS при 1473 K // Изв. РАН. Журнал неорганической химии. 2006. Т.51, № 3. С. 518-521.

6. Nikolaev Yu.L., Ribkin S.G., The development of a non-roasting technology for polymetallic gold and silver-bearing sulfide concentrates treatment// XXV International Mineral Processing Congress – IMPC 2010 “Smarter Processing for the Future” Brisbane, Australia 6-10 September 2010.- Congress Proceedings, P. 1579-1584. 


-0+0
Просмотров статьи: 12832, комментариев: 8       

Комментарии, отзывы, предложения

1111111, 18.06.13 17:42:02 — Рыбкину С.Г., Николаеву Ю.Л. — ОАО «Иргиредмет» Ла

Интересная статья. Только можно было и без токсичного свинца обойтись, и без едкого и вонючего сернистого натрия. К тому же драги размазались по большому количеству продуктов, отсюда дополнительные потери. Всё можно было намного проще сделать с медью. Хотя так конечно лучше, чем вообще никак.

Инженер, 21.06.13 01:47:18 — 1111111, 18 июня

Так расскажите, как проще сделать без токсичного, едкого и вонючего, чего скромничать?

1111111, 21.06.13 10:02:07 — Инженеру

Могу не только рассказать, но и сделать, но не бесплатно.

Аслиддин, 22.06.13 09:42:22

Вы как всегда в своем репертуаре.

1111111, 22.06.13 12:39:29 — Аслиддину

Да, всё как обычно. Бесплатно не работаю.

Редькин В., 22.06.13 15:11:07 — 1111111, 22 июня

Бесплатно сейчас никто не работает, однако в статье авторы подробно написали, что предлагают. А у вас неясное обещание: дай деньги дорогой, хорошо тебе будет...

1111111, 22.06.13 16:24:44 — Редькину В, и всем интересующимся

Если кто интересуется этой темой могу подробно всё описать, и если нужно даже провести показательную работу.Мой скайп Oleg200741.Я в этом действительно разбираюсь.

А по тому что написали авторы статьи, я могу сделать вывод, что они провели научную работу, написали статью, но к реальной работе это имеет весьма косвенное отношение. Они проводили исследования. Добились каких то результатов.(кстати было это достаточно давно).Но никто так своё шлиховое золото реально плавить не будет.Слишком это дорого, сложно и долго. Но проблема эта действительно есть, и её нужно решать. И тут каждый смотрит, что ему выгоднее: продать на аффинажный завод как есть,и не париться, или приобрести минимум оборудования, научиться, и работать спокойно: извлекать платиноиды в самостоятельные продукты, точно знать сколько у тебя золота добывается, меньше платить за аффинаж.Многие проблемы решаются.

Лобанов, 11.01.14 12:58:42 — коллеги

Богатые гравитационные концентраты (от 1 кг/т), содержащие галенит, мы плавим с металлическим железом. получаем веркблей с содержанием золота до 10% и штейн (20-30 г/т). Т.е. извлечение золота в сплав - более 97%.

Из веркблея золото электролизом в шлам. Свинец при необходимости добавляем в шихту. Штейн - на цианирование.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Извлечение платиноидов из шлиховых концентратов»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 2":