1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29606
(51) C01G 3/12 (2006.01)
C22B 1/06 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0656.1
(22) 14.05.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Юн Александр Борисович; Захарьян Семен
Владимирович; Каримова Люция Монировна; Чен
Владимир Алексеевич; Терентьева Ирина
Владимировна
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "КазГидроМедь"
(56) Цветные металлы. 2010, №1.с.33-36. Вариант
переработки сульфидного медного концентрата
комбинированным способом/ Медведев А.С., Со Ту,
Гостеева Н.В., Птицын A.M.
(54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ
ЗАБАЛАНСОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД И
КОНЦЕНТРАТОВ
(57) Изобретение относится к области металлургии,
в частности, к гидрометаллургическим способам
переработки серебросодержащих забалансовых
медных, полиметаллических, сульфидных руд.
Задачей предлагаемого изобретения является
повышение степени извлечения серебра и меди в
раствор при переработке сульфидного концентрата.
Достигаемый технический результат состоит в
повышении экономической и экологической
эффективности переработки забалансовых
серебросодержащих сульфидных руд. Достигается
при осуществлении отличных от прототипа
последовательных операций:
- выщелачивание огарка проводится раствором
серной кислоты (80 г/л) с добавлением хлорида
натрия 10% от массы огарка после хлорирующего
обжига гранулированного концентрата;
- серебро и медь из сернокислого раствора
извлекают коллективной сорбцией, а рафинат
возвращается на стадию выщелачивания.
(19)KZ(13)A4(11)29606

2. 29606
2
Изобретение относится к области металлургии, в
частности, к гидрометаллургическим способам
переработки серебросодержащих забалансовых
медных, полиметаллических сульфидных руд.
Известен способ извлечения серебра из
серебряно-марганцевых руд и концентратов,
предусматривающий выщелачивание сырья
сернокислыми растворами тиомочевины
(тиокарбамида) в присутствии окислителя (Пат. US
№4816235, опубл. 28.03.1989 г.). Способ включает
следующие последовательно выполняемые
операции: выщелачивание руды сернокислым
раствором тиомочевины при отношении Т:Ж=1:30;
фильтрацию пульпы после выщелачивания;
сорбцию серебра из раствора углем; фильтрацию
пульпы после сорбции; десорбцию серебра с угля
раствором тиосульфата натрия; фильтрацию пульпы
после десорбции; извлечение серебра из раствора и
фильтрацию серебра.
Окислителем в данном патенте являются
присутствующие в сырье соединения марганца в
высшей степени окисления.
К недостаткам способа относятся его
многостадийность и необходимость переработки
больших объемов растворов (Т:Ж=1:30).
Кроме того, способ применим только к сырью,
содержащему одновременно серебро и марганец.
Известен способ извлечения серебра из
флотационных сульфидных концентратов,
включающий выщелачивание концентратов
сернокислыми растворами, содержащими 40 г/л
тиокарбамида в присутствии окислителя -
формамидиндисульфида. Процесс выщелачивания
осуществляют в две стадии при Т:Ж=1:4 на каждой
стадии.
На первой стадии выщелачивание ведут
раствором, содержащим 15 г/л серной кислоты, в
течение 4 часов, после чего пульпу фильтруют. На
второй стадии выщелачивание ведут раствором,
содержащим 0,5 г/л серной кислоты, в течение 8
часов. Серебро из растворов выщелачивания
осаждают электролизом в аппарате с разделенной
катодной и анодной камерами (Лодейщиков В.В.,
Панченко А.Ф., Хмельницкая О.Д. "Извлечение
серебра из концентратов сложного вещественного
состава методом тиокарбамидного выщелачивания".
В кн. Научные труды Иргиредмета "Разработка
технологии добычи и переработки руд благородных
и редких металлов", Вып. 31, 1977 г.).
К недостаткам данного способа следует отнести
двухстадийность процесса выщелачивания и, как
следствие, необходимость переработки больших
объемов растворов (суммарное отношение
Т:Ж=1:8), а также необходимость
использования дорогостоящего окислителя -
формамидиндисульфида.
Известен способ комплексной переработки
бедных забалансовых сульфидных руд и
концентратов, включающий стадии обогащения,
обжиг, выщелачивание и нейтрализацию раствора.
Операцию обжига проводили в печи шахтного типа
при температуре, 550-750°С. [Инновационный
патент РК №25311, Бюл. №12 от 20.12.2011].
Гранулы чернового концентрата подвергают
окислительно-сульфатизирующему обжигу, а из
сернокислого раствора после выщелачивания огарка
вначале осаждают железо и серебро нейтрализацией
свободной кислоты гидроксидом меди при pH 5-6,
после чего кек обрабатывают слабым раствором
аммиака, и полученный аммиачный раствор серебра
выпаривают, далее раствор сульфата меди
направляют на электролиз.
К недостаткам описанного способа относятся:
- низкое извлечение серебра в первый раствор;
- нецелесообразность (нерентабельность)
применения метода для чернового концентрата,
содержащего значительное количество карбонатов
щелочных и щелочно-земельных металлов, из-за
большой безвозвратной потери кислоты.
Прототипом к предлагаемому способу является
способ, включающий последовательные операции:
окислительно-хлорирующий обжиг концентрата в
присутствии хлорида натрия или калия в интервале
температуры 450 - 700°С, выщелачивание раствором
40 г/л серной кислоты, нейтрализация пульпы
гидроксидом натрия, и повторное выщелачивание
кека 150 г/л раствором серной кислоты с
последующей нейтрализацией раствором щелочи, в
результате которых получают в осадке гидроксид
железа, а в растворе сульфат меди. [Цветные
металлы. 2010, №1.с.33-36. Вариант переработки
сульфидного медного концентрата
комбинированным способом/ Медведев А.С., Со Ту,
Гостеева Н.В., Птицын А.М.].
Основными недостатками способа являются:
- низкое извлечение меди в раствор;
- отсутствие сведений об извлечении серебра,
которое часто является спутником меди;
- образование смеси хлоридных и сульфатных
солей в растворе, что осложняет регенерацию
хлоридного реагента и кислоты, подаваемых на
выщелачивание.
Задачей предлагаемого изобретения является
повышение степени извлечения серебра и меди в
раствор при переработке сульфидного концентрата.
Достигаемый технический результат состоит в
повышении экономической и экологической
эффективности переработки забалансовых
серебросодержащих сульфидных медных руд.
Достигается при осуществлении отличных от
прототипа последовательных операций:
- выщелачивание огарка проводится раствором
серной кислоты (80 г/л) с добавлением хлорида
натрия 10% от массы огарка после хлорирующего
обжига гранулированного чернового концентрата;
- серебро и медь из сернокислого раствора
извлекают коллективной сорбцией, а рафинат
возвращается на стадию выщелачивания.
Существенным отличительным признаком
(новизной) является использование в качестве
выщелачивающего агента серной кислоты с
добавлением хлор-иона (хлорид натрия) в
выщелачивающий раствор, и последовательность
выделения серебра и меди из раствора.
Пример конкретного осуществления изобретения

3. 29606
3
Для обжига использовали черновой
серебросодержащий медносульфидный концентрат
(таблица 1).
Таблица 1
Содержания основных компонентов в черновом концентрате
Компоненты Содержание, % Компоненты Содержание, %
Ag, г/т 100 Zn 0,75
Сu 4,73 Re, г/т 4,9
Fe 5,46 Al2O3 8,64
S 2,97 Ti 0,4
Si 28,36 Pb 0,548
SiO2 60,68 Mg 1,16
Концентрат шихтовали с галитом (NaCl) 10% от
массы концентрата и окатывали на лабораторном
грануляторе с подачей связующего
разбрызгиванием. В качестве связующего
использовали раствор хлорида натрия 3%.
Обжиг проводился в шахтной печи специальной
конструкции (Заявка на №2013/1269.1 от
26.09.2013 г.). Выщелачивание огарка проводилось в
растворе серной кислоты 80 г/л с добавлением
хлорида натрия 10% от массы огарка при Ж:Т=4:1,
температуре 80°С.
Для перевода хлорида серебра в раствор
необходим избыток хлор-иона в растворе
выщелачивания. Для обеспечения этого условия в
выщелачивающий раствор совместно с серной
кислотой добавлялся хлорид натрия в процентном
соотношении от массы огарка (10%).
Проведенные исследования по выщелачиванию
целевых компонентов в раствор, в зависимости от
количества добавленного хлорида натрия в раствор
выщелачивания, показывают, что наиболее
оптимальный расход хлорида натрия, составляет
10% от массы огарка. Дальнейшее увеличение
расхода хлорида натрия на рост извлечения серебра
и меди значительно не влияет. Результаты
проведенных исследований представлены в
таблице 2.
Таблица 2
Зависимость извлечения целевых компонентов в продуктивный раствор от количества добавленного
хлорида натрия в раствор выщелачивания
Расход
NaCl, %
от массы
огарка
Выход
кека, %
βAg, г/т в
огарке
βAg, г/т в
кеке
εAg, % βCu,в
огарке, %
βCu, в
кеке
εCu, % βFe,% в
огарке, %
βFe,%, в
кеке
εFе, %
5 57,67 70,5 4,23 96,54 4,34 0,240 96,81 4,46 3,47 55,13
10 61,67 70,5 2,03 98,34 4,34 0,139 98,15 4,46 1,32 82,93
12 59,00 70,5 1,55 98,73 4,34 0,208 97,23 4,46 2,66 65,60
15 64,67 70,5 1,38 98,87 4,34 0,201 97,33 4,46 2,76 64,31
В результате лабораторных исследований
сернокислого выщелачивания был получен
продуктивный раствор. Состав продуктивного
раствора представлен в таблице 3.
Таблица 3
Химический состав продуктивного раствора, г/л
Ag* Сu H2SО4 Cl Pb As Sb Fe Mg Al Bi Ca Zn Ni
21* 12,4 40 4 0,05 0,05 0,05 10-12 3,8 3,5 0,05 0,7 1,5 0,03
Сорбция полученного раствора проводилась на
смоле Lewatit Monoplus TP 220 со скоростью подачи
раствора 2 уд. объемов в час. Динамическая кривая
сорбции представлена на фиг.1. Сорбция серебра
происходила вместе с сорбцией меди. На момент
насыщения катионита по ионам меди содержание
серебра в сбросном растворе находилось на уровне,
ниже предела обнаружения, что свидетельствует о
полной сорбции серебра.
Как видно из фиг.1, емкость ионита до проскока
составляет 27,9 г меди на литр смолы (2,25 уд.
объемов раствора), тогда как полная емкость смолы
по меди из указанного выше продуктивного
раствора составляет 40,5 г меди на литр смолы
(3,75 уд. объемов раствора).
Таким образом, можно сделать вывод, что
сорбция меди и серебра из сернокислого раствора
проходит с более высокими технологическими
показателями и экономически более эффективна.
Емкость ионита по меди при сорбции из
сернокислого раствора составляет 56 г/литр смолы.
При этом сорбция серебра проходит наиболее полно
и не достигает проскоковых концентраций.
Десорбцию проводили аммиачной водой 12,5% в
количестве 2 уд. объемов. Полнота десорбции
составила 99,0 - 99,5%.

4. 29606
4
Отличительными признаками изобретения
являются:
- выщелачивание огарка проводится раствором
серной кислоты (80 г/л) с добавлением хлорида
натрия 10% от массы огарка;
- переработка продуктивного раствора
коллективной сорбцией серебра и меди, с возвратом
рафината на стадию выщелачивания.
Преимуществом предлагаемого способа
переработки забалансовых сульфидных медных руд
от известных является более высокое извлечение
серебра и меди в раствор за одну операцию.
Растворы выщелачивания подвергаются
сорбционной переработке с целью извлечения меди,
серебра. При сорбционной переработке растворов
достигается извлечение катионов меди и серебра в
сорбент до 99,5-99,8%.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ комплексной переработки
серебросодержащих забалансовых сульфидных руд
и концентратов, включающий стадии обогащения,
грануляции, хлорирующего обжига гранул
концентрата, выщелачивания огарка раствором
серной кислоты и переработку продуктивного
раствора коллективной сорбцией, отличающийся
тем, что огарок после хлорирующего обжига
выщелачивают раствором серной кислоты (80 г/л) с
добавлением в раствор выщелачивания хлорида
натрия 10% от массы огарка, переработку
продуктивного раствора проводят коллективной
сорбцией с целью извлечения серебра и меди, с
возвратом рафината на стадию выщелачивания.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова