Поведение основных элементов при автоклавном окислении полиметаллического сульфидного флотоконцентрата, содержащего вольфрам и молибден

Цель – изучить поведение попутных элементов (вольфрам, молибден, висмут), содержащихся в сульфидном золотосодержащем концентрате, в процессе автоклавного окисления. Исследования по автоклавному окислению проведены на сульфидном флотоконцентрате, измельченном до крупности частиц -0,045 мм, с содержанием золота 22,1 г/т, серебра 133,2 г/т, вольфрама 2,7%, молибдена 13%, висмута 0,7%. Процесс проводили при температуре 220ºС и парциальном давлении кислорода 0,7 МПа в автоклаве объемом 2 дм³. Концентрации серной кислоты, ионов железа в растворе определяли титриметрическим методом анализа; для определения концентраций висмута, вольфрама, молибдена, меди, серебра, мышьяка в растворе, а также содержание висмута, вольфрама, молибдена, меди, мышьяка, свинца и формы железа и серы в кеке – атомно-эмиссионной спектроскопией с индуктивно связанной плазмой. Также проведен дифрактометрический анализ кека. Эксперименты по цианированию окисленного кека проводили при рН 10,0–10,5, концентрации NaCN 1 г/дм³ с ионитом «PuroliteS992» в течение 24 ч. В результате проведенных экспериментов по автоклавному окислению степень окисления сульфидов составила более 99%. Извлечение молибдена в раствор в форме [МоО₂(SO₄)n]^-(2n-2) и МоО2²⁺ составило 95%. За счет сокращения массы твердого происходило концентрирование висмута и вольфрама в кеке, где их содержание составило 1,66% и 12,7% соответственно. Установлено, что основными фазами кека являются шеелит, ангидрит, плюмбоярозит, бедантит. Извлечение драгоценных металлов при последующем цианировании составило: золота – 97,5%, серебра – 91,6%. Таким образом, при переработке сульфидного золотосодержащего концентрата по автоклавно-цианистой схеме молибден на 95% извлекается в раствор автоклавного окисления. При цианировании извлекается более 90% золота и серебра. Полученный кек не является отвальным, поскольку содержит значительное количество вольфрама (17%), висмута (0,9%), свинца (5,3%), молибдена (3,3%).

1. Thomas K.G. Pressure oxidation overview // Developments in Mineral Processing. 2005. Vol. 15. P. 346–369. https://doi.org/10.1016/S0167-4528(05)15015-7.

2. Баликов С.В., Гудков С.С., Емельянов Ю.Е., Богородский А.В., Епифоров А.В., Болдырев А.В., Дзгоев Ч.Т. Автоклавное окисление золотосодержащих руд и концентратов: монография. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 2016. 471 с.

3. Набойченко С.С., Шнеерсон Я.М., Калашникова М.И., Чугаев Л.В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург: УПИ им. Б.Н. Ельцина, 2009. Т. 2. 612 с.

4. Ferron C.J. Recovery of gold as by-product from the base-metals industries // Gold Ore Processing. 2016. Chapt. 46. P. 831–856. https://doi.org/10.1016/S0167-4528(05)15035-2.

5. Dreisinger D.B. Case study flowsheets: copper gold concentrate treatment // Gold Ore Processing. 2016. Chapt. 44. P. 803–820. https://doi.org/10.1016/S0167-4528(05)15033-9.

6. Епифоров А.В., Богородский А.В., Баликов С.В., Емельянов Ю.Е., Копылова Н.В. Лабораторные исследования высокотемпературного автоклавного окисления полиметаллических золотосодержащих сульфидных концентратов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 1. С. 116–119. EDN: OOVJBZ.

7. Dzgoev C.T., Yevtuschevich I.I., Schtoick S.G., Yepiforov A.V., Gudkov S.S., Yemilianov Y.E., Balikov S.V. Pressure oxidation pyrometallurgical technology of gold-bearing and lead and zinc sulfide concentrates undergoing combined treatment // IMPC 2016 28TH International Mineral Processing Congress (Québec, 11–15 September 2016). Québec: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2016. Paper № 801. EDN: YCALZJ.

8. Евтушевич И.И., Дзгоев Ч.Т., Епифоров А.В., Гудков С.С., Емельянов Ю.Е., Баликов С.В. Автоклавно-пирометаллургический способ переработки золотосодержащих и свинцово-цинковых концентратов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2017. Т. 10. № 1. С. 110–124. https://doi.org/10.17516/19982836-0011. EDN: YMRZVZ.

9. Смирнов К.М., Молчанова Т.В., Ананьев А.В., Акимова И.Д., Овчаренко Е.В., Крылова О.К. Перспективная технология переработки комплексных урановых руд Эльконского месторождения // Атомная энергия. 2017. Т. 122. № 6. С. 309–314. EDN: YTDGZH.

10. Шаталов В.В., Пирковский С.А., Смирнов К.М. Окисление пирита кислородом и совместное выщелачивание урана из руды в условиях автогенного автоклавного процесса // Атомная энергия. 2007. Т. 102. № 2. С. 120–124. EDN: IWDRHX.

11. Fleming C.A. Basic iron sulphate – a potential killer for pressure oxidation processing of refractory gold concentrates if not handled appropriately //SGS Minerals Services. Technical Paper. 2009. № 6. Режим доступа: https://www.sgs.ca/-/media/global/documents/technical-documents/sgs-technical-papers/sgs-min-tp2009-06basic-iron-sulphate-in-pox-processing-of-refractory-gold.pdf (дата обращения: 28.02.2024).

12. Бекбутаева Н.Н., Шарипов Х.Т., Лукомская Г.А., Бекбутаев А.Н., Ташалиев Ф.У., Сапаров А.Р. Извлечение молибдена из сернокислых маточных растворов после сорбции рения // Universum: технические науки. 2021. № 12. Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12816 (дата обращения: 28.02.2024).

13. Бекбутаева Н.Н., Шарипов Х.Т., Лукомская Г.А., Бекбутаев А.Н., Ташалиев Ф.У. Извлечение молибдена из сернокислых маточных растворов после сорбции рения // Композитные материалы на основе техногенных отходов и местного сырья: состав, свойства и применение: материалы Междунар. науч.-техн. конф. (г. Ташкент, 16–17 сентября 2021 г.). Ташкент: Saydana-print, 2021. С. 84–86.

14. Епифоров А.В., Емельянов Ю.Е., Копылова Н.В., Шкетова Л.Е., Селезнев А.Н., Михайлова А.Н. [и др.]. Современные методы извлечения цветных металлов из технологических растворов // Анализ, добыча и переработка полезных ископаемых: сб. науч. тр. (посвящен 150-летию института Иргиредмет). Иркутск: АО «Иргиредмет», 2021. С. 185–212.

15. Михайлова А.Н., Файберг А.А., Дементьев В.Е., Минеев Г.Г., Бонч-Осмоловская Е.А. Получение биогенного сероводорода // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 1. C. 124–128. EDN: THNDUR.

16. Иванов В.М., Полянсков Р.А. Сорбция висмута (III) на силикагеле, модифицированном висмутолом I // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2006. Т. 47. № 6. С. 402–408.

17. Афзалетдинова Н.Г., Муринов Ю.И. Экстракция висмута дигексилсульфоксидом из азотнокислых растворов // Вестник Башкирского университета. 2018. Т. 23. № 3. С. 710–715. EDN: YOOWYX.

18. Епифоров А.В. Поведение золота и серебра в процессе автоклавного окисления сульфидных концентратов // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XХVIII Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 3–12 апреля 2023 г.). Екатеринбург: Уральский государственный горный университет, 2023. С. 194–199.

19. Епифоров А.В. Химия высокотемпературного автоклавного окисления сульфидных концентратов // Современные технологии производства цветных металлов: материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 80-летию С.С. Набойченко (г. Екатеринбург, 24–25 марта 2022 г.). Екатеринбург: Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2022. С. 51–58.

20. Patent no. 6641642, United States of America, B2 C22B 3/08. High temperature pressure oxidation of ore and ore concentrates containing silver using controlled precipitation of sulfate species / J.C. Gathje, G.L. Simmons; Newmont USA Limited; no. 10/032,118. Filed 21.12.2001; publ. 04.11.2003.