NO841141L - Utvinning av soelv og gull fra malmer og konsentrater - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for opplsning av sølv og gull fra malmer og konsentrater i en sterk kloridoppløsning hvor EMKhol- .. des over en verdi på 750 mV og fortrinnsvis over en verdi på 850 mV. Denne fremgangsmåte kan innbefatte det ytterligere trinn med fjerning av overskuddklor fra opp-lsning ved blåsing av opplsningen med luft og fring av luften og klorgass til en annen beholder hvor kloret reageres med frisk innkommende malm eller konsentrat. Deretter bringes den vesentlig klorfrie oppløsning i kon-kontakt med et fast reduksjonsmiddel for dannelse av sølv- eller gullutfelling. Den ovenfor angitte fremgangsmåte er særlig egnet for operasjon i en elektro-. kjemisk diafragmacelle.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hydrometallurgisk

metode for utvinning av sølv og/eller gull fra malmer og konsentrater. Spesielt angår den malmer som ikke lett lar seg behandle ved hjelp av normale metoder.

Mange sølv- og gullholdige malmer og konsentrater behandles ved fIotasjon og ved cyanidprosessen. Dette kan ofte lede til lave utvinninger p.g.a. den variasjon i mineralisering som kan foreligge. Det er f.eks. kjent at mange malmer inneholdende betydelige mengder mangan behandles med resulterende lave utvinninger.

I australsk patentsøknad 75848/81, "Recovery of Silver and Gold from Ores and Concentrates" beskrives en fremgangsmåte

for behandling av mineraler som ikke lett lar seg behandle ved tradisjonell fIotasjon og cyanidprosesser. I dette hen-seende er det funnet mulig å utlute mange Ag-holdige materi-aler ved bruk av en sterk kloridoppløsning. Typisk kan sterk kloridoppløsning anvendes:

a) Uten oksydasjon; b) med luftoksydasjon; c) med luftoksydasjon under anvendelse av en Cu-katalysator; og

d) oksydasjon ved bruk av klor.

Videre undersøkelser har vist at for noen sølv- og/eller

gullmalmer eller -konsentrater er bruken av et sterkt oksydasjonsmiddel fremdeles ikke effektivt nok under normale prosessbetingelser.

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av mineraler

hvor ikke bare et sterkt oksydasjonsmiddel slik som klor må benyttes, men et høyt oksydasjonspotensial må opprettholdes i oppløsningen for å hindre gjenutfelling av Ag-materialet.

Ifølge et trekk ved oppfinnelsen er det således tilveiebragt

en fremgangsmåte for utvinning av sølv- og/eller gull fra

en en sølv- og/eller gullholdig malm eller -konsentrat, hvilket innbefatter 1) dannelse av en blanding av malm eller konsentrat og en sterk elektrolytt inneholdende kloridioner, 2) opprettholdelse av blandingen ved en temperatur opp til kokepunktet for elektrolytten hvorved

sølvet og/eller gullet opptas i oppløsning,

3) opprettholdelse av et oksydasjonspotensial i opp-løsningen over ca. 750 m.v. med referanse til en

hydrogenelektrode, og

4) utvinning av sølv og/eller gull fra oppløsningen.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for utvinning av sølv og/eller gull fra en sølv- og/eller gullholdig malm eller -konsentrat, hvilket innbefatter: 1) dannelse av en blanding av malm eller konsentrat og en sterk elektrolytt inneholdende kloridioner,

i et anolyttrom i en sylindrisk diafragmacelle, hvor cellen også innbefatter en anode, en katode og

et katolyttrom,

2) opprettholdelse av blandingen ved en temperatur opptil kokepunktet for elektrolytten hvorved sølv og

gull opptas i oppløsning,

3) føring av strøm mellom anoden og katoden for opprettholdelse av et oksydasjonspotensial i oppløsnin-gen over ca. 750 m.v. med referanse til en hydrogenelektrode , 4) utvinning av sølv og/eller gull fra oppløsningen.

Oksydasjonspotensialet (Eh) holdes fortrinnsvis over ca.

850 m.v. Ved å holde Eh over ca. 750 m.v. er det ..funnet at gjenutfelling av sølv og/eller gull hindres.

For å bevirke styring av Eh er det hensiktsmessig å tilsette en kilde for klor. Denne klorkilde er vanligvis klorgass eller hypoklorittion (f.eks. natriumhypokloritt). Det er alternativt mulig å bevirke styring av Eh ved å føre en strøm gjennom blandingen. Typisk vil bare intermitterende passasje av strøm være nødvendig. Som sådant er det mulig i betydelig grad å redusere prosessens klorbehov.

Forut for innføring av en klorkilde blir fortrinnsvis en oksygenholdig gass innført i blandingen. Dette reduserer den mengde klor som senere er nødvendig. Når klorering forekommer, utføres den fortrinnsvis ved en Ph-verdi på omkring 7.

Når vesentlige mengder klor innføres, inneholder den resulterende oppløsning fritt klor. Dette frie klor gjenvinnes fra oppløsningen ved blåsing av oksygenholdige gasser gjennom oppløsningen forut for utvinning av sølvet og/eller gullet.

For å forbedre prosessens effektivitet blir blandingen av fritt klor og gass ledet til en annen beholder inneholdende frisk malm eller konsentrat for å bevirke en preliminær oksydasjon.

Helst oppnås utvinningen av sølv og/eller gull ved utfelling via kontakt av oppløsningen med et reduksjonsmiddel. Reduksjonsmiddelet kan være et metall (jern eller stål) med et potensial over det til sølv og/eller gull i den elektrokjemiske rekken.

Når jern eller stål benyttes, er det vanlig å danne en søyle

av avlange jern- eller stålelementer, f.eks. staver. Typisk føres oppløsningen gjennom søylen og ved kontakt med elemen-tenes overflate blir. sølvet og/eller gullet utfelt. For å sikre utvinning av det utfelte sølv og/eller gull fra stål eller jernelementene, er detønskelig enten å vibrere søylen eller øke volumet på oppløsningen som strømmer derigjennom. Sølv- eller gullpulveret vil således oppsamles i bunnen av søylen og lett kunne fjernes.

Med hensyn til oppløsningens Ph-verdi under behandlingen av malmen eller konsentratet vil det være kjent for en fagmann innen teknikken at denne verdi normalt bestemmes i overens-stemmelse med typen av malm eller konsentrat. Det er f.eks. foretrukket å behandle karbonatholdige malmer eller konsentrater ved en Ph-verdi på omkring 7. Ved dette nivå er materialet stabilt. Likeledes, dersom malmen eller konsentratet inneholder sulfider, er det foretrukket å utføre reak-sjonen ved en pH-verdi under 7. Typisk, når gull utvinnes,

er en foretrukken pH-verdi over 5 og mer foretrukket omkring 7. Det skal således forstås at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til en pH-verdi i et spesielt område.

Eksempler

Et Ag-holdig mineral ble oppslemmet med en sterk klorid-oppløsning, 25% NaCl, og gjennomluftet i 1-2 timer ved omkring 20°C for å behandle eventuelt tilstedeværende lett oksyderbart materiale. Denne preliminære gjennomlufting kan redusere den mengde klor som er nødvendig for Ag-utlutingen i det neste trinnet. Etter gjennomluftingen ble klor tilsatt til oppslemmingsblandingen i form av natriumhypokloritt eller fortrinnsvis klorgass, og oksydasjonspotensialet (Eh) ble holdt over en verdi på 750 m.v. Klore-ringen ble fortrinnsvis foretrukket ved en pH-verdi på omtrent 7,0. Tabell I viser utlutingen og gjenutfellingen av Ag fra oppløsning når Eh-verdien fikk falle under 750 m.v. Tabell II viser utlutingen og høyutvinning av Ag fra dette spesielle mineralet når Eh ble holdt over 850 m.v. gjennom hele forsøket.

Utluting av sølvmalmer

Oppslemmingsdensitet 300 g/l - NaCl 250 g/l - temperatur 30°C

Oppløsningen ble separert fra faststoffene ved filtrering eller motstrømsdekantering, og p.g.a. Eh-behovet på større enn ca. 850 m.v. inneholdt oppløsningen fritt klor. Oppløsningens pH-verdi ble regulert til omtrent 2,5 til 3,0, og luft ble blåst inn oppløsningen for å fjerne fritt klor med avgassene. Disse gasser ble ledet til en annen beholder inneholdende en ny sats med malm, for å bevirke en preliminær oksydasjon. Når klorfjerningstrinnet var gjennomført, gikk den nye malmsatsen videre til kloreringstrinnet hvor Eh ble holdt over 850 m.v. Den klorfrie oppløsningen ble ført til en beholder hvor den ble bragt i kontakt med et reduksjonsmiddel av metallisk jern. Denne operasjonen ble typisk fore-tatt ved passasje av elektrolytten ned gjennom en søyle av vertikale stålstaver, f.eks. med en diameter på 2 mm.

Ag dannet en pulverformig avsetning på jernoverflaten. Søylen ble periodisk enten svakt vibrert,eller oppløsnings-strømmen ble justert for å oppnå fjerning av Ag fra jernoverflaten, hvilket resulterte i oppsamling av pulveret i bunnen av søylen.

Det ble i mange eksempler funnet at store mengder klor var nødvendig, hvilket gjorde prosessen potensielt uøkononisk. Det følgende eksempel var et der omkostningene for klor var høye.

6 kilo malm med en analyse på ,160 ppm sølv ble omrørt i

20 liter 25% NaCl i en en 25 liters tank. Klor ble periodisk sluppet inn fra en sylinder gjennom et måleapparat til den forseglede tanken for opprettholdelse av oksydasjonspotensialet over 850 m.v. Over en 5 timers periode ble sølv frigjort med en sluttlig Ag-konsentrasjon i oppløsningen på 40 ppm Ag. Analysen av resten viste 20 ppm Ag. Klor-forbruket var imidlertid 35 g for de 6 kiloene. Omkostningene for klor utgjorde en stor del av verdien på det utvunnede sølv.

Følgende eksempler illustrerer utlutingen av gull under disse betingelser:

Klor ble tilsatt til oppslemminger av malm (300 g/l) i natriumkloridoppløsning (300 g/l NaCl) for opprettholdelse av Eh over 750 m.v. pH-verdien ble variert mellom pH 3,0 og 8,0.

Disse resultater viste den forbedrede utluting av gull

under disse Eh-betingelser ved en pH-verdi over 5,0.

Følgende eksempler viser hvordan elektrokjemiske teknikker

kan anvendes for å overkomme disse høye omkostningene.

En sylindrisk diafragmacelle ble tilveiebragt for opp-

nåelse av maksimum anolyttvolum for behandling av lavkvalitets-malmer med et lite katolyttvolum på utsiden av den sylindriske diafragma i en sylindrisk tank. Strøm ble ført mellom anodene, f.eks. grafitt, og en katode med høyt overflateareal, f.eks. kobber, mens den sølv- og/eller gullholdige malmen ble omrørt langsomt i anolyttrommet. Hydrogen kan ha blitt frigjort ved katoden for dannelse av natriumhydroksyd, og oksyderte klorforbindelser kan ha blitt dannet ved anoden. Noe blanding av anolytten og katolytten kan ha resultert i dannelsen av slike forbindelser som NaOCl.

Følgende eksempel illustrerer operasjonen av en utførelse av denne fremgangsmåte utført i en sylindrisk diafragmacelle av den type som er illustrert og merket på den medfølgende tegning. 6 kilo malm med en analyse på 160 ppm sølv ble omrørt i 20 liter 25% NaCl i en 25 liters sylindrisk diafragmacelle. Strømmen ble slått på periodisk for å holde oksydasjonspotensialet over 850 m.v. med referanse til den mettede hydrogenelektroden. Over en 4 timers periode ble strøm ført ved 2 amp, og 3,4 volt i totalt 30 minutter. Den teoretiske mengden klor utviklet ved denne metoden ville være 1,55 g. Oppløsningen viste ved analyse 41 ppm Ag, og analysen av den faste resten viste en konsentrasjon på 16 ppm Ag. Dette resulterte i et teoretisk klorforbruk på 1,79 g pr. g Ag.

Selv om eksempelet av utførelsen er beskrevet ifølge frigjø-ring av klor ved anoden, vil det forstås at mange forskjellige

forbindelser kan utvikles.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen resulterer

i en over 20 gangers reduksjon av reagensomkostninger. Dette er åpenbart en betydelig forbedring i forhold til tidligere forslag som innebærer bruk av klorgass.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for utvinning av sølv og/eller gull fra en sølv- og/eller gullholdig malm eller konsentrat, karakterisert ved at den innbefatter

1) dannelse av en blanding av malm eller konsentrat og en sterk elektrolytt inneholdende kloridioner,

2) opprettholdelse av blandingen ved en temperatur opp til kokepunktet for elektrolytten hvorved sølvet og/eller gullet opptas i oppløsning,

3) opprettholdelse av et oksydasjonspotensial for oppløsningen over ca. 750 m.v. med referanse til en hydrogenelektrode, og

4) utvinning av sølv og/eller gull fra opplø sningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oksydasjonspotensialet for oppløsningen holdes over ca. 850 m.v.

3. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller 2, karakterisert ved at en oksygenholdig gass innføres i blandingen.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at en klorkilde tilsettes til blandingen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at klorkilden er klorgass eller hypoklorittion.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at blandingens pH-verdi er omtrent 7,0.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en oksygenholdig gass blåses gjennom oppløsningen før utvinningstrinnet (4) for dannelse av en blanding av nevnte gass og fritt klor.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at blandingen av nevnte gass og fritt klor blandes med frisk sølv og/eller gullholdig malm eller konsentrat.

9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at utvinningen innbefatter føring av oppløsningen i kontakt med et reduksjonsmiddel for å utfelle sølv og/eller gull.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at reduksjonsmiddelet er et metall som har et potensial over det til sølv og/eller gull i den elektrokjemiske rekken.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at reduksjonsmiddelet er jern eller stål.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at utfellingen utføres i en søyle inneholdende flere avlange jern- og stålelementer.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at søylen vibreres.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at oppløsningen er turbu-lent i søylen.

15. Fremgangsmåte for utvinning av sølv og/eller gull fra en sølv- og/eller gullholdig malm eller konsentrat, karakterisert ved at den innbefatter

1) dannelse av en blanding av malm eller konsentrat og en sterk elektrolytt innholdende kloridioner, i et anolyttrom i en sylindrisk diafragmacelle, idet cellen også innbefatter en anode, en katode og et katolyttrom,

2) opprettholdelse av blandingen ved en temperatur opp til kokepunktet for elektrolytten hvorved sølvet og/ eller gullet opptas i oppløsning,

3) føring av strøm mellom anoden og katoden for opprettholdelse av et oksydasjonspotensial for oppløs-ningen over ca. 750 m.v. med referanse til en hydrogenelektrode,

4) utvinning av sølv og/eller gull fra oppløsningen.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at oksydasjonspotensialet for oppløsningen holdes over ca. 850 m.v.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at katolyttrommet har et volum som er mindre enn det til anolyttrommet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at blandingen omrøres i anolyttrommet.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at strømmen er intermitterende mellom anoden og katoden.