Бокарева Е.А.

Восточно-Казахстанский Государственный Технический

Университет им.Д.Серикбаева

 

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПРОМПРОДУКТОВ СВИНЦОВО-ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

На предприятиях свинцово-цинковой подотрасли горно-металлургического комплекса Республики Казахстан, в том числе Восточно-Казахстанского региона, наряду с основной продукцией – товарным цинком и свинцом получают и так называемые промпродукты – цинковые и свинцовые кеки, которые содержат значительные количества благородных металлов и потом могут служить дополнительным источником для их извлечения.

Так, цинковые кеки, образующиеся при сернокислотном выщелачивании цинкового огарка, содержат 1-10 г/т золота и 100-500 г/т серебра. При дальнейшей переработке кеков способом вельцевания основная часть цинка возгоняется, а благородные металлы на 70-75 % переходят в твердый остаток – медный или железный клинкер. Существующие способы переработки цинксодержащих возгонов позволяют вернуть цинк в производство, тогда как универсальной эффективной технологии переработки клинкера не предложено, и большая его часть направляется в отвалы. Следовательно, основное количество благородных металлов, присутствующее в кеках, безвозвратно теряется. Поэтому в настоящее время проблема извлечения благородных металлов из цинковых кеков до операции вельцевания является весьма актуальной. Решением этой проблемы занимается ряд исследователей в разных странах.

Так, разработан и проверен в промышленных масштабах ряд технологий по флотационному обогащению цинковых кеков. Максимальное извлечение серебра в серебросодержащий флотоконцентрат составляет 70-80 %, золота – 16-20 %.

Из гидрометаллургических способов наиболее подходящим для переработки цинковых кеков представляет способ выщелачивания в тиокарбамидной (тиомочевинной) среде, применяемый для извлечения благородных металлов из золотосодержащих сульфидных руд и концентратов. К достоинствам тиокарбамида, как растворителя золота и серебра, можно отнести его кинетическую активность, избирательность, малую токсичность и умеренную стоимость. К тому же, тиомочевина по своей эффективности почти не уступает цианиду – основному промышленному растворителю благородных металлов.

Экспериментально установлено, что в тиокарбамидных растворах золото и серебро находятся в виде одновалентных комплексных катионов типа:

 

{Me[CS(NH2)2]x}+,

где    Me = Au, Ag;

          x – число лигандов.

 

Причем, золото существует преимущественно в форме двухлигандного, а серебро – трехлигандного комплекса. Для предохранения золото-, серебросодержащих тиомочевинных комплексов от разложения кислотность выщелачивающей среды поддерживается в пределах рН = 2-4 путем введения в пульпу необходимого количества серной кислоты. Для извлечения золота и серебра из тиомочевинных растворов предложен ряд способов, наиболее перспективным из них представляется электролиз.

Таким образом, для переработки цинковых кеков может быть применена технологическая схема, включающая:

-  тиокарбамидное выщелачивание благородных металлов из кека;

- электролитическое выделение золота и серебра из тиокарбамидного раствора.

 

Однако следует отметить, что основное количество золота и серебра в цинковых кеках находится в сростках с ферритом цинка, сульфидными и породообразующими минералами, которые в силу своей химической устойчивости в незначительной степени поддаются прямому кислотному выщелачиванию. Следовательно, ассоциированные с ним благородные металлы остаются практически недоступными для контакта с растворителем, и максимально возможная степень их перевода в раствор не достигается.

Рядом исследований установлено, что раскрытие перечисленных выше нерастворимых форм нахождения золота и серебра возможно в случае проведения процесса кислотного выщелачивания под потенциалом. Электрохимическое растворение (электровыщелачивание) феррита цинка и других минералов (хотя бы частичное) будет способствовать переходу связанных с ними благородных металлов в сернокислый тиомочевинный раствор, что в конечном итоге приведет к увеличению степени их извлечения.

При электровыщелачивании наряду с реакциями химического растворения золота и серебра в тиомочевине будет протекать и ряд электродных реакций. Поскольку при  выщелачивании цинковых кеков растворами тиомочевины будут получаться сравнительно небогатые по золоту и серебру растворы, то основным катодным процессом будет восстановление ионов водорода. Возможно также протекание реакций разряда образующихся при растворении тиомочевинных комплексов золота и серебра, в результате чего на катоде будет образовываться золото-, серебросодержащий осадок. На аноде же, главным образом, будет происходить выделение газообразного кислорода.

Таким образом, проведение процесса тиокарбамидного выщелачивания цинковых кеков под потенциалом позволит не только интенсифицировать перевод благородных металлов в раствор, но и за счет совмещения операций выщелачивания и электролитического осаждения – извлечь их в достаточно богатый продукт, который в дальнейшем может быть направлен на аффинаж.