Исследования по кучному выщелачиванию окисленной золотоурановой руды

Собенников Р.М., младший научный сотрудник лаборатории металлургии АО "Иргиредмет"

Епифоров А.В., старший научный сотрудник лаборатории металлургии АО "Иргиредмет", канд. техн. наук

Мусин Е.Д., заместитель генерального директора АО "Иргиредмет" по научной работе, канд. техн. наук

Шипнигов А.А., младший научный сотрудник лаборатории металлургии АО "Иргиредмет"

Григорьев С.Г., ведущий научный сотрудник лаборатории металлургии АО "Иргиредмет"

Исследования по извлечению золота и урана из окисленной руды по технологии кучного выщелачивания с определением показателей процесса проводили по двум технологическим схемам. Первая схема (Au-U) включала последовательное выщелачивание золота цианидом и урана серной кислотой. По второй схеме (U-Au) сначала проводили выщелачивание урана, затем – золота.

Основными породообразующими компонентами исследуемой руды являлись полевой шпат и кварц. Рудные минералы были представлены вторичными минералами железа. По данным химического анализа, содержание золота и урана составляло около 0,8 и 261,0 г/т соответственно.

Исследования по кучному выщелачиванию (КВ) окисленной золотоурановой руды проводили по двум технологическим схемам. Первая схема (Au-U) включала последовательное выщелачивание золота цианидом и урана серной кислотой. По второй схеме (U-Au) сначала проводили выщелачивание урана, затем – золота.

Выщелачивание золота и урана (Au-U)

Первую стадию – цианидного выщелачивания золота – проводили цианистыми растворами с концентрацией 0,5 г/л NaCN; pH выщелачивающего раствора поддерживали на уровне 10,5-10,8. Пилотные испытания выполнялись в замкнутом цикле с сорбцией золота на активированный уголь.

Вторую стадию – сернокислотного выщелачивания урана – проводили из хвостов КВ после цианистого выщелачивания золота. Перед выщелачиванием урана хвосты КВ золота отмывали водой от остаточных цианидов и щелочи и проводили закисление сернокислыми растворами с концентрацией 10 г/л. Момент, когда растворы, выходящие из колонны, становились кислыми, считали началом процесса выщелачивания урана. В этот же момент продуктивные растворы начали пропускать через сорбционные колонки со смолой. Выщелачивание урана проводилось растворами серной кислоты с концентрацией 5 г/л и плотностью орошения 10 л/м² в час.

Зависимость извлечения золота и урана от продолжительности выщелачивания в процессе испытаний первой схемы (Au-U) представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Зависимость извлечения от продолжительности выщелачивания: а) золота; б) урана

Показано, что при продолжительности выщелачивания золота 26 суток извлечение золота составило около 86 %, извлечение урана – 53 %. Общая продолжительность технологии извлечения урана, включая отмывку хвостов от цианида, закисление и выщелачивание, достигла 76 суток. Общий расход серной кислоты на операции закисления-выщелачивания составил 10,8 кг/т.

Выщелачивание урана и золота (U-Au)

По второй схеме (U-Au) на первой стадии сернокислыми растворами извлекали уран. На второй стадии после отмывки от кислоты и последующего защелачивания хвостов проводили выщелачивание золота. Условия выщелачивания металлов были аналогичны первой схеме (Au-U).

Зависимость извлечения урана и золота от продолжительности выщелачивания в процессе испытаний второй схемы (U-Au) представлена на рис. 2.

Рисунок 2. Зависимость извлечения от продолжительности выщелачивания: а) урана; б) золота

По результатам пилотных испытаний по кучному выщелачиванию урана из руды, извлечение U составило 45,2 % при общей продолжительности процесса, включая закисление и выщелачивание, 54 суток. Продолжительность выщелачивания золота составила 23 суток при извлечении Au около 85 %.

Общий расход серной кислоты на операции закисления-выщелачивания составил 7,9 кг/т при концентрации кислоты на стадии выщелачивания 5 г/л.

Выводы

Исследованиями показано, что обе технологии позволяют перерабатывать исследуемую руду примерно с одинаковой эффективностью. Извлечение золота и урана по обеим схемам в среднем составило 85 и 50 % соответственно (при крупности дробления минус 40 мм).

Расход реагентов (щелочи и кислоты) зависит от последовательности выщелачивания золота и урана из руды. При реализации схемы Au-U расход H₂SO₄ и NaOH составил около 11 и 0,8 кг/т соответственно, по схеме U-Au – около 8 и 2,5 кг/т соответственно. Расход цианида по обеим схемам был примерно одинаковым, в среднем 0,3-0,4 кг/т. Суммарная продолжительность переработки руды по обоим вариантам составляет около трех месяцев.