Что такое сорбция золота

В зависимости от требуемой производительности, технологической схемы переработки руды избирают тот или иной режим цианирования пульп.

2.3.Технологические параметры процесса сорбционного выщелачивания

Сорбцию золота и серебра из пульпы с применением сорбентов в настоящее время осуществляют двумя путями

1.После операции предварительного цианирования или

2.Совмещением процессов цианирования и сорбции.

Ии в том и другом случае в присутствии сорбента идут два совмещенные во времени процесса — растворение благородных металлов и сорбция их на ионит или активный уголь , т.е. процесс сорбционного выщелачивания. Только после предварительного цианирования в процессе сорбции в присутствии сорбента протекает процесс дорастворения золота.

Перед выводом насыщенного сорбента из процесса он должен контактировать с цианистой пульпой , в растворе которой имеется достаточно высокая концентрация золота.

Это достигается тем , что руду или концентрат перед сорбционным выщелачиванием подвергают операции предварительного цианирования. В этом случае часть или больше половины золота из твердой фазы переходит в раствор с максимальной концентрацией его в жидкой фазе. Процианированная таким образом пульпа поступает в процесс сорбционного выщелачивания , где происходит дорастворение золота и его сорбция на активный уголь.

Адсорбция Активированный уголь

При обработке золотосодержащих материалов, в которых имеются углистые вещества или другие минералы, затрудняющие процесс растворения золота, операцию предварительного цианирования не проводят, и тогда цианирование ведут в присутствии сорбентов, т.е. осуществляют прямой процесс сорбционного выщелачивания благородных металлов. В этом случае ионит или активный уголь являются более сильными конкурентами природных сорбентов.

Процесс растворения золота идет в диффузионной области, т.е. скорость процесса растворения зависит от скорости диффузии растворителей и продуктов реакции. Если скорость диффузии растворителей – участников реакции обмена – больше, чем скорость диффузии продуктов реакции, то введенный в систему сорбент способствует ускоренному отводу из реакционной зоны цианистых анионов золота по схеме:

2[Au(CN)2]- сорбент

Иными словами, присутствие сорбента в пульпе устраняет лимитирующую стадию диффузионного процесса, а именно – увеличивает скорость диффузии аниона [Au(CN)2] — из зоны реакции путем поглощения его сорбентом.

К основным технологическим параметрам процесса сорбционного цианирования относят следующие:

1. Продолжительность процесса;

2. Единовременная загрузка сорбента в процесс;

3. Время пребывания сорбента в процессе сорбции;

4. Количество ступеней сорбции;

5. Величины потоков пульпы и сорбента.

2.4.Технологическая схема процесса сорбционного выщелачивания золота

3.Выбор и обоснование технических средств автоматизации процесса

Для измерения расхода применим расходомер переменного перепада давления Метран-350 выполненный во взрывозащищенном исполнений. Степень защиты от воздействия воды и пыли IP57 по ГОСТ 14254.

Инновационные технологии цианирования

Расходомер Метран-350 предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.

— простая установка в трубопровод через одно отверстие.

-установка в трубопровод без остановки процесса

— минимальная вероятность утечек измеряемой среды

— более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств

-легкость взаимодействия с существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникаций HART.

Датчики выполнены с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и соответствуют требованиям ГОСТ Р51330.0, ГОСТ Р52330.10 и выполняются с уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» и маркировкой по взрывозащите ExiallCT4 X.

При измерений уровня применим волновой уровнемер серий 3300. Это новый интеллектуальный прибор, построенный на основе волноводной технологий и обеспечивающий надежные измерения уровня жидкостей и взвесей в сложных условиях эксплуатаций. Исполнение по взрывозащите «искробезопасная электрическая сеть» (Ex,Bn).

— точность измерения не зависит от диэлектрической проницаемости, плотности, температуры, давления.

-надежное измерение сыпучих веществ

-возможность одновременного измерения уровня внешней поверхности раздела двух жидкостей.

Для измерения плотности применили резонаторный плотномер проточного типа. Датчик соответствует требованиям нормативных документов:

ГОСТ Р 51330, 0-99(МЭК 60079-0-99)

ГОСТ Р 51330,10-99(МЭК 60079-11-99).

Маркировка взрывозащиты 0ExiaЦВТ4.

-возможность измерения агрессивных сред

Для измерения концентрации использовали pH-метр типа pH-98103. Прибор выполнен в компактном исполнении и чрезвычайно удобен для измерения.

Изготавливается в соответствии с ГОСТ 22261-94 и техническими условиями ТУ 4215-012-35918409-2002.

Специальная обработка чувствительной мембраны электродов обеспечивает быстрое установление электродного потенциала и, следовательно, позволяет уменьшить время, затрачиваемое на проведение измерений.

4.Таблица параметров контроля.

Наименованиепараметра.

Ед. Измерения

Аппарат

Номинальные значения

Допустимые отклонения или К.Т.

Пределы измерения

Показания

Запись

Суммирование

Сигнализация

Регулирование

Блокировка

Архивирование

Расход

м 3 /ч

Трубопровод к пачукам цианирования

Плотность

т/м 3

Трубопровод к пачукам цианирования

Единовременная загрузка

Трубопровод к сорбционной колонне

Расход

кг/т

Трубопровод к сорбционной колонне

Концентрация

мг/л

Емкость для приготовления раствора NaCN

Концентрация

ph

Емкость для приготовления раствора CaO

Расход

м 3 /ч

Трубопровод к пачуку цианирования

Расход

м 3 /ч

Трубопровод к сорбционной колонне

Уровень

м

Сорбционные колонны

6. Спецификация.

Источник: smekni.com

5. Сорбционные методы извлечения золота из руд

5.3.Основными преимуществами сорбционного цианирования являются:

а) снижение в несколько раз расхода цианида

б) замена порошка цинка при цементации на более дешёвое железо

в) исключение операции фильтрации пульпы

г) повышение извлечения золота из руды

д) исключение операции сгущения пульпы

5.4. Золото переходит в сорбент в форме…

а) комплексного катиона

б) комплексного аниона

в) нейтрального комплекса

г) гидроксидного соединения

5.5. Анионы сорбируются в анионообменной смоле в промышленных условиях в последовательности:

• [Cu(CN)3] 2-
• [Fe(CN)6] 4-
• [Ag(CN)2] —
• [Au(CN)2] —
• [Zn(CN)4] 2-

• щелочная обработка
• цианистая обработка
• десорбция золота
• сорбция тиомочевины
• кислотная обработка

Источник: studfile.net

Что такое сорбция золота

Использование ионообменных смол в цианистом процессе может осуществляться несколькими методами:
1) сорбцией золота и серебра из цианистых растворов после отделения их от обеззолоченной рудной фазы;
2) сорбцией золота и серебра из цианистых пульп после выщелачивания;
3) сорбцией золота и серебра из цианистых пульп во время выщелачивания — сорбционное выщелачивание.
Первый способ самый простой и предполагает сорбцию золота и серебра из цианистых растворов вместо обычно применяемого осаждения их цинковой пылью. Однако в связи с высокой стоимостью ионообменных смол и сложностью процесса их регенерации этот метод экономически невыгоден и не может пока конкурировать с более дешевым и хорошо освоенным способом осаждения цинком.
По второму методу сорбция растворенного золота и серебра производится непосредственно из цианистых пульп после завершения процесса выщелачивания в агитационных аппаратах. Основным преимуществом метода является исключение из процесса энергоемкой и дорогостоящей операции фильтрования пульпы после цианирования для отделения золотосодержащих растворов. К недостаткам способа относятся неиспользование эффекта сорбционного выщелачивания и вследствие этого большая продолжительность процесса выщелачивания и соответственно больший объем аппаратуры и большая величина капитальных и эксплуатационных затрат.
Наибольший интерес представляет третий способ, который состоит в частичном или в некоторых случаях полном совмещении операций выщелачивания и сорбции золота и серебра, т.е. сорбционном выщелачивании. Преимуществами процесса являются: а) исключение энергоемких и дорогостоящих операций фильтрования пульп для отделения золотосодержащих растворов;
б) значительно меньшая продолжительность процесса выщелачивания золота и серебра при цианировании; в) компактность оборудования при сорбционном выщелачивании и меньшая величина капитальных затрат; г) некоторое повышение извлечения золота.
Сорбционное цианирование осуществляется по системе полного илового процесса при тонком измельчении руды — до 90—95% класса -0,15 мм и меньше (Б.Н. Ласкорин с сотрудниками). При более крупном помоле руды возникает опасность повышения потерь ионита вследствие разрушения зерен его Песковой частью пульпы.

В процессе используется крупнозернистый анионит с размерами зерен 0,6—1,5 мм, значительно превышающими размер рудных частиц. Это дает возможность отделять смолу от пульпы в процессе сорбции путем простой операции разделения на сите с размером отверстий 0,4—0,45 мм. При этом более крупные зерна смолы задерживаются на сите, а мелкие частицы руды и раствор проходят через сито и направляются в последующие аппараты (рис. III.14).

Однако практически равновесие между фазами не достигается. Изменение концентраций в ступени лишь в той или иной мере приближается к равновесию, что характеризуется степенью приближения реальной ступени к теоретической или коэффициентом полезного действия η, значение которого в зависимости от условий процесса находится в пределах 0,7—0,85. Зная η, находим число реальных ступеней сорбции по выражению n = nт/η. Например, при nт = 4 и η = 0,7 число реальных ступеней сорбции n=4:0,7=6.
Необходимое число ступеней сорбции с учетом к.п.д. теоретической ступени определяется также графическим путем. Для этого на диаграмме у—х (рис. III.15) горизонтальные отрезки между рабочей линией и линией равновесия делят в отношении В1а/С1а = η. Через найденные при этом точки B1 и B2 и т.д. проводят кинетическую кривую OB.

Далее от точки а на рабочей линии, соответствующей содержанию золота в растворе при входе в первый аппарат сорбции, вписывают между рабочей линией и кинетической кривой ступенчатую линию из вертикальных и горизонтальных отрезков до точки а на рабочей линии, соответствующей концентрации золота в растворе на выходе из последнего сорбционного аппарата. Число вертикальных отрезков этой ступенчатой линии равно числу действительных ступеней сорбции (на рис. III. 15 при η = 0,7 число ступеней n=6).
Число сорбционных аппаратов в каскаде зависит от типа аппарата и степени приближения процесса в нем к теоретической ступени сорбции. Так, при использовании сорбционных пачуков каждый аппарат соответствует ηт = 0,305 теоретической ступени, а при использовании пульсационных колонн с насадкой КРИМЗ ηт = 0,708 теоретической ступени. Например, при nт = 4 число сорбционных пачуков в каскаде при ηт = 0,35 составит Nс.п = 4:0,35 = 12, а число пульсационных колонн с насадкой КРИМЗ при ηт = 0,3 определяется Nп.к = 4 : 0,8 = 5.
Г.М.Вольдман разработал методику определения числа аппаратов в сорбционном каскаде с учетом того, что в аппаратах с перешиванием, близким к идеальному (к ним относятся сорбционные пачуки), в непрерывном процессе продолжительность пребывания отдельных зерен ионита в аппарате, т.е. продолжительность контакта зерен с раствором, лежит в очень широких пределах — от близкой к нулю до превышающей во много раз время, требующееся для установления равновесия. Поэтому некоторая часть ионита находится в аппарате меньше необходимого времени контакта с раствором, и в результате количество металла, поглощенного ионитом, всегда оказывается меньше равновесного. Для достижения необходимой степени приближения к равновесию ионита и раствора в каждой ступени следует использовать несколько последовательно соединенных сорбционных аппаратов.
Методика и пример расчета числа аппаратов в сорбционном каскаде приведены в работе Г.М. Вольдмана (см. рекомендательный библиографический список). Недостатком метода является его сложность и малая пригодность для случаев сорбционного выщелачивания золота в цианистом процессе вследствие относительно малого количества смолы в потоке и небольшой величины проскока смолы, поглощаемой в каскаде аппаратов.
Число аппаратов типа сорбционных пачуков в каскаде сорбционного выщелачивания можно также определить по эмпирической формуле:

где Cн — концентрация золота в растворе, поступающем на сорбцию, с учетом металла, растворяющегося при предварительном цианировании и сорбционном выщелачивании, мг/л; Cк — концентрация золота в растворе, выходящем из последнего аппарата сорбции, мг/л (в нормальных условиях 0,02-0,03 мг/л); т — коэффициент снижения содержания золота в растворе при прохождении пульпы через один аппарат сорбции (m =1,5. 2,0).
Например, при Сн = 3 мг/л, Cк = 0,02 мг/л и m = 1,7 число сорбционных пачуков в каскаде составит:

N = Ig (3,0/0,02)/lg 1,7= 2,1761 /0,2304 = 10.

Одним из основных параметров процесса является величина потока смолы в каскаде аппаратов сорбционного выщелачивания. Величина этого потока определяется из уравнения материального баланса по металлу:

При высокой емкости насыщенной по золоту смолы и уменьшении ее в потоке процесс сорбции близок к равновесию фаз, что снижает скорость обмена в головных аппаратах каскада и увеличивает чувствительность процесса к изменению содержания золота в исходной пульпе. В случае резкого уменьшения содержания золота в руде возможен обратный процесс десорбции золота в головных аппаратах. В то же время при уменьшении количества смолы в потоке снижаются затраты на ее регенерацию. Поэтому емкость насыщенной смолы и количество ее в потоке должны отвечать оптимальным условиям с учетом отмеченных выше факторов.
Кроме потока сорбента важным фактором сорбционного процесса является величина единовременной (первоначальной) загрузки анионита во все аппараты сорбции. Эта величина определяет общую продолжительность контакта анионита с пульпой, необходимую для насыщения его по золоту, т.е. продолжительность сорбционного процесса. Практически она определяется продолжительностью пребывания смолы в каскаде от момента загрузки в хвостовой аппарат до выхода из головного аппарата в насыщенном состоянии.
Единовременная загрузка смолы, поток ее и продолжительность процесса сорбции находятся между собой в следующем соотношении: Тс = В/P, ч, где Tс — продолжительность процесса сорбции, ч; В — единовременная загрузка смолы в аппараты сорбции, л или м3; P — поток смолы по аппаратам сорбции, л/ч или м3/ч.
Продолжительность процесса сорбции до насыщения сорбента по золоту устанавливается экспериментально. Она значительно превосходит общее время нахождения пульпы в аппаратах сорбционного выщелачивания вследствие использования крупнозернистой смолы и медленности процесса гелевой диффузии ионов. Насыщение по золоту анионитов АМ-2Б и AM из пульпы в про-тивоточном процессе при содержании золота в растворе 0,8-0,9 мг/л достигается за 50—60 ч (рис. III.16). На Лебединской опытной установке время пребывания смолы в сорбционных пачуках составляло 160—266 ч. Практически величина одновременной загрузки смолы составляет от 1 до 3% от объема пульпы во всех сорбционных аппаратах, что соответствует времени пребывания ее в контакте с пульпой от 100 до 400 ч.

• Извлечение золота и серебра из кислого TM элюата
• Извлечение золота и серебра из роданистых элюатов
• Элюирование золота и серебра и регенерация насыщенных анионитов
• Сорбция из пульп (сорбционное выщелачивание)
• Закономерности сорбции цианистых комплексов золота, серебра и других металлов анионитами
• Типы ионитов, используемых в процессе сорбции
• Извлечение золота из растворов
• Агитационное цианирование золотосодержащих руд
• Перколяционное цианирование золотосодержащих руд
• Причины, вызывающие расход цианида. Защитная щелочь

Источник: metal-archive.ru