Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Выбор оптимальных в экологическом и экономическом отношении реагентов для выщелачивания


В качестве выщелачивающих реагентов для подземного выщелачивания рассматриваются тиокарбамиды, тиосульфаты и сульфиты, хлор, йод и бромсодержащие реагенты, более безопасные в экологическом отношении по сравнению с цианидными реагентами, широко применяемыми в настоящее время в гидрометаллургии золота. Для скважинного подземного выщелачивания использование цианидов не рекомендуется.

Тиокарбамидное выщелачивание золота. Для растворения металлического золота в водных растворах тиокарбамида (мочевины) необходимо соблюдение двух основных условий:

− применение достаточно эффективного окислителя, способного переводить металлическое золото в ионное состояние и не окисляющего тиокарбамид;

− обеспечение кислотности среды в пределах рН = 2—4 с целью предохранения тиокарбамида и образующегося комплексного соединения золота от разложения.

Указанные условия достигаются при введении в раствор необходимого количества серной кислоты и солей трехвалентного железа Fe2(SO4)3.

Скорость выщелачивания зависит от рН раствора, концентрации тиомочевины и окислителя.

В России проведены опыты небольшого масштаба применительно к подземному выщелачиванию золота из песчано-глинистых руд.

В ходе исследований выявлены следующие его преимущества, как растворителя по сравнению с цианированием:

− низкая токсичность, исключение из схемы необходимости обезвреживания остаточных растворов;

− высокая скорость растворения золота, меньшая степень воздействия на компоненты-примеси, слагающие руду;

− меньший расход реагента на единицу массы руды;

− простая схема регенерации растворителя путем очистки от примесей (известкование).

К числу основных недостатков тиокарбамидного выщелачивания относятся:

− необходимость использования дорогого кислотостойкого оборудования;

− нерентабельность переработки руд с высоким содержанием кислотоемких примесей (карбонатов и т. д.);

− сравнительно высокая стоимость и дефицитность растворителя.

Тиосульфатное и сульфитное выщелачивание золота.К достоинствам тиосульфатного выщелачивания золота необходимо отнести следующие положения:

− процесс менее токсичен, не наносит вреда окружающей среде;

− скорость растворения золота, как правило, выше;

− по селективности выщелачивания не уступает цианидной технологии;

− позволяет перерабатывать руды, (в частности, содержащие Mn, Cu, As, Sb, Se, Te представляющие трудности для цианидного метода.);

− доступность и низкая стоимость реагентов, возможность их получения на месте.

Главным и основным недостатком рассматриваемой технологии является нестойкость растворителя и вводимого вместе с ним сульфита, которые легко окисляются, что приводит к их повышенному расходу.



Хлоридное выщелачивание золота.Система хлоридного выщелачивания золотосодержащих материалов обычно состоит либо из насыщенной газообразным хлором воды, либо из кислоты (соляной или серной), соли (хлорид натрия) и окислителя (гипохлорит калия или натрия, перманганат калия, диоксид марганца). Активным началом при растворении золота является образующийся в процессе реакции в указанной системе элементарный хлор. В кислом гипохлоритном растворе хлорид является комплексообразователем, хлор и HOCl – окисляющими агентами.

В последние годы исследования по фильтрационному выщелачиванию золота хлорной водой были выполнены во ВНИИХТе. Основным потребителем хлора в золотосодержащем материале являются сульфиды, представленные в основном пиритом.

Для экономии хлора предложено предварительно выработать сульфиды оборотными растворами сульфата железа (III) с регенерацией последнего кислородом воздуха на поверхности.

Преимущества хлоридной системы выщелачивания золота:

− высокая окислительная активность, более глубокая переработка золотосодержащих материалов, что обеспечивает более высокое извлечение золота;

− доступность реагентов и сравнительно низкая их стоимость;

− возможность получения реагентов на месте производства работ.

Недостатки:

− необходимость использования коррозионностойкой аппаратуры по всей схеме;

− повышенный расход реагента на вмещающие породы;

− сложность переработки и утилизации растворов.

Йод–йодидная система выщелачивания золота.В йод–йодидной системе йод необходим как окислитель, йодид – как комплексообразователь, образующий с золотом прочный комплекс. Йод–йодидная система имеет ряд преимуществ: низкую токсичность, высокую стабильность растворенных комплексов и более низкий окислительно-восстановительный потенциал по сравнению с другими нецианидными системами выщелачивания золота.

Кинетика процесса выщелачивания золота в йод–йодидных системах выше, чем при цианидном выщелачивании, возможно выщелачивание золота из сульфидных минералов (марказит, халькопирит, ковеллин, пирит). Ряд исследователей полагают, что процесс выщелачивания золота в йод–йодидной системе — одни из перспективных схем, альтернативных цианированию.

Бромидное выщелачиваниеосуществляют с помощью соединения брома, получившего наименование гидантион. При использовании только гидантиона или в комбинации с ионом бромида гидантионовые продукты могут окислять золото до растворимых солей. Эта система оказалась весьма эффективной для извлечения золота из золотосодержащих материалов (руд, скрапов).

Диметилгидантион – нетоксичная, биологически разлагающаяся молекула, которая представляет небольшую опасность или не оказывает вреда окружающей среде.

Бромид – ион по токсичности подобен хлориду натрия.

Проблема при переработке хвостовых растворов в процессах с использованием гидантиона и бромида заключается в отделении тяжелых металлов, содержащихся в растворах.

Достоинствами йодидных и бромидных систем являются:

− высокая кинетика растворения золота, увеличение ее при осуществлении процесса в кислых средах;

− повышенная степень извлечения золота;

− нетоксичность растворов при используемых для выщелачивания концентрациях.

Недостатки:

− коррозионная активность при использовании кислых сред для выщелачивания;

− повышенный расход на вмещающие породы;

− высокая стоимость растворителя.

При использовании дорогостоящих йодидного и бромидного способов необходима регенерация йода и брома. Это вызывает необходимость подбора недефицитных окислителей, что является непростой задачей. Тем не менее, использование йода и брома для подземного выщелачивания золота может оказаться весьма привлекательным в связи с возможностью их полной регенерации. При извлечение йода и брома из промышленных вод перспектива их использования становится реальной.

Сопоставление хлор–хлоридного способа с другими галогенными системами показывает преимущества первого.

По технике безопасности использование гипохлорита натрия по сравнению с жидким хлором более предпочтительно. Поэтому в ООО ≪Геоприд≫, проводящем опытные работы по подземному выщелачиванию золота на месторождении Долгий Мыс (Свердловская область), в качестве растворителя выбран гипохлорит натрия.

Раствор гипохлорита натрия готовится непосредственно на участке работ электролизом водного раствора хлорида натрия. Используется блок биполярных электролизеров КБ-171 производительностью около 170 кг в сутки по ≪активному хлору≫, состоящий из четырех автономных секций, каждая со своим выпрямителем. Электролиз возможен как в непрерывном, так и в периодическом режиме.

Проводя исследования по выбору реагентов, в каждом конкретном случае следует оценивать их эффективность как в автономном, так и в смешанном вариантах. Критериями должны служить доступность реагента в необходимом количестве, эффективность извлечения золота, возможность регенерации и экологические последствия.

Стадии исследований. Для объектов, выдвигаемых под подземное скважинное выщелачивание, необходимо выполнить следующие стадии исследований: лабораторные исследования; укрупненные лабораторные исследования; опытные работы на представительном участке месторождения; опытно-промышленные работы, которые постепенно переходят в планомерные эксплуатационные работы.

На стадии лабораторных исследований определяются минеральный, химический, гранулометрический составы пробы. Затем проводятся технологические исследования. На первом этапе технологических исследований для ускорения опытов и экономии рудного материала выполняется серия опытов по статическому (агитационному) выщелачиванию изучаемой пробы. Такие опыты позволяют на небольшом объеме рудного материала установить близкий к оптимальному состав выщелачивающего раствора и установить максимально достигаемую степень извлечения металла из конкретной руды.

Как правило, время, достаточное для достижения равновесных концентраций реагирующих веществ, не превышает одних суток. Для контроля хода процесса из всех или части сосудов целесообразно отбирать пробы раствора объемом 5—10 мл через 2, 4, 8, 24 и 48 ч и определять в них содержание золота. В конце опытов для всех растворов вычисляется извлечение металла из руды.

Характеристика расхода реагентов по данным статических опытов устанавливается только ориентировочно. Тем не менее, для качественного контроля конечного содержания растворителей в растворах целесообразно выполнение этих опытов.

Результаты статического выщелачивания являются ориентиром для выбора растворителей и диапазона их концентраций, с которыми далее проводят испытания руд при фильтрационном режиме выщелачивания.

Сущность фильтрационного выщелачивания (второй этап) заключается в фильтрации растворителя через пробу золотосодержащего материала, фиксации динамики выноса из него полезного компонента и выхода растворителя в фильтрующемся растворе, т.е. в получении так называемых ≪выходных кривых≫. На этом же этапе проводятся исследования по извлечению золота из растворов методами сорбции или осаждения.

С помощью лабораторных испытаний определяют следующие показатели геотехнологических свойств золотосодержащего материала: коэффициент фильтрации; степень извлечения металла из руды; отношение Ж:Т, необходимое для максимально возможного извлечения металла; характеристики затрат растворителя (в кг на 1 г извлеченного металла, в кг на 1 т отрабатываемой горнорудной массы); среднюю концентрацию металла в продуктивных растворах, мг/л; схему переработки растворов.

По результатам лабораторных исследований выдаются исходные данные для проекта опытного участка ПВ золота.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Шахтное выщелачивание без дробления руд | Аллювиальные россыпи крупных долин.

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 2679; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. II. Основные этапы и уровни развития современной экономики. Проблема периодизации истории экономики. Цикличность в экономическом развитии.
  2. II. Политика в отношении купечества
  3. Альтернативная, когда по выбору кредитора могут быть взысканы либо неустойка, либо убытки.
  4. Анализ и понимание выбора масс-медиа
  5. Аналогичные действия по снижению явки, путем усиления негативных настроений по отношению к власти и выборам.
  6. Более сложные конструкции оператора выборки
  7. Бюджетные ограничения и выбор потребителя
  8. В административном отношении Россия делилась на села (самый мелкий объект управления),волости, станы, уезды и губернии. Особым объектом управлениябылигорода
  9. В социально-экономическом развитии страны
  10. Виды, методы и способы формирования выборочной совокупности
  11. Влияние вида нагружения колец подшипника на выбор посадок
  12. Влияние поверхности соприкосновения реагентов на скорость химической реакции

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.