Hidroklórozása arany érc, a történelem, a probléma
Használata klór Nedveskohászati érc arany termelési ciklus már elég régóta. A közepétől a végéig (80-90 év) XIX hlorinatsionnoe kimosódás arany, alapján a kialakulása egy vízoldható AuCl -4 klór-komplexek az alábbi reakcióval:
2Au + 3Cl2 + 2Cl- = 2AuCl -4,
volt a legnagyobb és gyakorlatilag az egyetlen módja annak, hogy hidrometallurgiai feldolgozása arany ércek.
Az első kísérleti munka a kitermelés az arany klórt végeztük Percy, aki beszámolt nekik 1848-ban az első gyári hlorinatsionnaya üzem jött létre 1849-ben a Reyheshteyne. Az ezt követő években épített számos növényben klór- kimosódás arany ércek az Egyesült Államokban és Ausztráliában különböző változatai a technológiai berendezések tervezési / 1 /.
Klórozzuk klórgázt általában alacsony nyomáson egy sor, egymás után elrendezett perkolációs fakádakban a záró fedelük ólmozott és hamis fenék, amelyek öntjük felületére egy réteg kavics és homok. A klór-ben aljába tápláltuk, a kád (a homok alá szűrő), és áztatott őket érc 12-36 óráig. A tartályok megtöltöttünk vízzel. Kiszorítjuk felesleges klór ólom cső a kimeneti nyíláson keresztül a felső része a kád betáplált követő hlorinatsionny ÁFA. Az áztatás után klórmennyiség az utolsó tartály, a többlet az ő kiszorult az 1. kádban, és ez a ciklus befejeződése klórozás. Az ilyen rendszerek egy maximális felhasználásának mértékét a klór, a feldolgozási folyamatot, amely elősütött (eltávolítására szulfidos kén) érc kevesebb volt, mint 1 tömeg% a kezelt anyag.
Egy továbbfejlesztett változata klórozás előírt használatra, mint a fő reakcióedények FÉMES forgó dob ( „hordó”) vasból, és bélelt belső ólommal. Alátét 12 volt a termelékenység 18 tonna érc és működtetett szakaszosan. A módszer előnyei a klórozás, mint az előző, a következők voltak:
- csiszolás az érc anyagot a kimosódás (ami különösen fontos az eltávolítását a aranyrészecskék felületén ezüst-klorid filmek);
- munkavégzés lehetőségének magasabb nyomáson a klór;
- Használata helyett klórgáz más klórtartalmú reagensek, különösen a fehérítő generáló Cl2 interakció kapott Ca (OCI) 2, hogy hozzá kell adni a kénsavas eljárás.
A folyamat a klórozás a hordókban a következők szerint végeztük. Először is, a hordó volt vizet öntünk, majd a fehérítő adunk hozzá, és a felső bemértük az égetett érc. Ezután réteget érc öntjük kénsavval, és egy fedelet záró Hatch szorosan húzva csavarokat.
A tapasztalat az arany visszanyerő üzem „Csonka Creek” (USA) és néhány más területen, a szakemberek ezt a technológiát, a klór-fogyasztás a folyamat „hordós” klórozás égetett arany és ezüst érc volt 0,15-0,5% -a az eredeti érc tömeg.
A legjelentősebb skála hlorinatsionnoe kimosódás arany elért a gyárban „Mount Morgan” (Ausztrália), ahol a folyamat végeztük nyitott kádban átszivárognának kimosódás érc klórral víz. A ércet vetjük alá száraz őrlési golyósmalmokban részecskeméretre -20 mesh (0,84 mm) és kalcináljuk forgó hengeres kemencék. A pörkölt ércet kilúgozott egy nyitott téglalap alakú beton tartályok kapacitása 100 tonna. A szükséges fehérítő technológiai víz előállított klórgáz átengedve tisztítjuk, majd perklórsavval felhalmozódása víz záró tartályban, ahol töltjük, majd az érc öntözés nyitott kádban-presszókávéfőzőt. Megoldás (amelynek koncentrációja a 1,4 g klór / liter) öntjük, a tartályokat olyan mennyiségben, hogy annak szintje felett volt a szintje érc. Kapcsolatfelvétel az ércet egy oldattal tartott 36-64 órán, ütemben 1,3 kg klór per 1 tonna érc. Lerakódás az arany az oldatból előállított adszorpcióval „szűrők” szén reakciójával:
Arany helyreállítási leírt folyamat jellegétől függően az érc, a 92-95%,
Emellett a szén adszorpciós megállapított számos kísérleti vizsgálatok, arany felépülés-klorid-oldatok is megvalósítható kémiai úton használva kicsapószerként fém vas-szulfát (II), kén-dioxid és hidrogén-szulfid, és a szulfidok nehézfémek (Sus, PBS FeS) . Az első két kiviteli alak (. FeSO4 SO2) arany lerakódik fém formában, más esetekben - például a szulfid Au2 S3.
A fenti leírás gidrohloritsionnoy korábban használt technológia kitermelése arany ércből, természetes, technikai szinten következetes termelése arany időszakban. Azonban sokszor ez a technológia nem elvesztette relevanciáját a jelen időben kapcsolatban megújult érdeklődés a klór a hidrometallurgiából arany (ami lesz szó a későbbi részekben ebben a cikkben).
Már 1918-ben a világon nincs érvényes telepítése hlorinatsionnomu kimosódás arany ércből vagy érc koncentrátumok.
Ugyanakkor a Szovjetunióban és külföldön továbbra is intenzív vizsgálatokat az elméleti és technológiai vonatkozásai gidrohlorinatsionnogo folyamat összehasonlítása a folyamat cianidos arany ércek és koncentrátumok. Ebben sor előnnyel hidroklórozása, lehetővé teszi, hogy kellő mértékű optimizmus a kilátások használatát az arany bányászatban. Tulajdonítottak / 2 /
a) nagyobb arany lúgozási sebesség hlorhloridnymi megoldások kapcsán a nagy koncentrációjú oxidálószer (molekuláris klórt). Például, I.A.Kakovsky (1975) megállapította, hogy összehasonlítható körülmények között a meghatározott adatsebesség arany oldódás a klórozást 13-szor magasabb, mint a cianidos oxigént használ, és 43 (!) Szer nagyobb, mint amikor egy leürítő cianidos levegőt.
b) a lehetőségét, gazdag tartalom Au sósavoldatokkal amelynek amelyet ezt követően eltávolítjuk az arany közvetlen elektrolízis.
c) a hatékonyságát hlorinatsionnogo mosódik arany érc, hogy különböző anyagokat, hogy nehéz a cianidos, például antimon, arzén, Medistim, tellurid koncentrátum.
Azonban, adott esetben a technológiai fejlődés, a fenti előnyök hidroklórozása, mindazonáltal nem teljes mértékben ellensúlyozni az ilyen nagy hátránya ennek az eljárásnak, a használatának szükségességét korrozív kémiai környezetben (rendre - korrózióálló szerkezeti anyagok) és, különösen klór nagy áramlási sebességű hidrometallurgiai ciklust. Az utóbbi körülmény okozza, hogy ellentétben a lúgos cianid oldatokat (általában, nagyon alacsony koncentrációjú oldószerrel - NaCN) savas klórtartalmú megoldások kifejezett kollektív oldódó intézkedést hoz egy nagy ásványi alkatrészek csoportja, és elsősorban a szulfidok.
Továbbá szulfidok aktív „fogyasztók” klórt karbonátok és alkálifém-oxidok (CaO, MgO, stb), Kénsav vas-, talkum és más kémiai vegyületek a nyersanyagban jelen vagy során keletkezett oxidatív pörköléssel arany érc (koncentrátum).
Együtt a magas aránya klórt hlorinatsionnom kimosódás az ilyen anyag képződik megoldások igen magas só háttér utólagos kémiai kezelés, amely okoz egy sokkal összetettebb probléma képest tisztító tsiansoderzhaschih farok és szennyvíz.
A fenti okok miatt klór még nem tekinthető egyenértékű helyettesítője cianid Nedveskohászati termelés az arany (és ezüst) ércből feldolgozás.
Azonban, a látható és kapott megfelelő fejlődésének a lehetőségét, hogy a klór az arany hidrometallurgiai nem helyettesíti a cianid, és reagensként a folyamat műveletek, komplementer cianidos folyamat. Ezek közé tartoznak:
- klór cianidos kilúgozás meddő ártalmatlanítására;
- a klór semlegesítése érdekében a szén-dioxid-sorbtsionnoaktivnogo cianidos technológia széntartalmú nehezen feldolgozható arany ércek és koncentrátumok.
A klór-cianid méregtelenítő módszer dominál a hazai gyakorlatban, feldolgozása nyers aranyat széles körben használják a tengerentúlon. Összehasonlítva más alternatív módszerek dekontaminálás hulladék folyadék tsiansoderzhaschih hlorinatsionny folyamat biztosítja a legteljesebb megoldás, mint az tisztítását cianid (CN -), és a tiocianát (CNS -). Jelentős mértékben hozzájárul a fejlesztése és hasznosítása technológia hlorinatsionnoy tsiansoderzhaschih hulladék ártalmatlanítására és a tanulmány a természetes bomlás a cianid folyamat által bevezetett szakemberek létre 1967-ben, amelyet a laboratórium „környezet” a Irgiredmet.
Az eljárás kémiai passziválás sorbtsionnoaktivnogo szén klór előtt cianidos széntartalmú arany érc kidolgozott és megvalósított több amerikai növények a 70-80-es években a múlt században. A legérdekesebb példa ipari ezzel a lehetőséggel az arany hasznosítás gyár „Gerrit Canyon” és a „Carlin”.
1983-ban a gyár bevezette a co-feldolgozás mindkét típusú érc. Szerint a technológia által elfogadott széntartalmú érc (aprítás alulcsordulás sűrűségben 53% szilárd anyag) oxidálódik a klór légkörben. Az eljárást 16-20 órán át 70-80 ° C-on, és enyhe pozitív nyomást. A semlegesítés során keletkező oxidációs pirit kénsavat szóda tápláljuk.
A klórozás végezzük légmentesen lezárt tartályban. Az el nem reagált klór fogási karbonát-hidrogén-karbonát oldattal, és visszavezetjük az formájában egy fehérítő folyamat. A klór fogyasztás 12-23 kg per 1 tonna érc. Miután az ilyen előkezelés a pépet arra irányult, hogy a cianidos, által hordozott CIL módszerrel (abszorpciós kimosódás granulált aktív szén) együtt az oxidált érc. Kombinációs feldolgozza klór- oxidáció és szorpciós cianidos feléledését arany ércből keverékek (Au 6,7 g / t) 92%.
A gyárban „Carlin” kapcsolatban részvétele a működését széntartalmú tűzálló ércek, 1974-ben elindított egy külön fejezetet a feldolgozás (540 tonna per nap). Ore (Au 5,5 g / t) klórozzuk klórgázt buborékoltatunk át a szuszpenziót 20 órán át 27-38 ° C-on Chany és lezárt klórozási távon újrafelhasználása kiosztott Cl2. Csökkentése érdekében a klór áramlási (amely kezdetben elérte a 200 kg per 1 tonna érc) a gyári megvalósított folyamatot „flare” klórozás, továbbá megvalósított technológiai „kettős oxidációt.” A technológia, hogy az ércet egy szuszpenziót (40-50% szilárdanyag-tartalom) kezdetben kezelt levegővel 4 egymást követő kádak, azzal a kiegészítéssel, nátrium (25 kg per 1 tonna szilárd anyag) hevítve gőzzel 80 ° C-on A kapott iszapot lehűtjük 50 ° C-on, majd a reakcióelegyet egymás klóratom a 6 kádakban. A klór-fogyasztás ebben az esetben körülbelül 25 kg 1 tonna ércet. Prohlorirovannaya cellulóz belép a cianidos együtt oxidált aprított érc. Kitermelés az arany a cianidot ciklusban széntartalmú érc - 86,9% az oxidált érc - 88%, jelezve, hogy a kielégítően nagyfokú sorbtsionnoaktivnogo szén szuppresszió a folyamat „kettős oxidációt.”
Vannak még más példákat alkalmazásának hidroklórozása, ami lesz szó később.
1. Plaksin IN Nemesfémek metallov.-M :. Kohászat, 1943.-420 p.