Влияние температуры на процесс выщелачивания золота

Самихов Ш.Р., Зинченко З.А., респ.Казахстан

Авторами статьи в лабораторных условиях были проведены исследования по влиянию температуры на процесс колонного выщелачивания в интервалах температур 10–40° С на руде месторождения Северный Джилау, перерабатываемой на золотодобывающем предприятии СП «Зеравшан»

ИЗ ТЕОРИИ ВОПРОСА

Одним из факторов, интенсифицирующих процесс цианирования золотосодержащих руд любого типа, может быть температура выщелачивающего раствора [1, 4]. Количественное влияние температуры на скорость химической реакции выражается уравнением Аррениуса:

 K = Ko * e-E/RT

где   Ко — предэкспоненциальный множитель, К — константа скорости реакции,

         Е — кажущаяся энергия активации, R — универсальная газовая постоянная,

         Т — абсолютная температура, К.

Для большинства реакций, протекающих на границе твердое тело – раствор, энергия активации превышает 35–40 кДж/моль [2].

Скорость диффузионных процессов с увеличением температуры так же возрастает.

Исследования процесса растворения золота и серебра показали, что повышать температуру необходимо в разумных пределах. С одной стороны, увеличение температуры приводит к возрастанию коэффициента диффузии и уменьшению толщины диффузионного слоя, но с другой – снижает растворимость и, следовательно, концентрацию кислорода в растворе.

При цианировании руд на предприятиях Таджикистана используется вода, температура которой, как правило, равна 13°С, а в зимний период еще ниже. Поэтому в лабораторных условиях авторами статьи были проведены исследования по влиянию температуры на процесс колонного выщелачивания в интервалах температур 10–40°С на руде месторождения Северный Джила», перерабатываемой на золотодобывающем предприятии СП «Зеравшан». Был произведен цикл испытаний на различных классах крупности данной руды.

Руду укладывали в колонну на высоту около 2-х метров, сверху на нее подавали раствор цианида натрия, который качали насосом из емкости со скоростью потока 250 мл/мин. Просачиваясь через руду, раствор насыщался благородными металлами, после чего насыщенный раствор прокачивали через колонну с активированным углем. Каждые сутки вели контроль концентрации золота на выходе из колонны. При необходимости — для поддержания рН среды на уровне не ниже 10,5 — добавляли каустическую соду и цианид натрия для достижения концентрации последнего 500 мг/л. Два раза в день измеряли объем прокачиваемого раствора. Выщелачивание продолжалось до тех пор, пока на выходе из колонны в течение 3-х дней содержание золота не изменялось. После этого в течение 2-х дней проводили промывку руды, т.е. прокачивали воду с той же скоростью, что и раствор цианида.

Предварительно пробу руды со средним содержанием золота 0,82 г/т подвергали ситовому анализу с использованием набора сит с размерами ячеек 50 мм, 38 мм, 20 мм, 13 мм, 8 мм, 5 мм, 1 мм и определяли выход фракций руды с содержанием золота в каждой. Как показали результаты ситового анализа, около 75 % золота сосредоточено в классе минус 8 мм, из них 63 % в классе минус 1 мм.

Результаты извлечения золота цианированием из руды различных классов крупности приведены в табл. 1 и для наглядности на рис. 1.

Таблица 1. Результаты выщелачивания золота из руды различной крупности для месторождения Северный Джилау

Класс крупности руды, мм

Выход

Накопленный выход,,%

Содержание Au в исходном, г/т

Доля золота по классам, %

Накопленная доля золота, %

Содержание золота в хвостах, г/т

Извлечение золота
по классам, %

кг

%

-50+38

13,9

11,63

11,63

0,38

4,5

4,5

0,24

36,84

-38+20

11,0

9,21

20,84

0,42

4,0

8,5

0,17

59,52

-20+13

9,8

8,20

29,04

0,58

4,8

13,3

0,25

56,89

-13+8

10,6

8,87

37,91

0,65

6,0

19,3

0,19

70,77

-8 +5

9,5

7,95

45,86

0,72

5,9

25,2

0,17

76,39

-5+1

13,3

11,13

56,99

0,98

11,2

36,4

0,11

88,77

-1

51,4

43,01

100

1,44

63,6

100,00

0,13

90,97

Итого: 

119,5 

100 

 

0,82 

100 

 

 

68,50 

 

Как видно из рисунка, более 70 % золота извлечено в классы минус 38 мм. Наиболее высокое извлечение (90,97 %) имеет место при выщелачивании руды крупностью минус 1 мм. На исходной руде крупностью минус 50 мм извлечение золота в раствор составило 68,5 %.

Изучение влияния температуры на степень извлечения золота цианированием при колонном выщелачивании проводили на руде крупностью минус 50 мм. Как и в предыдущих исследованиях, подогретый до определенной температуры раствор прокачивали через руду в течение 25 суток. Контроль над процессом осуществляли ежесуточно. Результаты исследований представлены на рис. 2.

Как видно из приведенных данных, повышение температуры раствора до 20–40°С положительно влияет на растворение золота. При температуре 10°С за 10 суток золото извлекается только на 51,3 %, в то время как при повышении температуры скорость реакции увеличивается, и при температуре 30° С за 10 суток извлечение золота повышается до 70,5 %, а за 25 суток составляет 76,7 %. Повышение температуры до 40° С незначительно изменяет извлечение золота.

Необходимо отметить, что при повышении температуры процесса повышается расход цианида. Так, при 10°С за 25 суток цианирования руды расход цианида составил 0,380 кг/т, в то время как при 30° С — 0,740 кг/т. При 40° С эта цифра выросла до 1,185 кг/т. По мнению авторов, стоимость доизвлеченного золота с лихвой окупит повышенный расход цианида.

На основании проведенных исследований можно заключить, что для интенсификации процесса цианирование руды следует вести при температуре 20–30°  С.

 

ЛИТЕРАТУРА

Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. — Иркутск, 1999, том 1. 342 с.

Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. и др. Металлургия благородных металлов.– М.: Металлургия, 1987, 432 с.

Стрижко Л.С. Металлургия золота и серебра.— М.: МИСиС, 2001, 336  с.

Казанов Е.В., Рюмкина Р.А. Подготовка штабеля руды для кучного выщелачивания. Материалы третьей научно-технической конференции Горного института: Чита, 2000. Часть II. — С.117—119 


-0+0
Просмотров статьи: 7685, комментариев: 1       

Комментарии, отзывы, предложения

Проспектор, 08.09.13 10:49:54 — всем

Было бы интересно, если авторы сделали сравнение количества извлечённого золота зимой и летом методом КВ на месторождениях Северного Казахстана.. например при температуре -30....и до какой температуры они рекомендуют штабель подогревать ??

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Влияние температуры на процесс выщелачивания золота»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "четыре прибавить 2":