Процесс сорбционного выщелачивания золота.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Автоматизации Производственных Процессов
Курсовой проект по дисциплине
"Информационно-измерительное обеспечение систем управления"
Выполнил: ст. гр. АТП
Проверил: Елшин В.В.
Иркутск 2007г.
Содержание
1. Введение
2. Технологическая часть.
2.1.Механизм растворения золота в цианистых растворах
2.2.Цианирование перемешиванием
2.3.Технологические параметры процесса сорбционного выщелачивания.
2.4.Технологическая схема процесса сорбционного выщелачивания золота
3. Выбор и обоснование технологических параметров
4. Таблица параметров контроля
5. Спецификация оборудования
6.Спецификация
Приложение
1.Схема технологическая
2.Схема функциональная.
3.Схема функциональная
4.Схема функциональная
Используемая литература
Введение
Современный уровень развития химических и других промышленных установок характеризуется интенсификацией технологических процессов с использованием агрегатов большой единичной мощности. В последние годы сильно возросли скорости протекания технологических процессов, число измеряемых параметров на одном агрегате, которые в настоящее время исчисляется тысячами.
Поэтому надежность средств измерения информационно-измерительных систем во многих случаях определяет надежность агрегата в целом. Без достоверных значений параметров и автоматического контроля за этими значениями в большинстве случаев нельзя управлять процессом или агрегатом, без средств измерения невозможна автоматизация. Особенно большое значение приобретают вопросы получения достоверных значений измеряемых параметров в связи с задачами комплексной автоматизации технологических процессов и более эффективного использования производственного потенциала. Решение этих задач требует анализа процессов и их технико-экономических показателей, а для этого нужны надежные и точные средства измерения.
вопросам измерения технологических параметров, разработке новых методов и средств измерения, повышению точности измерений во всх странах мира уделяется большое внимание.
2.1.Механизм растворения золота в цианистых растворах
Растворение золота в цианистых растворах протекает в присутствии кислорода по реакции:
2Au+4NaCN+SO2+H20=2Na[Au(CN)2]+2NaOH.
Из реакции видно, что золото переходит в раствор виде золотоцианистой соли натрия, которая диссоциирует в растворе на ионы:
Na[Au(CN)2]=Na++[Au(CN)2].
Так как золото в природе в чистом виде никогда не встречается, поэтому большая часть золоти остается в контакте с сопровождающей горной породой и ее спутниками.
Наличие контакта между двумя металлами или между золотиной и минералом способствует возникновению разности потенциалов. Золото в этом случае электроположительно к серебру и минералам. Это означает, что при опускании в цианистый раствор золота, находящегося в природном сплаве с серебром или в контакте с пиритом, в растворе цианистого электролита протекает ток электронов от поверхности золота к поверхности пирита.
Под влиянием электрического тока катионы Na+ направляются к катоду-пириту, а анионы CN- движутся к аноду-золоту. Катионы Na+ , достигнув катода, отдают свой заряд, и натрий тотчас реагирует с водой по реакции:
2Na++2H2O-2e=2NaOH+H2 с выделением водорода.
Анионы (CN)- точно так же, соединившись с анодом, разряжаются и соединяются с золотом по уравнению:
Au++(CN)-=AuCN.
При этом образуется цианистое золото, но оно пока не переходит в раствор. Только взаимодействуя дальше с избытком цианида, образуется двойная цианистая соль золота, которая способна переходить в раствор:
AuCN+NaCN=Na[Au(CN)2].
2.2.Цианирование перемешиванием.
Этот способ цианирования золотосодержащих руд является наиболее эффективным процессом по сравнению с перколяцией и кучным выщелачиванием. Выщелачивание пульп перемешиванием протекает быстрее и дает более высокое извлечение золота и серебра вследствие того, что при тонком измельчение руды обеспечивается хорошее вскрытие золота, а при интенсивном перемешивании создаются более благоприятные условия диффузного подводов ионов CN и молекул растворенного кислорода к поверхности золотин. Поэтому по скорости выщелачивания и полноте извлечения золота цианирование перемешиванием значительно превосходит перколяционный процесс и кучное выщелачивание. Достаточно сказать, что цианирование перемешиванием обеспечивает 80-90% извлечение золота, а длительность процесса составляет от 6 до 30 часов (сравните аналогичные показатели процессов перколяции и кучного выщелачивания).
При цианировании перемешиванием необходимая степень измельчения руды зависит только от крупности частиц золота в руде и характер его распределения. В некоторых случаях при тонковправленном золоте руду подвергают весьма тонкому измельчению до крупности-0,074мм и даже до 0,043мм. Но если характер вкрапленности золота не требует такого измельчения, то пульпу цианируют при более грубом помоле кпупностью 0,15-0,2мм.
При наличии в руде крупного золота его перед цианированием извлекают в цикле измельчения методами гравитационного обогащения, поэтому в процесс цианирования перемешиванием с рудой поступает только мелкое золото, растворение которого происходит достаточно быстро.
Рудные пульпы , поступающие на цианирование перемешиванием, имеют повышенную вязкость, что затрудняет диффузию цианистых ионов и молекул растворенного кислорода к поверхности частиц золота. Кроме того, сульфидные минералы, часто присутствующие в руде, довольно легко окисляются растворенным кислородом, в результате чего его концентрация в жидкой фазе может стать значительно ниже необходимой для растворения золота. Поэтому при цианировании пульп особое значение имеет энергичное перемешивание и непрерывное насыщение ее кислородом воздуха.
Процесс цианирования руд перемешиванием ведут при концентрации NaCN, составляющей 0,05-0,1%, и концентрации CaO равной 0,01-0,03% (pH =9-11).
Кроме реагентного режима важными параметрами процесса цианистого выщелащивания золота является отношение Ж:Т в пульпе и продолжительность процесса. Максимальное извлечение золота при цианировании кварцевых руд достигает при Ж:Т=1,5:1. На практике хорошие результаты получаются при Ж:Т=1:1, иногда даже при 0,67:1 при более грубом помоле. При обработке пульпы , содержащей кристаллический материал, и при отсутствие примесей в растворе жидкая фаза пульпы даже при высоких плотностях пульпы не утрачивает способности сохранять необходимую концентрацию кислорода.
Для обеспечения наилучших условий извлечение золота из сульфидных руд и руд с высоким содержанием окислов железа или глины требуется более высокое разжижение пульпы. Для таких руд принимают Ж:Т=2-2,5:1, для некоторых руд требуется еще большее разжижение.
Время цианирования или продолжительность пребывание пульпы в аппаратах цианирования определяется уравнением:
T=V/П
Где:T - время цианирования в часах,
V- суммарный объем всех аппаратов цианирования, м3,
П- поток пульпы, м3/ час.
Совершенно очевидно, что значение Т должно быть достаточным для перевода в раствор всего содержащегося в материале золота. Из уравнения следует, что при постоянном рабочем объеме аппаратуры цианирования инструментом регулирования процесса является часовой поток пульпы , поступающей в переработку или, что то же самое, регулирование производительности цианистой установки по переработке руды или концентрата.
Процесс цианистого выщелачивания золота осуществляют в периодическом или не прерывном режиме.
При цианировании в периодическом режиме пульпы периодически отдельными порциями закачивают в параллельно работающие аппараты для выщелачивания. После интенсивного перемешивания с цианистым раствором и защитной щелочью в течение определенного промежутка времени, необходимого для растворения золота, пульпу выпускают и перекачивают в чаны-сборники, а в аппараты выщелачивания закачивают новую порцию пульпы. В чанах-сборниках выщелоченная пульпа накапливается и поддерживается во взвешенном состоянии до поступления в следующую стадию обработки, например, на отделение золотосодержащих растворов от твердой фазы методом фильтрации.
Периодический режим цианирования руды используется на фабриках небольшой производительности с применением фильтрации пульпы и последующим осаждением золота из цианистых растворов цинковой пылью или стружкой. Как правило, в периодическом режиме цианируют небольшие количества гравитационных концентратов и других золотосодержащих продуктов.
При непрерывном выщелачивании пульпа поступает в каскад из последовательного соединенных аппаратов цианирования. Число аппаратов в каскаде обычно выбирают не более 4-6 с суммарным рабочим объемом, обеспечивающим при прохождении пульпы через них необходимое время для растворения золота.
Непрерывно-действующая система цианирования обязательно сопрягается с дальнейшей технологической схемой переработки выщелоченной пульпы.
По сравнению с периодической, непрерывная схема цианирования дает следующие преимущества:
возможность полной автоматизации управления процесса,
меньшее количество обслуживающего персонала,
более эффективное использование оборудования,
меньшая единичная мощность двигателей и насосов.
В зависимости от требуемой производительности, технологической схемы переработки руды избирают тот или иной режим цианирования пульп.
2.3.Технологические параметры процесса сорбционного выщелачивания
Страницы: 1, 2
