Схемы цианирования

Практика цианирования

 

В истории известны следующие методы цианирования :

I. Перколяции (просачивание);

II. Агитации (перемешивания);

III. Кучное выщелачивание;

VI. Сорбционное выщелачивание.

 

С использованием перечисленных методов различают схемы:

- По полному иловому процессу.

Вся руда измельчается до состояния илов (- 0,074мм) и ведется цианирование с использованием 2 или 4 метода.

- Раздельного цианирования песков и илов.

На стадии измельчения при классификации получают пески и слив (илы).

Пески цианируют 1 методом, илы – 2 или 3 методом.

I. Метод перколяции

Данный метод основан на естественной фильтрации цианистого раствора через слой песковой фракции руды, уложенной на ложное днище. Процесс ведется в специальных перколяционных чашах цилиндрической или прямоугольной формы. Рисунок 12. Чан из дерева или ж/б стали, установлен на специальных опорах. У чана имеется ложное днище. Высота чана 3-8м, диаметр – 10-15м. Величина загрузки до 900т.

Работа чана складывается из следующих операций:

1. Загрузка руды (равномерно и рыхло);

2. Аэрация;

3. Закрыть кран, залить раствор NaCN:сначала крепкие 0,1-0,2NaCN

4. Выдержка – цианирование;

5. Открыть кран, провести дренаж;

6. Заливка более слабого раствора NaCN, повторяется(4) и (5);

7. Заливка слабого растворa NaCN: 0,01-0,02 NaCN, повторяется (4) и (5);

8. Промывка водой;

9. Разгрузка обеззолоченной руды.

Цикл обработки продолжается от 5 до 15 суток.

Рис. 12.

Расход NaCN 2 м³/т руды. Достигаемое извлечение золота 70- 80%. Метод прост в оформлении, не требует больших затрат. Отличается низкой производительностью и недостаточно высоким извлечением золота.

Имеет ограничения по использованию: метод применим только для руд с хорошей фильтруемостью; скорость фильтрации > 50 м³/м²·ч. Такой скорости фильтрации соответствует руда, в которой илов < 1-3%.

Золото в руде должно быть мелкое и по возможности свободное или на сколах, трещинах зерен руды. В настоящее время данный метод применяют либо на старых фабриках, либо при работе фабрики по схеме pаздельного

цианирования песков и илов.

На базе этого метода возник и развивается метод кучного выщелачивания.

II. Метод кучного выщелачивания

Применим для бедных руд (1-2 г/т) и для богатых руд, но на фабриках очень низкой производительности. Применяется для руд крупностью 5-20мм (100мм). Глинистые руды подвергаются окомкованию. Au должно быть мелкое или на сколах.

Процесс ведут следующим образом. Рисунок 13.

Готовится площадка с уклоном 2 ¸ 4^о, которая покрывается водо- непроницаемым покрытием. На площадку выкладывается куча. Требования к ней равномерность и пористость. В куче 100 ¸ 200 тыс. тонн. Вокруг кучи выложены канавки, куда стекает цианистый раствор. Над кучей установлены брызгала. С_NaCN=0,1-0,2%, pH=10-11. Раствор проходит через кучу, стекает с растворенным золотом в канавки, откуда он стекает в специально изготовленный прудок-сборник. Оттуда через колону с активированным углем. Au сорбируется на руде, а обеззолоченый раствор в другой прудок.

Процесс длится 30-90 суток. Извлечение золота = 50-60%.

m_руды =100 - 200 тыс.т.

Объем раствора=0,15 - 0,3 м³/м^3.

Рис. 13.

Метод считается перспективным для переработки старых отвалов, бедных по Au руд. Число установок кучного выщелачивания возрастает.

III. Цианирование перемешиванием

При данном методе руда измельчается до состояния илов; крупностью- 0,074мм (-0,043мм; -0,150мм) и подвергается принудительному перемешиванию со слабыми цианистыми растворами. Данный метод значительно эффективнее, так как обеспечивается:

- полное вскрытие золотин;

- лучше диффузия CN^-, О₂ к поверхности золота;

- высокая аэрация пульп (Со₂ ­).

Все это обеспечивает более высокую скорость процесса и извлечения золота. Процесс длится 6-24ч. Извлечение золота >=90%. Поэтому в настоящее время данный метод является основным.

 

Технологическая схема цианирования перемешиванием. Рисунок14.

 

Рис. 14.

 

Сгущение

Выходящая из классификатора руда имеет ж:т = 1:1. Для удаления избыточной воды и сокращения расхода реагентов, оборудования производят сгущение руды перед цианированием. Для увеличения скорости осаждения частиц при сгущении в пульпу вводят коагулянты (электролиты) и флокулянты. Коагулянты – известь (защитная щелочь). Флокулянты (ПАВ) – полиакриламиды. Введение их укрупняет твердые частицы и увеличивает скорость осаждения, производительность сгустителя, которая может быть увеличена также увеличением поверхности осадителя (d сгустителя).

Цианирование

Параметры процесса:

С_NaCN = 0,01-0,1% ;

C_CaO =0,01-0,02% ;

t = 6-24ч.

Ж : Т = 1:1; 1,5:1( для кварцевых руд )

Ж : Т = 2:1; 3:1; (4:1)( для глинистых руд). Процесс может вестись в периодическом или непрерывном режиме.

Периодический режим применяется, если необходимо выщелачивать богатые по золоту продукты малого объема.

Руду цианируют в непрерывном режиме.Рисунок 15.

Пульпа

Схема цепи аппаратов:

Хвостывосты

Измельченная руда

Рис. 15.

Число аппаратов зависит от потока пульпы и от продолжительности цианирования:

SV_аппар = Q_пульп * t _циан

Q_пульп = Q_руды (м ³/ч)*(R + 1/d _руды),м³/ч

Зная SV_аппар можно:

1.Задаться числом аппаратов n и найти V^I одного аппарата

2. Задаться объемом одного аппарата V и найти n.

n не может быть < 4-8.

Обычно n = 10-12 ( для снижения проскока частицы).

 

Аппаратура для цианирования

Требования к аппаратам:

Они должны обеспечить высокую интенсивность перемешивания и высокую степень аэрации.

Материал для аппаратов: сталь, чугун, ж/б. Так как цианистая среда с pH = 9-11 не агрессивна.

Типы аппаратов:

- с механическим перемешиванием;

- с пневматическим перемешиванием (пачуки)

- с пневмомеханическим

перемешиванием;

- пульсационные колонны;

 

Аппарат с механическим перемешиванием. Рисунок 16.

 

 

Д = 4,5-8м; H = 4,5-6м; V = 55-250 м³.

Аппараты широко применяются.

 

 

Рис. 16.

 

 

Hедостаток: высокий расход электроэнергии.

Достоинства:

1. высокая степень перемешивания;

2. высокая степень аэрирования.

Пачуки. Рисунок 17.

 

: D = (3-5):1; D = 1- 6,6 м;

Ри = 2 - 500 м³;

d = 0.1 - 0.2 D. Н

Расход воздуха = 1 ¸ 3 м³/мин на 100 м³ объема.

 

Перемешивание осуществляется путем подачи сжатого воздуха.

Рис. 18

Чтобы исключить заиливание, в нижней части аппарата установлен диффузор.

Достоинство:

1. простота конструкции;

2. простота обслуживания;

3. воздух подается сжатым, поэтому высокая степень

аэрирования, высокая интенсивность перемешивания.

Недостатки:

1. большой расход сжатого воздуха;

2. большой расход э/энергии на получение (1.);

3. заиливание.

Аппараты с пневматическим перемешиванием. Рисунок 19.

Размеры, что и для аппаратов с механическим перемешиванием.

Достоинство :

1. небольшая высота;

2. хорошая аэрация.

Рис. 19.

Недостаток: 1.Возможность заиливания

Рассмотренные аппараты обладают одним общим недостатком – низким КПД аппарата, возможность явления проскока . Этот недостаток исключен в аппаратах нового типа:

Пульсационная колонна. Рисунок 20.

 

Перемешивание создается за счет пульсации. КПД = 90%. Это аппарат идеального вытеснения. Вместо 3 пачуков ставят 1 аппарат пульсационной колонны. В процессе цианирования в аппаратах получают пульпу, , жидкая фаза ко торой представлена комплексами золота, жидкая фаза которой представлена комплексами золота, цианистыми растворами: [Au(CN)₂]^-; [Ag(CN)₂]^-; [Fe(CN)_n]^n-2; [Fe(CN)_n]^n-3; [Cu(CN)_n]^n-1; AsO₃^3-; SbO₃^3-; СN^-; CNS^-; OH^- и др.

C_Au = 2-15 мг/л.

Твердая фаза – это обеззолоченная руда, С_Au = 0,3-1,2 г/т.

Полученная пульпа направляется на разделение жидкой и твердой фаз с одновременной отмывкой твердой фазы от растворенного золота и цианида.