Аппараты со взвешенным слоем ионита
Противоточный метод сорбционного извлечения из растворов может быть реализован в колоннах "взвешенного" слоя (рис. Рисунок 81), когда ионит подают сверху, а раствор — снизу колонны с такой скоростью, при которой слой ионита раздвигается. Такие аппараты относят к аппаратам идеального вытеснения. Оптимальной областью их применения является мелкомасштабное производство.
Достоинство метода — простота оборудования, низкий расход ионита, возможность работы в условиях, приближающихся к динамическим, т.е. получение в одном аппарате как насыщенного ионита, так и низких концентраций золота в жидкой фазе. Однако это реализуется только при строгом соблюдении граничных условий по скорости подачи раствора. При нарушении этих условий происходит "закипание" слоя ионита и резкое снижение всех технологических показателей.
Снижение продольного перемешивания ионита, сегрегации зерен ионита и выравнивание поля скоростей по сечению этих аппаратов достигается путем установки различного рода насадок. Они обеспечивают создание интенсивного поперечного движения фаз в ограниченном (по высоте) объеме аппарата.
Аппараты работают в пульсирующем режиме, обеспечивающем создание высоких скоростей в объеме между насадками, которые помещают на расстоянии 30—60 см. По высоте колонны можно установить от 5 до 20 насадок, а производительность по раствору достигает 10—15 м3 на 1 м2 поперечного сечения колонны.
Рисунок 81 - Аппараты со взвешенным слоем ионита при противоточном движении фаз:
а - тарельчатая колонна с переточными стаканами; б - колонна с провальными тарелками; 1 - верхняя разделительная зона; 2 - тарелка; 3 - переточное устройство; 4 – эрлифт.
20.4 Сравнение способов цементации и сорбции
Во всем мире единственной промышленной технологией при выщелачивании золота и сопутствующего ему серебра является цианирование. Переработку продуктивных растворов осуществляют посредством цементации и сорбции на угле и ионообменных смолах. Какому из способов переработки продуктивных растворов отдать предпочтение (Таблица 7)?
Таблица 7 - Сравнение способов цементации и сорбции
| № п/п | Достоинства | № п/п | Недостатки |
| Метод цементации | |||
| 1 | Низкие трудовые затраты на производство и техническое обслуживание | 1 | Требуется предварительная обработка продуктивных растворов перед осаждением |
| 2 | Низкие капитальные затраты | ||
| 3 | Возможность переработки продуктивных растворов с большим соотношением серебра и золота | 2 | Процесс чувствителен к ионам сопутствующих металлов |
| 4 | Малое число технологических операций и простота реализации способа в техническом отношении | 3 | Низкие содержания полезных компонентов в растворе повышают расход цинка на единицу готового продукта |
| 5 | Возможность применения готовых мо- дульных установок | ||
| 6 | Количество кислых стоков, образующихся в процессе разварки цинкового цементата при одной и той же производительности по золоту не менее чем в 15 раз ниже, чем при применении варианта сорбционной технологии | ||
| Сорбция на уголь | |||
| 1 | Не требуется предварительной обработки продуктивных растворов | 1 | Высокие концентрации серебра в продуктивном растворе вызывают частые перегрузки угля |
| 2 | В процессе можно использовать глинистые и карбонатные руды | 2 | Уголь предрасположен к загрязнению солями кальция и магния |
| 3 | Высокое извлечение независимо от исходных концентраций полезного компонента | 3 | Трудоемкость отмывки и регенерации угля |
| 4 | Процесс сорбции требует больших капитальных затрат, чем цементация на цинке | ||
| Сорбция на ионообменные смолы | |||
| 1 | Высокая степень насыщения смол до 20-30 кг/т смолы по сравнению с 3- 5 кг/т для угля | 1 | Стадия десорбции цветных металлов, золота и серебра требует применения кислых растворов. Использование кислых тиомочевинных растворов влечет за собой применение титановой аппаратуры |
| 2 | Значительная скорость реакции и процесса извлечения золота из растворов (сокращение продолжительности в 3-5 раз), что обусловливает уменьшение массы сорбента и объема сорбционного оборудования | 2 | Извлечение серебра из продуктивных растворов существенно ниже, чем при цементации |
| 3 | Более высокая степень извлечения из про- дуктивных растворов (остаточная кон- центрация в растворах 0,01-0,03 мг/л для смол по сравнению с 0,1 мг/л для углей) | 3 | Высокая стоимость ионообменных смол |
Список использованных источников
1. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых: в 2т. В.И.Кармазин, В.В. Кармазин. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005.-669 с: ил.
2. Справочник по обогащению руд. В 3-х т. Гл.ред. О.С. Богданов. Т.2 «Основные процессы», ч.II «Специальные и вспомогательные процессы, испытания обогатимости, контроль и автоматика». М., «Недра», 1974,452 с.
3. Жировая установка . URL: http://lur.khv.ru/bateman.html
4. Пантелева Н.Ф., Думов А.М. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. Специальные методы обогащения: Курс лекций. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2009. – 98 с.
5. Фотометрические сепараторы http://www.mogensen.de
6. Пособие по РРС. РАДОС, Красноярск. – 2009. 36с.
7. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения: Учеб. пособие / О.Н.Тихонов, Е.Е.Андреев, В.Б.Кусков, М.В.Никитин. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2004. 103 с.
8. Н.С. Тураев, И.И. Жерин. Химия и технология урана: Учебное пособие для вузов/ Н.С. Тураев, И.И. Жерин. – М. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005,407с.: ил.
9. Опыт бактериального выщелачивания золотосодержащих руд в КНР. Емельянов Ю.Е.- ОАО Иргиредмет. Золотодобыча, №63, Февраль, 2004 - URL: http://zolotodb.ru/articles/placer/lixiviation/669
10. Кучное выщелачивание благородных металлов / под ред. М.И. Фазлуллина. – М.: Издательство Академии горных наук, 2001. – 647с.
11. Металлургия благородных металлов. Учебник для вузов / под ред. Чугаева Л.В. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Металлургия, 1987, 432с.
12. Технология гидрометаллургической переработки золотосодержащих флотоконцентратов с применением активных углей: Учеб.пособие / В.В. Барченков. Республиканская типография, Улан-Удэ. – 2007. 272с.
13. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1986, 304с.