Гидрометаллургия

Выщелачивание золотосодержащих руд. Выщелачивание золота и серебра, являющееся составной частью как фильтрационной, так и сорбционно-бесфильтрационной технологии переработки золотосодержащих руд, основано на растворении этих компонентов в растворе цианида натрия. При извлечении золота из руд цианирование проводят в присутствии окислителя, в качестве которого используют кислород воздуха, т. е. в трехфазной системе. Процесс требует длительного времени контактирования реагентов.
Основными аппаратами для процесса цианирования служат пневмомеханические перемешиватели диаметром до 8 м и вертикальные реакторы с пневматическим перемешиванием типа пачук диаметром до 4,5 м. Они имеют ряд недостатков, в частности, малую скорость массообмена, особенно в аппаратах больших габаритов, где трудно осуществить интенсивное и равномерное перемешивание по всему объему без образования застойных зон. Контакт газообразного окислителя с пульпой в процессе цианирования осуществляется барботажем или локальным эрлифтным перемешиванием, что приводит к необходимости подачи избытка воздуха и к отдувке цианида в атмосферу. Пачук чувствителен к гранулометрическому составу пульпы, поэтому часто руду измельчают до размера частиц, не требующегося для вскрытия золота. Для нормальной работы пачука размер частиц руды не должен превышать 0,08 мм. Отклонение от этого размера приводит к накоплению песков в пачуках, уменьшению их рабочего объема, а иногда и к аварийным остановкам, после которых пачук трудно ввести в эксплуатацию.
В связи со сказанным аппаратурное оформление процесса цианирования с использованием пачуков требует значительных производственных площадей, больших загрузок и расхода реагентов. Для интенсификации процесса были применены пульсационные колонны с насадкой К.РИМЗ.
На основании данных лабораторных испытаний для пилотных и промышленных колонн выбрано направление движения золотосодержащей пульпы вниз, навстречу поднимающемуся потоку воздуха (Рис.11в).

Для промышленного освоения была разработана конструкция колонны диаметром 2,4 м, высотой 11,2 м. Цилиндрическая реакционная зона соединена с коническим днищем и имеет встроенную пульсационную камеру 3.

Пульпа в колонне находится 45—55 мин, плотность ее при подаче на цианирование доходит до 1500 кг/м³ при установленной регламентом 1300—1350 кг/м³. Гранулометрический состав пульпы не влияет на работу колонны, застойные зоны отсутствуют, что подтверждается и при вскрытиях аппарата и при исследовании гидродинамики колонны с помощью радиоактивных индикаторов. Даже после длительных остановок без слива пульпы колонну легко вновь ввести в эксплуатацию, в то время .как пуск пачуков затруднен ввиду слеживания пульпы.
Для подтверждения высоких технологических показателей аппарата по сравнению с показателями лучших отечественных конструкций были проведены параллельные технологические испытания пульсационной колонны Дц=2,4 м и фабричного пачука диаметром 4,5 м, объемом 150 м³. В период испытаний колонна работала в непрерывном режиме, в течение 6 суток каждый час отбирали пробы пульпы на входе в колонну и на выходе из нее. Пачук загружали исходной пульпой 6 раз и после .каждой загрузки цианирование проводили в течение 8 часов. В результате испытаний получены следующие данные:
прирост концентрации золота в жидкой фазе (% от исходной) : в колонне за 1 ч — 9,5%, в пачуке за 8 ч — 6,2%;
извлечение золота из твердой фазы (в % от исходного содержания): в колонне за 1 ч—31,4%; в пачуке за 8 ч—25,0%.
Результаты испытаний и анализ работы аппаратов подтвердили, что время цианирования золота в колонне сокращается более чем в 4 раза. Извлечение золота в раствор повышается на 6,4%. Общий прирост извлечения золота за время использования пульсационной колонны составил 2,2%. Колонна за 5 лет переработала более 1 млн. м³ пульпы, что дало значительный экономический эффект. Колонны рекомендованы к дальнейшему использованию в золотодобывающей промышленности и серийному производству на машиностроительных заводах.