Что такое сорбция золота из пульп
Для повышения емкости сорбента поступающую на сорбцию пульпу подвергают предварительному цианированию. Последующий процесс сорбционного выщелачивания ведут в цепочке из 5—10 аппаратов с пневматическим или механическим перемешиванием при противоточном движении угля и пульпы. В качестве сорбента используют, как правило, наиболее механически прочные сорта гранулированного угля, изготовляемые из скорлупы кокосовых орехов.
Размер зерен угля от 1,2 до 3,4 мм. Для выделения сорбента из пульпы применяют грохоты различной конструкции, располагаемые снаружи или внутри сорбционных аппаратов. Если грохоты расположены вне аппаратов, то пульпу подают на них с помощью аэролифтов или центробежных насосов. Так как прочность даже лучших сортов угля сравнительно невысока, при выборе конструкции перемешивающих и дренажных устройств исходят прежде всего из условия минимального разрушения зерен сорбента.
Сорбцию ведут из пульп, содержащих 40—45 % твердого, при концентрации цианида в жидкой фазе 0,01—0,02 %, рН 10—10,5 и единовременной загрузке сорбента 10— 30 г/л. Емкость углей по золоту составляет обычно 2—8 кг/т.
Сорбция из пульп с применением крупнозернистых углей имеет те же достоинства, что и аналогичная технология с применением ионитов. Вместе с тем, активные угли значительно дешевле ионообменных смол и отличаются от них меньшей чувствительностью к присутствию в растворе примесей. Последнее позволяет использовать угли даже в тех случаях, когда жидкая фаза пульпы имеет повышенную концентрацию примесей и применение ионообменных смол нецелесообразно.
Серьезным недостатком активных углей является их невысокая механическая прочность и обусловленные этим повышенные потери сорбента (до 100—200 г на 1 т перерабатываемой руды) в виде мелких фракций.
Регенерация угля
Насыщенный уголь можно перерабатывать сжиганием его с последующей плавкой золы на черновой металл или элюированием благородных металлов с помощью различных растворителей. Последний метод позволяет регенерировать сорбент и поэтому более рационален. Десорбентами золота могут служить горячие цианистые растворы, жидкий (безводный) аммиак, водные растворы сернистого натрия или щелочей и некоторые другие вещества.
На практике элюирование благородных металлов осуществляют обычно горячими цианистыми растворами, содержащими 0,1—0,2% NaCN и 1—2% NaOH. Процесс ведут в динамических условиях в цепочке из трех—четырех вертикальных колонн . Элюирующий раствор подают в первую по ходу движения раствора колонну, крепкий золотосодержащий элюат отводят из последней.
В каждой колонне раствор движется снизу вверх. Сорбент с помощью аэролифтов периодически перекачивают отдельными порциями из колонны в колонну навстречу движению раствора. Из первой колонны разгружают обеззолоченный уголь, в последнюю загружают насыщенный сорбент. Процесс ведут при 85—95 °С.
Недостатком этого способа является низкая скорость элюирования, вследствие чего процесс десорбции занимает 2—3 сут. Значительное увеличение скорости процесса может быть достигнуто повышением температуры до 120— 130 °С. В этом случае процесс завершается за 8 ч, но для его проведения нужна аппаратура, рассчитанная на работу при повышенном давлении (400—500 кПа).
Скорость элюирования может быть также повышена добавкой к цианистому раствору 10—20 % (объемн.) этилового спирта. Этот прием позволяет сократить продолжительность элюирования до 10—15 ч, но требует соблюдения специальных мер безопасности вследствие образования токсичных и легкое воспламеняемых паров этилового спирта.
При элюировании благородных металлов десорбируется также и основная масса примесей (медь, железо и др.). Однако часть их и, прежде всего кальций и органические вещества, остаются на угле, снижая его сорбционную активность. Кальций находится в фазе угля в виде карбоната, забивающего поры угля. Для удаления этого соединения уголь обрабатывают разбавленным раствором азотной или соляной кислот. Сорбированные на угле органические вещества (гумусовые и т. п.) разрушают термической обработкой (прокалкой) угля при 600—800 °С в течение 0,5— 1 ч без доступа воздуха в барабанных вращающихся печах.
После охлаждения и отсева мелких фракций регенерированный уголь возвращают на сорбцию.
Благородные металлы из элюата осаждают электролизом с нерастворимыми анодами. Процесс ведут в ваннах цилиндрической формы. Катод и анод расположены концентрически и разделены перфорированным пластмассовым цилиндром.
Катод, имеющий форму катушки, стержень которой обмотан тонкими нитями («ватой») из коррозионно-стойкой стали, находится в центральной части ванны. Большая катодная поверхность повышает производительность электролизера. Анод в виде сетки из коррозионностойкой стали расположен с внешней стороны перфорированного цилиндра.
Процесс ведут в серии из двух—трех последовательно соединенных электролизеров. В первый электролизер поступает золотосодержащий элюат, из последнего вытекает обеззолоченный раствор, возвращаемый на операцию десорбции. Помимо круглых электролизеров, применяют также более компактные прямоугольные.
Они могут иметь до 12 катодов, также выполненных в виде «ваты» стальной проволоки. Периодически выгружаемый из ванн катодный осадок идет на плавку. В качестве флюсов используют буру и кварц. Для окисления металлического железа (катодной основы) добавляют калиевую или натриевую селитру. Получаемый черновой металл разливают в слитки и отправляют на аффинаж.
Статья на тему сорбция золота из пульп