Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет схем сорбционного выщелачивания






 

Технологические расчеты передела сорбционного выщелачивания руд включают:

- расчет полного материального баланса (водно-шламовой схемы) передела;

- расчет материального баланса по элементу;

- расчет основных технологических параметров;

- расчет оборудования сорбционного передела и передела регенерации;

- определение расхода реагента и материалов;

- расчет отделения обезвреживания пульпы.

 

6.1. Расчет основных технологических параметров

сорбционного выщелачивания.

 

Основными технологическими параметрами процесса сорбционного выщелачивания являются:

- продолжительность процесса сорбционного выщелачивания;

- величина единовременной загрузки ионита в процесс;

- величина потока смолы и пульпы в каскаде аппаратов сорбционного выщелачивания;

- продолжительность сорбции;

- рабочая емкость сорбента по золоту и серебру;

- количество ступеней сорбции.

Процесс сорбции благородных металлов протекает по принципу противотока. Потоки пульпы и смолы взаимосвязаны и определяются производительностью сорбционного передела по переработке руды и содержанием в ней золота.

Поток пульпы находят исходя из производительности сорбционного отделения по руде заданного отношения Ж: Т при сорбционном выщелачивании:

, (6.1)

где Vп - часовой или суточный поток пульпы, м3/ч или м3/сут;

Q - производительность отделения по сухой руде, т/ч или т/сут;

r - плотность руды, т/м3;

R - отношение Ж: Т.

Поток смолы находят из уравнения материального баланса по металлу:

(6.2)

(кг/ч), (6.3)

где Р - поток анионита по аппаратам сорбционного выщелачивания, кг/ч (сухого анионита);

W - производительность отделения по раствору, м3/ч;

Снач - исходная суммарная концентрация золота в растворе в

результате предварительного и сорбционного выщелачивания,

г/м3;

Скон - конечная концентрация золота в растворе хвостовой

пульпы - 0, 02-0, 03г/м3;

Q - производительность отделения по сухой руде, т/ч;

l - потери анионита с хвостами (в результате разрушения зерен)

0, 01-0, 03кг сухого ионита на 1т руды;

Апотер - содержание золота в анионите, теряемом с хвостами.

Ориентировочно Апотер=0, 1+0, 2Анас, г/кг сухой смрлы;

Анас - емкость по золоту насыщенного ионита, г/кг сухой смолы;

Ареген - остаточная емкость по золоту отрегенирированного

анионита, загружаемого в процессе сорбции, 0, 1-0, 3г/кг сухой

смолы.

Снач может быть найдено из соотношений:

, либо , (6.4)

где - содержание золота в продукте (руде, концентрате),

поступающем на цианирование, г/т;

EAu - извлечение золота из руды (концентрата) в раствор

цианированием на стадии предварительного и сорбционного

выщелачивания, в долях процента;

- содержание золота в твердой фазе хвостов сорбционного

выщелачивания, г/т.

Часовой поток по набухшей Vнаб.смол. составит:

, л/ч (6.5)

где b - коэффициент набухаемости. Для смолы АМ-2Б

коэффициент набухаемости равен 2, 7-3, 0.

При расчете потока смолы величина насыщения анионита по золоту (Анас) принимается по экспериментальным данным. Ориентировочные данные по значению Анас для бифункциональных смол типа АМ-2Б, приведены в табл. 6.1

Таблица 6.1

Ориентировочные значения емкости насыщенных анионитов по золоту

Концентрация золота в растворе, г/м3 Емкость сухого насыщенного ионита по золоту (г/кг) при отношении концентрации в растворе золота к сумме примеси неблагородных металлов.
  СAu: Спрмес > 0, 1 СAu: Спрмес < 0, 1
0, 5-2, 0 10-12 5-10
2, 0-3, 0 12-15 8-12
3, 0-5, 0 15-20 10-15
5, 0-8, 0 20-25 15-20

 

Кроме потока сорбента, важным параметром процесса является величина единовременной загрузки ионита во все аппараты сорбции. Эта величина определяет общее время контакта ионита с пульпой, необходимое для насыщения его по золоту, т.е. продолжительность сорбционного процесса.

Практикой установлено, что для переработки рудных пульп оптимальная единовременная загрузка смолы в процессе составляет 1, 5-2, 5% от объема пульпы, для переработки концентратов 3-4%. Содержание ионита менее 1, 5% не обеспечивает нужной скорости ионного обмена, вызывает необходимость поддержания больших потоков смолы на сорбции и, как следствие, не позволяет получать насыщенную смолу с достаточной рабочей емкостью по золоту и серебру. При единовременной загрузке смолы 3% наблюдается повышенный износ и расход сорбента.

Продолжительность сорбционного процесса связана с величиной единовременной загрузки смолы и ее часовым потоком соотношением:

, (6.6)

где tсорбц - продолжительность сорбции, ч;

В - единовременная загрузка смолы в аппараты, л или м3;

Vнаб.смол. - объемный, часовой поток смолы по аппаратам

сорбционного выщелачивания, л/ч; или м3/ч.

 

Практически при величине единовременной загрузки смолы от 1 до 3% от объема пульпы время пребывания смолы в пачуках составляет 100-400 часов.

Продолжительность сорбционного выщелачивания определяется временем нахождения пульпы в сорбционных аппаратах в течение которого достигается максимально возможное дорастворение золота из руды и достаточно полное извлечение золота из раствора пульпы анионитом. Как правило, этот параметр устанавливают опытным путем, исходя из скорости сорбции и растворения металлов при цианировании. В случае кварцевых и кварцево-сульфидных руд с небольшим содержанием сульфидов при проведении процесса в пачуках оно составляет от 6 до12 часов, иногда больше, в зависимости от характера руды и условий проведения процесса. При цианировании сульфидных руд и концентратов продолжительность сорбционного выщелачивания возрастает до 18-24 часов.

Продолжительность сорбционного выщелачивания и поток пульпы определяют суммарный полезный (рабочий) объем всех аппаратов в каскаде:

, (6.7)

где tсорб.выщ. - продолжительность сорбционного выщелачивания, ч.

Одним из важных вопросов в технологии сорбционного выщелачивания является установление необходимого числа ступеней в сорбционном каскаде. В общем случае это число может быть принято равным числу теоретических ступеней изменения концентраций в фазах при сорбции, определяемому графическим путем по изотерме сорбции и рабочей линии. Для этого на диаграмме у-х (рис. 6.1) наносится по экспериментальным данным линия равновесных концентраций золота в растворе и смоле ОС (изотерма сорбции) и линия рабочих концентраций ОА, выражающая зависимость между неравновесными составными фаз по содержанию золота в сорбционных аппаратах. Проводя из точки «а», соответствующей начальной концентрации золота в растворе горизонтали и вертикали между линией рабочих концентраций до точки «а0», отвечающей конечной концентрации золота в растворе на выходе из каскада, получаем ломаную линию А1С1, А2С2, А3С3, А4С4, число ступеней которой показывает теоретическое число ступеней сорбции nт при данных условиях (на рис. 6.1 nт=4).

 

Рис. 6.1 Изотерма сорбции и расчет числа ступеней сорбции

 

 

Пример. Рассчитать основные технологические параметры сорбционного выщелачивания золотосодержащей руды с использованием ионита АМ-2Б при следующих исходных данных:

Qсут=1000т/сут.; =3, 2г/т; tсорбц.выщ.=4ч; Анас=8г/кг;

Апотер=1, 1г/кг; =0, 03г/м3; l=0, 02кг/т; Ареген=0, 3г/кг; EAu=87, 6%; Ж: Т=1, 63: 1; tсорбц=200ч.

Найдем часовую производительность передела по руде;

; т/ч

Часовая производительность передела по раствору при Ж: Т=1, 63: 1 составит:

W=Q× R, где R=Ж: Т;

W=416, 66× 1, 63=679, 16т/ч

При плотности раствора близкого к единице объем раствора составит 679, 16м3/ч.

Определим исходную концентрацию золота в растворе, которую можно достичь в результате цианирования:

; г/м3

По формуле 6.3 определим часовой поток ионита:

кг/ч

Объемный поток по набухшей смоле, при коэффициенте набухаемости смолы АМ-2Б равным 2, 7 составит:

л/ч

Определим по уравнению 6.1 часовой поток пульпы в аппаратах сорбционного выщелачивания, примем r=2, 7т/м3

м3

Суммарный полезный объем всех аппаратов в каскаде:

; u=833, 47× 4=3333, 88м3

При заданном значении продолжительности пребывания смолы в каскаде аппаратов, равным 200ч., величина единовременной загрузки ионита в соответствие с соотношением (6.6) составит:

В=399, 01× 200=79802л или 79, 802м3

Объемная концентрация ее в пульпе составит:

что соответствует данным практики.

 

6.2. Выбор и расчёт оборудования

6.2.1. Расчёт оборудования предварительного цианирования

 

Предварительное цианирование на отечественных золотоизвлекательных фабриках проводят, в основном, в пачуках, а на некоторых предприятиях-в пульсационных колоннах.

Необходимый объём аппарата, и их количество определяют исходя из часового потока пульпы и продолжительности предварительного цианирования.

Расчёт ведут в следующем порядке. По формуле 2.8 определяют суточный () и часовой () объём пульпы, поступающий на предварительное цианирование:

, м3/сут

, м3/сут.

Находят суммарный рабочий объём аппаратов предварительного цианирования:

, м3 (6.8)

где -оптимальное время предварительного цианирования

пульпы, ч

По данным практики в пачуках составляет около 2 ч, а в пульсколоннах-0, 5-1ч.

Определяют полный суммарный объём аппаратов предварительного цианирования с учётом их заполнения пульпой на 80-85%:

Выбирают по каталогам тип и размер аппарата и определяют их число (N):

где -полный объём одного аппарата, м3

-рабочий объём одного аппарата, м3.

 

Обычно число пачуков предварительного цианирования составляет 2-4, а число пульсколонн-1-2.

Основные типоразмеры установленных на ЗИФ пачуков предварительного цианирования приведены в табл.6.2

При отсутствии в табл.6.2 пачуков нужного объёма, их основные размеры рассчитывают. Основные принципы расчёта пачуков приведены в учебном пособии [3]. В соответствие с этими принципами ведут расчёт и геометрических размеров пульсационных колонн.

Пример. Рассчитать число пульсационных колонн для предварительного цианирования золотосодержащей руды при следующих

исходных данных. Суточная производительность передела по руде-1000 т/сут; плотность руды-2, 7 т/м?; отношение Ж: Т=1, 8; продолжительность процесса-1ч.

 

 

Таблица 6.2

Типоразмеры пачуков предварительного цианирования

 

Диаметр, мм Высота, мм Рабочий объём, м3 Масса, т Н: Д
      4, 65 3, 11
      11, 7 4, 43
      7, 0 2, 67
      15, 3 3, 5
      15, 4 3, 5
      16, 0 3, 86
      27, 0 3, 68
      28, 5 3, 68
      31, 9 4, 38
      69, 5 3, 93

 

 

Таблица 6.3

Типоразмеры пачуков сорбционного выщелачивания

 

Диаметр, мм Высота, мм Рабочий объём, м3 Площадь сеток дренаж, м2 Количество сеток Масса колон, т Н: Д
    1, 8 0, 05   0, 756 4, 38
      0, 216   5, 646 3, 86
      0, 708   6, 34 4, 54
      0, 81   13, 8 3, 15
      0, 965   16, 4 3, 22
      0, 7   17, 0 4, 72
      0, 72   40, 0 3, 56
      0, 81   38, 1 4, 9
      0, 81   35, 0 5, 07
      0, 72   77, 5 4, 24

 

Определяем часовую производительность передела по руде:

т/ч;

По формуле 6.1 находим часовой объём пульпы, поступающий на предварительное цианирование:

=41, 66( +1, 8)=90, 4 м3/ч.

Тогда, общий рабочий объём аппаратов в соответствие с формулой 6.8 будет равен:

=90, 4·1, 0=90, 4 м3.

Полный объём аппаратов с учётом их заполнения пульпой на 85% составит:

=106, 35 м3.

Рабочий объём всех пульсколонн:

106, 35·0, 85=90, 4 м3.

Принимаем к установке 2 пульсационных колонны. Тогда, рабочий объём одной колонны составит:

=45, 2 м3.

В табл. 2.2 отсутствуют аппараты такого типа, поэтому по пособию [3] рассчитаем геометрические размеры его. Примем при этом, что отношение высоты колонны (Н) к его диаметру (D) равняется 2, 5.

Имея в виду, что конической части колонны =0, 5·D·tg б, а общий объём колонны:

=(р/4)·DІ([ ]+ ),

Находим её диаметр по уравнению:

D= ;

D= =2, 95 м

 

Рабочая высота колонны: Нр=2, 5·D; Нр=7, 38 м.

Геометрическую высоту колонны конструктивно принимаем выше примерно на 1 м, чем рабочую высоту чана:

Нгр+1; Нг=8, 4 м.

 

6.2.2 Расчёт аппаратов сорбционного цианирования

 

Цель расчёта сорбционных установок чаще всего состоит в определении типа и реального числа аппаратов, обеспечивающих требуемую производительность установки по пульпе.

В общем случае при расчёте сорбционных процессов необходимое число аппаратов может быть принято равным числу теоретических ступеней. Но, применительно к расчёту сорбционного процесса, осуществляемого в каскаде аппаратов с перемешиванием, данный метод не применим, так как сорбент и раствор, выходящие из аппарата, далеки от равновесия. Известные методики расчёта числа реальных аппаратов в сорбционном каскаде отличаются сложностью и мало пригодны для случаев сорбционного выщелачивания золота в цианистом растворе, вследствие относительно малого количества смолы в потоке и небольшой величины её проскока. В связи с этим число аппаратов часто находят как число теоретических ступеней, отнесённое к коэффициенту полезного действия аппарата:

, (6.9)

где N-число сорбционных аппаратов в каскаде;

-число теоретических ступеней сорбции;

-коэффициент полезного действия сорбционного аппарата.

Как следует из выражения (6.9), число сорбционных аппаратов в каскаде зависит от типа аппарата и степени приближения процесса в нём к теоретической ступени сорбции. Так, при использовании сорбционных пачуков каждый аппарат соответствует 0, 3-0, 5 теоретических ступеней, т.е. =0, 3-0, 5. В случае пульсационных колонн с насадками КРИМЗ один аппарат соответствует 0, 7-0, 8 теоретической ступени. Тогда, например, при =4 число сорбционных пачуков в каскаде при =0, 35 составит =4/0, 35=12, а число пульсационных колонн с насадками КРИМЗ при =0, 8 будет равно = =5.

Число аппаратов типа сорбционных пачуков в каскаде сорбционного выщелачивания можно также определить по эмпирической формуле:

, (6.10)

где m-коэффициент снижения концентраций золота в растворе

при прохождении пульпы через один аппарат сорбции.

Для пачуков m=1, 5-2, 0.

Формулой (6.10) можно воспользоваться и при расчёте числа пульсационных колонн в сорбционном каскаде, но для этого необходимо по данным испытаний знать величину " m".

Необходимый объём аппаратов сорбции при известном их количестве определяют исходя из часового объёма пульпы () и продолжительности сорбции ().

Сначала определяют суммарный рабочий объём аппаратов сорбции:

, м3. (6.11)

Общий объём аппаратов сорбции с учётом их заполнения пульпой на 80-85% составит:

, (6.12)

где - коэффициент заполнения аппарата, равный 0, 8-0, 85.

Исходя из необходимого общего объёма аппаратов, а также рассчитанных ранее числа теоретических ступеней сорбции и реального числа аппаратов (N), находят полный объём одного аппарата:

, (6.13)

Рабочий объём одного аппарата:

(6.14)

По каталогам выбирают пачуки или пульсколонны сорбционного выщелачивания заданного объёма. Основные типоразмеры сорбционных пачуков, установленных на действующих золотоизвлекательных фабриках приведены в табл. 6.3 пачуков с близким к расчётным объёмом, их основные геометрические размеры рассчитывают [3].

Пример. Определить число пачуков для для сорбционного цианирования золотосодержащей руды с использованием смолы АМ-2Б при следующих исходных данных: суточная производительность передела по руде-1500 т/сут; отношение Ж: Т при цианировании 1: 1; продолжительность сорбционного выщелачивания-12 ч; содержание золота в растворе, поступающим на сорбцию-5, 8 мг/л; остаточное содержание золота в растворе после сорбции-0, 02 мг/л.

Число пачуков для сорбционного цианирования находим по уравнению 6.10

.

По формуле 6.1 определим суточный объём пульпы, поступающий на передел:

м3/сут.

Часовой поток пульпы составит:

; м3/ч.

Суммарный рабочий объём аппаратов в соответствие с выражением 6.11 составит:

м3.

Общий объём аппаратов сорбции с учётом их заполнения пульпой на 85% будет равен:

м3

Полный и рабочий объёмы одного аппарата, найденные из уравнения 6.13 и 6.14 составят соответственно:

По табл.6.2 выбираем пачук с рабочим объёмом 100 м3. Там же приведены его характеристики:

диаметр-3500 мм;

высота-16500 мм;

площадь сеток дренажа-0, 7 м2;

количество сеток-2;

масса колонны-17 т.

 

6.2.3 Расчёт регенерационных колонн

 

В отделениях регенерации насыщенного ионита АМ-2Б для десорбции и промывок используют колонны движущего слоя (КДС). Расчёт промывок и регенерационных колонн проводят исходя из часового потока смолы , расхода промывных вод и элюирующих растворов , числа колонн на каждой операции десорбции или промывки , продолжительности контакта ионита с растворами и скорости подачи раствора на каждой операции схемы регенерации сорбента.

Расчёт колонн ведут в следующем порядке.

Сначала, исходя из заданной восходящей скорости движения элюирующего раствора определяют расчётное сечение и расчётный диаметр колонны:

м2 (6.15)

где -расход элюирующего раствора, объём / на объём сорбен

та;

-часовой поток сорбента, м3/ч;

-линейная скорость раствора в колонне, м/ч.

, м (6.16)

По табл. 6.4-6.5 принимают к установке колонну с диаметром, ближайшим к расчётному, и определяют сечение принятой к установке колонне .

Далее по заданной продолжительности операции (времени контакта сорбента с раствором- ) находят расчётный объём колонны и её расчётную высоту :

, м3 (6.17)

, м (6.18)

где -число колонн на операции

-коэффициент разрыхления смолы, равный обычно 1, 3-1, 4.

Количество устанавливаемых колонн на операции регенерации соответствует числу ступеней десорбции.

По табл. принимают к установке колонну с высотой , ближайшей к расчётной.

В заключение, исходя из диаметра принятой колонны, определяют фактическую скорость раствора в колонне :

, (2.19)

где -расход элюирующего раствора, м3/ч.

.

Приведённые выше расчёты проводят для каждой операции схемы регенерации сорбента.

Расчёт колонн для каждой операции и техническую характеристику выбранных колонн сводят в таблицу.

Пример. Выбрать и рассчитать регенерационную колонну для десорбции золота с насыщаемой смолой АМ-2Б.

Исходные данные: часовой поток смолы - 45 л/ч; расход элюирующего раствора- 4 объёма на один объём смолы; число колонн-3; продолжительность контакта ионита с раствором -90 ч; расчётная скорость подачи раствора -1 м/ч.

Определяем по уравнениям 6.15-6.16 расчётное сечение и диаметр колонны:

м2

0, 479 м

По табл.6.3 принимаем колонну с диаметром 500мм и определяем сечение принятой к установке колонны:

;

Таблица 6.4

Основные типы установленных на ЗИФ регенерационных колонн

 

Диаметр. мм. Высота, м. Общий объём, м3 Рабочий объём, м3 Площадь сетки дренажн. м2 Масса, т Устройство для нагрева раствор
    0, 48 0, 445 Нет 0, 3 Рубашка
    1, 0 0, 963 Нет 0, 392 Рубашка
    1, 55 1, 45 0, 5 0, 9 Змеевик
    2, 7 1, 95 0, 5 1, 12 Рубашка
    2, 0 1, 8 0, 55 0, 86 Рубашка
    1, 45 1, 408 Нет 1, 172 Рубашка
    2, 18 1, 81 0, 47 0, 9 Змеевик
    5, 31 4, 74 0, 8 1, 995 Рубашка
    5, 4 5, 0 0, 6 1, 55 Змеевик
    5, 53 4, 63 0, 6 1, 5 Змеевик

 

 

Таблица6.5

Основные типы установленных на ЗИФ промывочных колонн

 

Диаметр, мм. Высота, мм Общий объём, м3 Рабочий объём, м3 Площадь сетки дренажн., м2 Масса, т
    - 0, 04 0, 025 0, 098
    0, 6 0, 55 0, 06 0, 85
    0, 653 0, 616 - 0, 2
    1, 0 0, 964 - 0, 25
    1, 5 1, 4 0, 8 1, 0
    2, 73 2, 15 0, 8 1, 12
    1, 455 1, 408 - 0, 742
    2, 18 1, 81 0, 47 1, 2
    7, 0 - 0, 78 1, 87
    5, 41 4, 82 0, 8 1, 48
    5, 53 4, 63 0, 7 1, 627

 

м2

По заданной продолжительности операции по формулам 6.17 и 6.18 находим расчётный объём и расчётную высоту колонны:

м3

м.

По табл.6.3 принимаем колонны с высотой ближайшей к расчётной Н=10 м. По формуле 6.19 определяем фактическую скорость раствора в колонне:

м/ч.

 

6.2.4 Расчёт расхода сжатого воздуха

 

Расход воздуха на перемешивание пульпы находят по формуле:

, м3/мин (6.20)

где -удельный расход воздуха на перемешивание пульпы,

м3/мин на 1м2 сечения пачука. В зависимости от характе

ристики руды и плотности пульпы принимают в пределах

0, 4-0, 6 м3/мин на 1м2 сечения пачука.

- площадь сечения пачука, м2.

Необходимое давление воздуха при перемешивании зависит от плотности пульпы и глубины погружения циркулятора:

,

где -давление воздуха, атм;

-расстояние от уровня пульпы до циркулятора, м;

-плотность пулпы.

Расход воздуха на подьём пульпы аэрлифтом определяют по формуле:

, м3/мин (6.21)

где -удельный рас ход воздуха, м33 пульпы;

-объём пульпы, проходящей через все пачуки сорбции (ре

генерации) в минуту, м3/мин.

Количество пульпы, проходящей через все пачуки сорбции (регенерации) в минуту, находят по формуле:

где -количество пульпы, проходящей в минуту через все

пачуки сорбции, м3/мин;

-суточный объём пульпы, м3/сут;

-количество пачуков сорбции (регенерации);

-коэффициент неравномерности работы эрлифтов и час-

тичного сброса пульпы в пачуках. Можно принимать

=1, 2.

Удельный расход воздуха на подъём пульпы- зависит от плотности пульпы, динамической высоты подъёма пульпы, абсолютного давления в системе (суммы избыточного и атмосферного) и возможных колебаний в пачуке уровня пульпы. При расчётах можно принимать равным 2-4 м33 пульпы.

 

6.2.5 Расчёт расхода реагентов

 

Расход реагентов на переделе сорбционного выщелачивания золотосодержащей руды определяют исходя из объёмов переработки сырья и значений норм удельного расхода каждого из реагентов, принятых либо по материалам научно-исследовательских работ и испытаний, либо практики работы предприятий-аналогов. Кроме того, расчёт расхода цианида и защитной щёлочи при сорбционном цианировании по методике, описанной в первой части методических указаний по курсу [4].

Расчёт суточного и годового расхода серной кислоты, тиомочевины, щёлочи, воды при регенерации насыщенной смолы проводят исходя из часового или суточного потока смолы, объёмов промывных и элюирующих растворов на один объём смолы, концентрации растворов по расчётному компоненту.

Например. Найти расход щёлочи (NaOH) при щелочной обработ

ке регенерируемого сорбента. Часовой поток сорбен

та-0, 05 м3/ч. Расход раствора 5 объёмов на один объём

сорбента. Концентрация NaOH в растворе-4%.

На обработку сорбента потребуется щелочного раствора:

0, 05·5=0, 25 м3/ч или 0, 25·24=6 м3/сутки.

Для создания 4% концентрации NaOH в растворе при плотности раствора 1, 05 необходимо щёлочи:

т/сут.

Время работы фабрики в год с учётом ППР составляет 330 дней. Тогда годовой расход NaOH будет равен:

0, 229·330=75, 6 т/год.

Если в процессе промывные или элюирующие растворы используются многократно (в обороте), то с учётом числа циклов оборотов вводится поправка на годовой расход реагента. Так при трёхкратном обороте щелочных растворов годовой расход реагента NaOH составит:

т/год.

С учётом расхода потерь NaOH при обороте, принятых равными 20%, годовой расход NaOH будет равен:

25, 2·1, 2=30, 24 т.

 

6.2.6 Расход обезвреживания цианистых пульп

 

Расчёт отделения обезвреживания цианистых пульп сводится к расчёту расхода реагентов и необходимого оборудования.

Методика расчёта расхода реагентов рассмотрена на примере расчёта технологии обезвреживания хлорной известью, которая в настоящее время является наиболее распространённой и надёжной.

Расчёт ведётся на основании уравнений химических реакций в следующем порядке.

Записывают уравнения химических реакций обезвреживания жидким хлором.

В общем виде суммарную реакцию нейтрализации простых цианидов жидким хлором можно представить в виде:

MeCN+CaOCl2+2H2O=CaCO3+NH4Cl+MeCl.

Окисление комплексных растворимых ядовитых цианидов хлорной известью протекает по реакциям:

2[Cu(CN)3]2 +7OCl +2OH +H2O=2CNO +7Cl +2Cu(OH)2:

[Zn(CN)4]2 +4OCl +2OH =4CNO +4Cl +Zn(OH)2.

В случае присутствия в пульпе роданидов окисление их активным хлором происходит по реакции:

CNS +4OCl +2OH =CNO +SO42 +4Cl + H2O

Далее рассчитывают расход хлорной извести, необходимый на протекание реакций. Расчёт ведётся по хлору, содержащемуся в CaOCl2.

По реакции на один г-ион циана (молекулярная масса равна 26) требуется 2 г-иона хлора (молекулярная масса-71).

Тогда для нейтрализации мг простых ядовитых цианидов, согласно реакции потребуется:

, мг

активного хлора хлорной извести.

Аналогично, по реакции для окисления комплексных цианидов меди на 6 г-ионов CN требуется 14 г-ионов хлора (или 7 г-молей хлора), а на нейтрализацию мг комплексных цианидов меди необходимо:

, мг

активного хлора хлорной извести.

По реакции на нейтрализацию мг комплексных цианидов цинка потребуется:

, мг активного хлора.

На разрушение одного г-иона роданида (молекулярная масса 58) потребуется 4 г-иона хлора, а на мг роданид-ионов необходимо:

мг активного хлора.

Теоретический расход активного хлора хлорной извести для окисления простых и комплексных растворимых цианидов и роданидов можно подсчитать по формуле:

Ввиду того, что товарная хлорная известь содержит до 33% активного хлора, необходимое теоретическое количество товарного реагента находят по формуле:

.

Для обезвреживания цианидов всего объёма пульпы теоретически необходимое количество хлорсодержащего реагента составит:

Практический расход окислителя существенно выше расчётного, так как хлор взаимодействует и с другими компонентами жидкой и твёрдой фаз пульпы, не содержащими циан-ионов. Особенно много хлора расходуется на взаимодействие с сульфидными минералами, достигая иногда величин, соизмеримых с расходом активного хлора на окисление цианидов. Коэффициент избытка реагента принимается в зависимости от состава пульпы равным 1, 1-2, 0.

Практически необходимое количество реагента с учётом избытка для обезвреживания всего объёма пульпы подсчитывают по формуле:

Выбор числа и типа аппаратов для обезвреживания осуществляется по времени пребывания пульпы в аппарате. Задаваясь значением числа аппаратов , коэффициентом их заполнения , продолжительностью контакта пульпы с CaOCl2 , необходимый объём агитатора для обезвреживания пульпы с часовым расходом рассчитывают по формуле:

.

Число аппаратов обезвреживания хлорной известью должно быть не менее 2-3, а время контакта пульпы с раствором хлорной извести – не менее 15 мин.

 

 

Список литературы

 

1. Металлургия благородных металлов. Учебник для вузов / И.Н.Масленицкий, Л.В.Чугаев, В.Ф.Борбат и др. / Под ред. Л.В.Чугаева–2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1987.-432 с.

2. Барченков В.В. Основы сорбционной технологии извлечения золота и серебра из руд.-М.: Металлургия, 1982.-128 с.

3. Шиврин Г.Н., Стрижко В.С. Технологические расчёты процессов и оборудования золотоизвлекательных заводов. КИЦМ.-Красноярск, 1976.-92 с.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.