» » Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором
30.12.2015

Для примера взята кварцевая малосульфидная руда, количественный химический и рациональный состав которой приведен в табл. IV.7. Руда содержит золота 5,2 г/т и серебра 3,6 г/т.
Степень взаимодействия компонентов руды с раствором NaCN принимается на основе предварительных испытаний. Расход NaCN и количество образующихся продуктов выщелачивания получены расчетом на 100 т руды в единицу времени (сутки или час).
Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором

При расчете принято, что сульфиды - пирит (FeS2), арсенопирит (FeAsS) и халькопирит (CuFeS2) - в неокисленном состоянии в растворе (NaCN) не растворяются.
1. Железо. Из компонентов железа с раствором NaCN взаимодействуют Feмет, переходящее в руду в процессе дробления и измельчения, и FeO:
а) Feмет - тонкоизмельченное железо быстро окисляется с образованием поверхностного покрова Fe(OH)3, нерастворимого в NaCN. Степень растворения Feмет принята в связи с этим относительно небольшой — 1%, количество железа, переходящего в раствор, будет 0,1*0,01 = 0,001 т.
Реакция растворения:
Fe + 6NaCN + 0,5 O2 + H2O = Na4Fe(CN)6 + 2NaOH.
Расход NaCN составит: (6*49:0,001):55,85 = 0,0052 т, где 49 - молекулярная масса NaCN; 55,85 - атомная масса Fe.
Образуется по реакции: Na4Fe(CN)6 в количестве (303,91*0,001): 55,85 = 0,005 т; NaOH:(2*40*0,001):55,85 = 0,0014 т, где 303,91 - молекулярная масса Na4Fe(CN)6; 40,0 - молекулярная масса NaOH;
б) FeO - степень растворения принята 2%. Переходит в раствор FeO в количестве: 0,3*0,02 = 0,006 т.
Реакция взаимодействия:
FeO + 6NaCN + H2O = Na4Fe(CN)6 + 2NaOH.
Расход NaCN:(6*49*0,006):71,85 = 0,0246 т.
Образуется: Na Fe(CN)6 в количестве (303,91*0,006):71,85 = 0,025 т.
Расход NaOH:(2*40*0,006):71,85 = 0,0067 т.
2. Медь — переходят в раствор Cu2S и Cu2O:
а) Cu2S — степень растворения 5%. Переходит в раствор Cu2S:0,03*0,05 = 0,0015 т.
Реакция:
Cu2S + 7NaCN + 0,5О2 + H2O = 2Na2Cu(CN)3 + NaSCN + 2NaOH.
Расход NaCN:(7*49*0,0015):159,15 = 0,0032 т.
Образуется: Na2Cu(CN)3 в количестве (2*187,54*0,0015):159,15 = 0,0035 т;
NaSCN:(81,08*0,0015):159,15 = 0,00076 т;
NaOH:(2*40*0,0015):159,15 = 0,00075 т, где 159,15 — молекулярная масса Cu2S; 187,54 — молекулярная масса Na2Cu(CN)3; 81,08 - молекулярная масса NaSCN;
б) Cu2O — степень растворения 10%. Переходит в раствор Cu2O:0,03*0,1=0,003 т.
Реакция:
Cu2O + 6NaCN + H2O = 2Na2Cu(CN)3 + 2NaОH.
Расход NaCN:(6*49*0,003):143,08 = 0,0062 т, где 143,08 - молекулярная масса Cu2O.
Образуется: Na2Cu(CN)3 в количестве: (2*187,54*0,003):143,08 = 0,0079 т;
NaOH:(2*40*0,003):143,08 = 0,0017 т.
3. Цинк — растворяются ZnS и ZnO:
а) ZnS — переходит в раствор 1% или 0,28*0,01 = 0,0028 т.
Реакция:
ZnS + 5NaCN + 0,502+ H2O = Na2Zn(CN)4 + NaSCN + 2NaOH.
Расход NaCN:(5*49*0,0028):97,38 = 0,007 т, где 97,38 -молекулярная масса ZnS.
Образуется: Na2Zn(CN)4 в количестве (215,38*0,0028):97,38 = 0,0062 т;
NaSCN:(81,08*0,0028):97,38 = 0,0023 т;
NaOH:(2*40*0,0028):97,38 = 0,0023 т, где 215,38 - молекулярная масса Na2Zn(CN)4;
б) ZnO - переходит в раствор 10% или 0,02*0,1 = 0,002 т.
Реакция:
ZnO + 4NaCN + H2O = Na2Zn (CN)4 + 2NaOH.
Расход NaCN:(4*49*0,002):81,38 = 0,0048 т, где 81,38 -молекулярная масса ZnO.
Образуется: Na2Zn(CN)4 в количестве (215,38*0,002):81,38 = 0,0053 т;
NaOH: (2*40*0,002):81,38 = 0,002т.
4. Никель - растворяется NiO — 5% или 0,02*0,05 = 0,001 т.
Реакция:
NiO + 4NaCN + H2O = Na2Ni(CN)4 + 2NaOH.
Расход NaCN:(4*49*0,001):74,69 = 0,0026 т, где 74,69 -молекулярная масса NiO.
Образуется: Na2Ni(CN)4 в количестве (208,69*0,001):74,69 = 0,0028 т;
NaOH: (2*40*0,001):74,69 = 0,0011 т, где 208,69 - молекулярная масса Na2Ni(CN)4.
5. Золото - переходит в раствор 95% или 5,2*0,95= 4,94 г/т.
Реакция:
2Au + 4NaCN + 0,5О2 + H2O = 2NaAu(CN)2 + 2Na0H.
Расход NaCN: (4*49*494):(197*2) = 246 г = 0,00025 т, где 197 — атомная масса Au.
Образуется: NaAu(CN)2 в количестве (272*494): 197 = 682 г = 0,000682 т;
NaOH:(40*494):197 = 100,3 г = 0,0001 т, где 272 - молекулярная масса NaAu(CN)2.
6. Серебро - переходит в раствор 90% или 3,6*0,9 = 3,24 г/т, или 3,24*100 = 324 г.
Реакция:
2Ag + 4NaCN + 0,502 + H2O = 2Na Ag (CN)2 + 2NaOH.
Расход NaCN:(4*49*324):(107,87*2) = 294,4 г = 0,000294 т, где 107,87 - атомная масса Ag.
Образуется: NaAg(CN)2 в количестве (182,88*324):107,88 = 549 г = 0,000549 т;
NaOH:(40-324):107,87 = 120 г = 0,00012 т, где 182,88 -молекулярная масса NaAg(CN)2.
Суммарный расход NaCN составил 0,05414 т на 100 т руды или 0,5414 кг/т руды. Принимаем 10% на дополнительные потери NaCN (гидролиз, химическое разложение): 0,5414 + 0,05414*0,1 = 0,05955 = 0,06 т или (0,06*1000):100 = 0,6 кг/т руды.
При выщелачивании ж:т составляет по массе 1,5:1, следовательно, на 100 т руды загружается 150 т (м3) цианистого раствора с концентрацией NaCN 0,06% (600 г/ м3). Всего загружается NaCN 0,6*150 = 90,0 кг = 0,09 т. При расходе NaCN 0,06 т остаточное количество NaCN будет 0,09-0,06 = 0,03 т, что соответствует концентрации раствора (0,03*1000):150 = 0,2 кг/ м3 (200 г/м3 - 0,02%).
Расход чистого оксида кальция CaO на реакции взаимодействия с кислотами, сульфатами, карбонатами, глиноземом, углекислотой воздуха при аэрации пульпы и др. принимаем (устанавливается экспериментально для каждого сырья) 2,0 кг/т руды или на 100 т руды - 200 кг = 0,2 т. При использовании технической извести, содержащей 80% CaO, расход ее составит 2,0:0,80 = 2,5 кг/т или на 100 т руды 250 кг = 0,25 т. При загрузке известкового молока с содержанием 10% CaO его потребуется (0,25*100):10 = 2,50 т или 2,50:1,08 = 2,315 м3, где 1,08 т/м3 - плотность 10%-ного раствора CaO. Начальная и конечная концентрации защитной щелочи в растворе принята 0,02% CaO (200 г/м3) или на 100 т руды 0,2*150 = 30,0 кг = 0,03 т. Составы и цианистого раствора и руды после выщелачивания приведен в табл. IV.8 и IV.9.
Материальные балансы процесса выщелачивания руды цианистым раствором при отношении ж:т = 1,5:1 приведены в табл. IV.10 и IV.11.
Принято, что CaO расходуется на образование малорастворимых солей CaCO3, CaSO4 и др.
В связи с образованием NaOH при выщелачивании рудных компонентов содержание CaO в растворе уменьшено на количество, эквивалентное количеству NaOH.
Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором
Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором
Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором
Материальный баланс выщелачивания руды цианистым раствором