» » Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды цианистым раствором с применением в качестве сорбента ионообменных смол
30.12.2015

Составление баланса производится на основе экспериментальных результатов по переработке данного сырья, которые позволяют установить изотерму сорбции золота, содержание золота в насыщенном сорбенте, степень извлечения золота, серебра и других компонентов раствора сорбцией, количество сорбента в потоке и в единовременной загрузке, состав насыщенного сорбента, продолжительность процесса сорбционного выщелачивания.
Пример. Расчет материального баланса сорбционного выщелачивания руды в условиях предыдущей задачи при производительности 100 т руды в сутки и ж:т = 1,5:1. В данном случае цианирование руды протекает в две стадии:
а) предварительное цианирование пульпы (без загрузки сорбента) в течение 2—6 ч, при котором переходит в раствор до 80% золота, извлекаемого цианированием; б) сорбционное выщелачивание с загрузкой в пульпу сорбента в течение 8-12 ч, в течение которых протекает дорастворение золота из руды с одновременной сорбцией ионитом растворенного золота, серебра и других компонентов. В качестве сорбента используется анионит макропористой структуры АМ-2Б-10П, применяемый в промышленной практике.
Изотерма сорбции золота для данного примера приведена на рис. 111.15. Экспериментальная изотерма представлена кривой OA. Принимая степень использования анионита 0,9, получим реальную изотерму в виде кривой ОБ. При степени приближения к равновесию 0,85 получим на ординате сначала точку а, через которую проводим рабочую линию O'D, где О’ - остаточное содержание золота в растворе после сорбции: Cкон = 0,02 г/м3. Точка а на рабочей линии при начальной концентрации золота в растворе Cнач = 3,29 мг/л соответствует равновесной концентрации золота в анионите 11,7 мг/л сухого сорбента. При дальнейших расчетах принято содержание золота 12,0 мг/г насыщенного сухого анионита.
Построением ступенчатой линии аC1А1C2А2C3А3C4 между рабочей и линией равновесия определяем число необходимых для сорбционного процесса ступеней равновесия; в данном случае n = 4.
Производительность установки составляет: по руде Q = 100 т/ч, по раствору W = 150 т/ч (м3/ч). Количество анионита в потоке определяем по формуле:
Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды цианистым раствором с применением в качестве сорбента ионообменных смол

где Снач — содержание золота в растворе после предварительного и сорбционного выщелачивания — 3,29 г/м3; Cкон — остаточное содержание золота в растворе после процесса сорбции — 0,02 г/м3; Анас — емкость насыщенного анионита по золоту — 12 г/кг; Aрег — остаточное содержание золота в анионите после регенерации — 0,15 г/кг; mo6op — оборотное количество золота, возвращаемое в процесс выщелачивания с цианистым раствором из операции десорбции с насыщенного анионита Cu и Fe и составившее по предварительным расчетам 15,17 г/ч (принята степень десорбции Au 3,0%, Ag 15% от исходного содержания в насыщенном анионите).
При набухаемости анионита в ОН-форме 2,5 количество набухшего анионита в потоке Vп = qп * 2,5 = 42,67 * 2,5 =106,675 л/ч.
Степень сорбции анионитом компонентов раствора составляет, %: Au 99,0 - 99,8 (остаточное содержание в растворе при цианировании руд 0,02-0,03 г/м3, при цианировании концентратов 0,03-0,05 г/м3); Ag (при сорбции Au) 30-70; Cu 10-20; Zn и Ni 15-30; Fe 2-10; SCN-ионов 5-15; CN-ионов 3-10.
В расчете принято извлечение сорбцией, %: Ag - 50,0; Cu -15,0; Zn и Ni -20,0; SCN- - 10,0; CN- - 5,0; Fe - 3,38.
Результаты сорбции приведены в табл. IV. 12.
Состав насыщенного анионита представлен в табл. IV. 13.
Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды цианистым раствором с применением в качестве сорбента ионообменных смол
Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды цианистым раствором с применением в качестве сорбента ионообменных смол

Количество ОН-ионов, оставшихся в насыщенном анионите, находим по разности между общей емкостью анионита 3,2 г*экв/кг и суммой сорбированных ионов 2,8132 г*экв/кг: 3,2 - 2,8132 = 0,3868 г*экв/кг. Это соответствует количеству ОН-ионов в насыщенном анионите — 16,50476 г*экв/ч или 6,5756 г/кг (12,087% от исходного содержания).
Единовременную загрузку анионита в аппараты сорбционного выщелачивания определяем, приняв продолжительность контакта анионита с пульпой для достижения равновесной емкости по золоту в одной ступени 60 ч, а при четырех ступенях равновесия 4*60 = 240 ч. При потоке анионита 42,67 кг/ч единовременная загрузка его составит Qед = 42,67*240 = 10240,8 кг или 10,24 т, что соответствует 10,24*2,5 = 25,6 м3 набухшего анионита.
Потери анионита с хвостовой пульпой сорбционного выщелачивания составляют 10-20 г/т руды сухого анионита. Принимая величину потерь 10 г/т руды, получим общие потери анионита 100-10 = 1000 г/ч, или 1 кг/ч. Содержание золота и серебра в теряемом анионите принимаем равным их содержанию в отрегенерированной смоле: Au 0,15 г/кг и Ag 0,05 т/кг. Количество благородных металлов, уходящих в хвосты выщелачивания с анионитом, будет: Au 0,15 г/кг и Ag 0,05 г/кг.
Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды приведен в табл. IV. 14.
Материальный баланс сорбционного выщелачивания руды цианистым раствором с применением в качестве сорбента ионообменных смол