авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Оптимизация технологических параметров скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов (на примере месторождения долгий мыс)

-- [ Страница 2 ] --

График влияния концентрации хлорида натрия на извлечение золота в раствор представлен на рисунке 2.

 Использование гипохлорита натрия для выщелачивания золота обусловлено-1

Рис. 2

Использование гипохлорита натрия для выщелачивания золота обусловлено несколькими причинами:

1. Присутствием в горном массиве карбонатных пород.

2. Более безопасными условиями применения, чем хлорная вода.

3. Возможностью получения гипохлорита прямо на месторождении.

В связи с тем, что хлор является сильно-действующим ядовитым веществом, применение его связано со многими трудностями и опасностями. Использование хлора жестко контролируется как службами МВД, так и МЧС. Обеспечить его безопасное применение, в настоящее время, дорого и трудно.

В связи с вышеперечисленными причинами было принято решение об использовании гипохлорита натрия в качестве реагента-растворителя в процессе выщелачивания. С этой целью проведены исследования свойств выщелачивающего раствора с гипохлоритом натрия, разработана технология его электрохимического приготовления и дальнейшего применения в процессе СПВ.

Гипохлорит натрия, используемый в технологии СПВ, может быть

привезен с химпредприятий, где его получают взаимодействием

гидроксида натрия с газообразным хлором по реакции:

2NaOH + Cl2 = NaOCl + NaCl + H2O.

В зависимости от исходной концентрации раствора гидроксида натрия,

можно получить растворы гипохлорита натрия с массовой концентрацией

активного хлора в пределах от 40 до 190 г/л. Однако, в связи с тем, что

при транспортировке и хранении концентрация гипохлорита падает до

40-50% от первоначальной уже за первые 15 дней, перевозка его

экономически невыгодна. Поэтому гипохлорит натрия выгоднее получать

на месте его применения электрохимическим методом с помощью

электролиза водного раствора хлорида натрия.

Электролизу подвергают растворы хлорида натрия с массовой

концентрацией NaCl от 20 до 50 г/л и получают растворы гипохлорита

натрия с содержанием активного хлора от 2 до 9г/л, в зависимости от

исходной концентрации хлорида натрия и времени электролиза.

Процесс состоит из следующих стадий:

- приготовление концентрированного раствора хлорида натрия;

- приготовление электролита и электролиз.

Полученный таким образом раствор гипохлорита натрия подаётся в

расходный резервуар откуда в дальнейшем поступает в закачной

коллектор, для восстановления концентрации выщелачивающего

раствора.

В процессе выщелачивания металлов с использованием гипохлорита

натрия, в качестве второго компонента рабочего раствора применяется

хлористый водород.

Использование хлористого водорода обусловлено необходимостью

получения кислой реакции выщелачивающего раствора. При этом процесс

выщелачивания идет в результате воздействия образующегося в рудном

теле элементарного хлора и золота. Химические реакции, способствующие

образованию хлора, следующие: NaClO + HCl = NaCl + HСlO

С увеличением содержания кислоты образуется хлор по реакциям:

NaClO + 2HCl = NaCl + H2O + Cl2; НClO + HCl = H2O + Cl2;

При взаимодействии гипохлорита с кислотой при рН = 4-5 образуется

НСlO и Сl2O, по мере понижения рН начинается выделение Сl2 при рН

меньше 1 образуется только Сl2.

Таким образом, реакция идет в 2 стадии: сначала образуется

хлорноватистая кислота, которая затем реагирует при избытке соляной

кислоты с выделением хлора. То есть гипохлорит натрия в данном

процессе служит, главным образом, для генерации хлора.

Извлечение золота из руды происходит, преимущественно, под

воздействием хлора, присутствие в растворе свободных молекул НСl и

NaCl способствует дополнительному образованию в растворе

золотохлорноватистой кислоты НАuCl4, которая остается в растворе, затем

поднимается на поверхность для переработки.

2. Особенности формирования и применения выщелачивающих растворов, используемых при скважинном подземном выщелачивании металлов по хлоринационной технологии, выбор режимов технологического процесса.

Методика исследований включает испытания основных параметров технологического процесса в лабораторных условиях, их последующее применение в условиях промышленной добычи, обобщение полученных результатов.

Для скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов в промышленных масштабах в настоящее применяются хлорная вода и гипохлорит натрия с добавкой соляной кислоты. В лабораторных условиях испытаны гипохлорит кальция и диоксид хлора, по разным причинам пока не применяемые в промышленных условиях. Все перечисленные реагенты были исследованы в процессе выполнения данной работы, применение хлорной воды и гипохлорита натрия рассмотрено, как в исследовательском лабораторном, так и в промышленном варианте, а исследования свойств растворов гипохлорита кальция и диоксида хлора как реагентов растворителей, выполнены только в лабораторных условиях.

Необходимо отметить, как и при использовании хлорной воды, основным реагентом-комплексообразователем, извлекающем металл из руды в раствор, в гипохлоритном растворе выступает хлор. В данном случае он образуется в результате следующих химических реакций гипохлорита с соляной кислотой:

NaClO+HCl=NaCl+HClO (1)

C увеличением содержания кислоты образуется хлор по реакциям:

NaClO +2HCl = NaCl+H2O+Cl2 (2)

HClO + HCl = H2O+Cl2 (3)

Соляная кислота подаётся в выщелачивающий раствор эжектором прямо в подающий коллектор, и благодаря стадийности реакции хлорообразования, при правильной дозировке, хлор образуется, главным образом, в недрах.

Извлечение золота из руды происходит вследствие образования золотохлорноватистой кислоты HAuCl4, которая остаётся в продуктивном растворе и затем поднимается на поверхность для дальнейшей переработки.

Хлорид натрия, остающийся в выщелачивающем растворе после основных химических реакций, поставляет дополнительный ион Сl-, чем способствует увеличению концентрации золота в продуктивном растворе. Оптимальное содержание хлорида натрия в выщелачивающем растворе, согласно лабораторным исследованиям, около 10г/л, фактическое содержание соли в выщелачивающем растворе, при работе с гипохлоритом натрия, составляет около 7г/л. Учитывая часть соли, образующуюся в процессе реакции образования хлора, можно предположить, что в недрах концентрация хлорида натрия соответствует оптимальному значению.

Согласно исследованиям ВНИИХТа и ЦНИГРИ, оптимальная скорость выщелачивающего раствора в рудном массиве около 0,5 метров в сутки,

соответственно, интенсивность отбора продуктивного раствора из скважин должна обеспечивать близкую к оптимальной скорость движения выщелачивающего раствора по рудному телу к откачной скважине. Опытным путём на геотехнологическом полигоне эта скорость регулируется по каждой выемочной ячейке отдельно, в соответствии с типами руд. В условиях Долгого Мыса скорость движения растворов изменялась от 0,4 до 0,7 метров в сутки.

Поднятый погружными насосами на поверхность продуктивный раствор по трубопроводу самотёком поступает в резервуар-отстойник, из которого после осветления центробежным химическим насосом прокачивается через блок адсорберов, заполненных активным углем. В целях сохранения сорбционной ёмкости сорбента перед входом продуктивного раствора в адсорбер необходимо произвести обесхлоривание раствора. В настоящее время, наиболее приемлемый способ обесхлоривания предложен институтом ИРГИРЕДМЕТ: прокачкой раствора через каменный уголь. Преимущество этого способа в отсутствии дополнительных реагентов-загрязнителей и возможности утилизации поглотителя хлора – каменного угля, без применения спец. средств, при этом золото на каменном угле практически не осаждается.

В интересах повышения эффективности процесса выщелачивания и снижения себестоимости работ в лабораторных условиях проводились испытания других реагентов-растворителей,

Среди наиболее перспективных реагентов привлекает внимание диоксид хлора.

Проведённые в лабораторных условиях эксперименты показали, что интенсивность выщелачивания диоксидом хлора выше, чем при гипохлоритом и очень близка к интенсивности хлорной воды.

Из результатов выполненных исследований реагентов и растворов, практически применимых в настоящее время, вытекают общие выводы:

- рН раствора, подаваемого в закачные скважины не должен превышать 4;

- рН раствора менее 1 не повышает интенсивность процесса выщелачивания;

- наибольшая интенсивность процесса СПВ в отсутствии или незначительном присутствии карбонатных пород достигается при использовании хлорной воды;

- в породах, содержащих карбонаты, наиболее эффективен гипохлорит натрия с хлористым водородом;

- наименьший расход реагентов на единицу продукции достигается при использовании диоксида хлора;

- присутствие в выщелачивающем растворе хлорида натрия около 10г/л способствует повыщению интенсивности технологического процесса.

3. Исследование процесса адсорбции драгоценных мталлов активными углями различных марок представлено описание исследований свойств различных сорбентов, применяемых в настоящее время при адсорбции драгоценных металлов из продуктивных растворов подземного выщелачивания.

Испытания сорбентов, не связанные с послойным опробованием, проводились на обычных адсорберах, включенных в технологическую линию процесса подземного выщелачивания. В малых количествах сорбенты исследовались в лаборатории кафедры химических технологий УГТУ-УПИ.

В ходе экспериментов испытывался широкий спектр гранулированных и дроблёных активных углей, в том числе, следующих марок:

АГ-3, АГ-95, ТВЗ, АБГ-Д, АД 0,5-2, «Indocarbо» и других.

Полученные характеристики сорбционных свойств активных углей, проявленные сорбентами при извлечении золота из продуктивных растворов с малой концентрацией полезного компонента, приведены в таблице № 2

Таблица № 2 Сравнительная таблица сорбционных свойств активных углей различных марок

Измеряемый параметр Единица измере-ния Марка активного угля
АГ-3 АГ-95 АБГ-Д ТВЗ Datong Indocarbo
1 2 3 4 5 6 7 8
Период сорбции до насыщения Час 2918 1349,5 1477 1291,5 1189 1512
Объём прокачанных растворов м.куб 2771,2 1787,9 2373 1304,5 1764,26 1686,7
Средняя производительность адсорбера м.куб/час 0,95 1,32 1,47 1,01 1,48 1,22
Среднее содержание золота в продуктивном растворе мг/л 0,116 0,116 0,119 0,162 0,137 0,116
Появление первого проскока Суток 7 3 4 16 3 3
Содержание золота в концентрате на момент остановки адсорбера. г\кг 320,56 206,75 211,3 210,9 241,37 143,12

Из таблицы видно, что лучшие сорбционные свойства при извлечении золота из хлорсодержащих растворов показал активный уголь марки ТВЗ, однако, вследствие прекращения его производства используется АГ-3.

Определение динамической сорбционной способности сорбентов по тяжелым и благородным металлам

На основании плана эксперимента составлена

таблица 3 режимов проводимых опытов :

Таблица 3. Режимы опытов

№ опыта Параметры
Высота столба сорбента, м Скорость потока м/ч Продолжительность опыта, ч
1 0,6 1.6 7
2 1,4 1.6 7
3 0,6 4.6 7
4 1,4 4.6 7
5 0,6 1.6 14
6 1,4 1.6 14
7 0,6 4.6 14
8 1,4 4.6 14
9 1 3.1 10.5

В общем случае данные динамической сорбции золота на АГ-3 представлены в таблице 5 и на рис.3

Колонки с номерами с 1 по 6 - это сорбционные колонки, входящие в состав лабораторной установки и различающиеся между собой режимом проведения опытов. Их характеристика:

Таблица 5.

Высота загрузки сорбента, м Скорость раствора м/час Диаметр, мм
Колонка №1 1,4 1,6 20
Колонка №2 1,4 4,6 20
Колонка №3 0,6 1,6 20
Колонка №4 0,6 4,6 20
Колонка №5 2 до 20 20
Колонка №6 1 3,1 20


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.