Utilizarea clorului în ciclul hidrometalurgic de producere a aurului are o istorie destul de lungă. De la mijloc până la capăt (80-90 de ani) al secolului al XIX-lea, scurgerea de aur a clorinării, bazată pe formarea de clorocomplex solubil în apă AuCl-4 prin reacție:
2Au + 3CI2 + 2CI- = 2AuCI4,
a fost principala și practic singura modalitate de prelucrare hidrometalurgică a minereurilor purtătoare de aur.
Pentru prima dată, lucrarea experimentală privind extracția aurului cu clor a fost efectuată de Percy, care a raportat despre ele în 1848. Prima fabrică de clorinare a fost înființată în 1849 în Reichestein. În anii următori, în Statele Unite și Australia au fost construite un număr de instalații pentru leșiere de aur din minereuri cu clor, folosind diferite opțiuni pentru proiectarea proceselor.
Clorinarea cu clor gazos este produs în general, la presiune scăzută într-o serie de cuve din lemn percolare aranjate succesiv cu capace strânse și conduse funduri false, care sunt turnate pe suprafața unui strat de pietriș și nisip. Clorul a fost alimentat pe fundul rezervorului (sub filtrul de nisip) și înmuiat în minereu timp de 12-36 de ore, după care vasul a fost umplut cu apă. Excesul de clor deplasat în timp ce trece prin conducta de plumb din partea superioară a vasului a intrat în rezervorul de clorinare ulterior. După impregnarea ultimei cuve cu clor, excesul a fost împins în primul rezervor, iar ciclul de clorurare a fost finalizat. Un astfel de sistem a asigurat utilizarea maximă a clorului, al cărui consum, atunci când a fost tratat cu pre-coapte (în scopul îndepărtării sulfului sulfurat), a fost mai mic de 1% din masa materialului prelucrat.
Versiunea îmbunătățită a clorinării a avut în vedere folosirea tamburilor metalice rotative ("butoaie"), din fier și căptușite cu plumb, ca aparat principal de reacție. Aparatul a avut o productivitate de 12-18 tone de minereu și a lucrat într-un mod discontinuu. Avantajele acestei metode de clorurare, comparativ cu cea precedentă, au fost:
- frecarea materialului de minereu în timpul scurgerii (care are o importanță deosebită pentru îndepărtarea peliculelor de clorură de argint de pe suprafața particulelor de aur);
- posibilitatea de a lucra la o presiune mai mare a clorului;
- Utilizați în loc de clor gazos alți reactanți care conțin clor, în special bleach generând Cl2 interacțiune rezultat Ca (OCI) 2 se adaugă la procesul de acid sulfuric.
Procesul de clorurare în butoaie a fost efectuat după cum urmează. Mai întâi, apa a fost turnată în cilindru, apoi a fost introdus var de clor și a fost încărcat minereu ars de sus. După aceea, acidul sulfuric a fost turnat pe stratul de minereu, iar capacul care închidea trapa a fost strâns strâns cu șuruburi.
În experiența fabricii de aur de recuperare „Cripple Creek“ (SUA) și alte zone, practicanții acestei tehnologii, consumul de clor în procesul de „țeavă“ minereu de aur și argint ars clorurare a fost de 0,15-0,5% din masa de minereu originală.
Cea mai semnificativă Lixivierea scară hlorinatsionnoe aurului realizat în fabrica „Mount Morgan“ (Australia), unde procesul a fost realizat în cuve deschise percolare prin leșierea minereului cu apă de clor. Minele a fost supus măcinării uscate în morile cu bile la o dimensiune de minus 20 mesh (0.84 mm) și a fost ars în cuptoare cilindrice rotative. Minereul prăjită levigat într-un dialog deschis tancuri dreptunghiulare din beton cu o capacitate de 100 tone. Necesară pentru apa de proces de albire produs din gazul de clor prin trecerea printr-un scruber, urmată de acumularea percloric de apă în recipiente de închidere, unde apoi alimentate irigarea minereului în deschise cuve-percolatoare. Soluția (cu o concentrație de 1,4 g clor / litru) a fost turnat în cuve într-o astfel de cantitate încât nivelul său a fost peste nivelul de minereu. Contactul minereului cu soluția a durat timp de 36-64 ore, consumul de clor fiind de 1,3 kg pe tonă de minereu. Precipitarea aurului din soluții a fost efectuată prin adsorbție pe "filtre" din cărbune în funcție de reacție:
Extracția aurului prin procesul descris, în funcție de natura minereului, a variat de la 92 la 95%
Pe lângă adsorbție carbon stabilit prin numeroase studii experimentale, recuperarea aurului din soluții de clorură pot fi practicate prin mijloace chimice, folosind ca precipitant sulfat de fier metalic (II), dioxid de sulf și hidrogen sulfurat, și sulfuri de metale grele (SuS, PbS, FES) . În primele două variante (FeSO4.S02), aurul precipită sub formă de metal, în alte cazuri - sub formă de sulfură Au2S3.
Descrierea de mai sus a tehnologiei clorhidratului utilizat anterior pentru extragerea aurului din minereuri corespunde, în mod firesc, nivelului tehnic al producției de aur din acea perioadă. Cu toate acestea, de multe ori această tehnologie nu și-a pierdut relevanța în prezent în legătură cu interesul reînnoit în utilizarea clorului în hidrometalurgia de aur (care vor fi discutate în secțiunile ulterioare ale acestui articol).
Deja până în 1918 nu exista o singură instalație existentă în lume pentru curățarea clorinară a aurului din minereuri sau concentrate de minereu.
În același timp, în URSS și în străinătate au continuat studiile intensive de aspecte teoretice și tehnologice gidrohlorinatsionnogo procesul de comparare a procesului de cianurare a minereurilor de aur și concentrate. În același timp, au fost stabilite o serie de avantaje ale hidroclorării, ceea ce ne-a permis să estimăm cu un optimism suficient perspectivele utilizării sale în industria minieră de aur. Acestea sunt / 2 /:
a) viteza mai mare de leșiere a aurului prin soluții de clorură de clor datorită utilizării unor concentrații mari de oxidanți (clor molecular). De exemplu, I.A.Kakovsky (1975) a stabilit că, în condiții comparabile, rata specifică de dizolvare de aur în clorurarea la 13 ori mai mare decât cianurare folosind oxigen și 43 (!) Ori mai mare decât atunci când un cianurarea de purjare aer.
b) posibilitatea obținerii de conținut bogat în Au de soluții de acid clorhidric, din care ulterior este convenabil să se extragă aurul prin electroliză directă.
c) eficacitatea aplicării cristalizării de aur a diferitelor materiale de minereu care sunt dificil de cianat, de exemplu, concentrate de antimoniu, arsenic, cupru și telură.
Cu toate acestea, ca și dezvoltarea tehnologică este cazul, hidroclorurare avantajele de mai sus, cu toate acestea, nu poate compensa în totalitate aceste dezavantaje majore ale acestui proces este necesitatea folosirii medii chimice corozive (respectiv - materiale structurale rezistente la coroziune-) și, în special, rata de clor mare debit ciclul hidrometalurgic. Această din urmă împrejurare este cauzată de faptul că, în contrast cu soluțiile cu cianuri alcaline (de obicei, cu o concentrație foarte scăzută de solvent - NaCN), soluții acide cu conținut de clor au o acțiune pronunțată dizolvare colectivă în ceea ce privește un grup mineral mare de componente, și în primul rând la sulfuri.
sulfurile Mai mult activă „consumatori“ ai clorului sunt carbonați și oxizi ai metalelor alcaline (CaO, MgO, etc.), săruri de acid sulfuric de fier, talc și alți compuși chimici prezenți în materia primă sau generate în timpul prăjirii oxidativă a minereului de aur (concentrat).
Împreună cu rata mare de clor la levigare hlorinatsionnom a unui astfel de material este format cu soluții de fond foarte mare de sare, tratarea chimică ulterioară care provoacă o problemă mult mai complexă în comparație cu curățare tsiansoderzhaschih cozi și ape uzate.
Din motivele de mai sus, clorul nu poate fi încă considerat un înlocuitor echivalent cu cianurile în producția hidrometalurgică de aur (și, de asemenea, argint) din materii prime de minereu.
Cu toate acestea, vizibile și au primit dezvoltare posibilitatea utilizării clorului în hidrometalurgie aurului nu ca substitut pentru cianura corespunzătoare și ca reactant în operațiunile de proces, procesul de cianurare complementar. Acestea includ:
- detoxifierea clorului de cianuri de leșiere;
- aplicarea clorului pentru a neutraliza carbonul activ de sorbție în timpul cianurării minereurilor de aur carbonat rezistent și a concentratelor.
Calea de detoxifiere a cianurilor cu clor este dominantă în practica internă de prelucrare a minereului de aur și este folosită pe scară largă în străinătate. În comparație cu alte metode alternative de neutralizare a deșeurilor lichide care conțin cianuri, procesul de clorurare asigură cea mai completă purificare a soluțiilor atât din cianuri (CN) cât și din tiocianați (CNS-). O contribuție semnificativă la dezvoltarea și exploatarea tehnologiei de eliminare hlorinatsionnoy tsiansoderzhaschih deșeurilor și studierea degradarea naturală a procesului de cianură introdus de specialiști create în 1967 de laborator „mediu“ în Irgiredmet.
Procesul de pasivare chimică a carbonului activ de sorbție cu clor înainte de cianurarea minereurilor carbonifere de aur a fost dezvoltat și pus în aplicare la mai multe întreprinderi din SUA în anii 1970 și 1980. Cele mai interesante exemple de utilizare industrială a acestei opțiuni sunt fabricile de extracție a aurului "Jerrit Canyon" și "Carlin".
În 1983, fabrica a introdus o prelucrare comună a ambelor tipuri de minereu. Conform tehnologiei adoptate, minereul de carbon (un produs îngroșat de măcinare cu o densitate de 53% solid) este supus oxidării într-o atmosferă de clor. Procesul are loc timp de 16-20 ore la 70-80 ° C și o ușoară suprapresiune. Soda este utilizată pentru a neutraliza acidul sulfuric format în timpul oxidării piritului.
Clorurarea se efectuează în recipiente ermetice. Clorul nereacționat este prins într-o soluție carbonat-bicarbonat și se întoarce ca înălbitor la proces. Consumul de clor este de 12-23 kg pe tonă de minereu. După această pretratare, pulpa este direcționată spre cianurare, efectuată conform metodei CIL (leșiere de sorbție cu carbon activ granular), împreună cu minereul oxidat. Combinația dintre procesele de oxidare a clorului și cianurarea sorbției asigură extragerea aurului dintr-un amestec de minereuri (Au 6,7 g / t) la un nivel de 92%.
La uzina din Carlin, în legătură cu implicarea minereurilor carbonice persistente, a fost lansată o secție separată pentru prelucrarea lor (540 tone pe zi) în 1974. Ore (Au 5.5 g / t) este clorinată prin suflarea pulpei cu gaz clor timp de 20 ore la 27-38 ° C Tancurile de clorinare sunt sigilate și lucrează cu reutilizarea cl2 eliberată. Pentru a reduce consumul de clor (care a ajuns inițial la 200 kg pe 1 tona de minereu), procesul de clorinare "flare" a fost realizat din fabrică și, în plus, a fost implementată tehnologia "dublării oxidării". Esența tehnologiei este că minereul sub formă de pulpă (40-50% solid) este inițial tratat cu aer în 4 cuve succesiv localizate, cu adăugarea de sodă (25 kg pe 1 tona de solid) când este încălzită cu abur fierbinte la 80 ° C. Pasta rezultată este răcită la 50 ° C, după care este tratată cu clor succesiv în 6 cuve. Consumul de clor este de aproximativ 25 kg / tonă de minereu. Pulberea prochlorinată este alimentată în cianură împreună cu minereul oxidat zdrobit. Recuperarea aurului din ciclul de cianură din minereu de carbon este de 86,9%, iar minereul oxidat este de 88%, ceea ce indică un grad suficient de ridicat de suprimare a carbonului activ de sorbție în procesul de "oxidare dublă".
Există și alte exemple de utilizare a hidroclorării, care vor fi discutate în viitor.
1. Plaksin I.N. Metalurgia metalelor prețioase. -M .: Metallurgizdat, 1943.-420 p.
Cum a fost extras aurul prin clorurare și cianurare în Urali (citiți)
<?php include ($ _SERVER ["DOCUMENT_ROOT"]. "/ vstavki / blokvtext2.php"); ?>
Trimiteți-le prietenilor: