Рецензенты: докт. техн. наук С. И. Соболь и кольчугинский тех­никум по обработке цветных металлов 21 страница

Золото растворяется только в царской водке (смесь азотной и со­ляной кислот в объемном соотношении 1:3) ив растворах цианистого калия. Серебро легко растворяется в концентрированной азотной н го­рячей серной кислотах. По отношению к сильным щелочам золото и серебро устойчивы. Все их химические соединения легко восстанавли­ваются до металла.

Прн воздействии кислот иа металлы платиновой группы при обыч­ных температурах никаких соединений не образуется. При повышенной температуре и в дисперсном состоянии платиновые металлы химически менее стойки, причем по отношению к различным реагентам ведут «ебя неодинаково.

Наиболее стойкий элемент по отношению к кислороду — платина, по отношению к сере — рутений, по отношению к хлору — иридий, по отношению к фтору — родий. Наиболее легко окисляется кислородом воздуха даже при обычных температурах осмий, образуя летучее соеди­нение 0s0₄.

Характерной особенностью всех благородных металлов является их склонность к образованию прн растворении комплексных соединений.

Широкое применение в современной технике и быту благородных металлов и их сплавов связано в первую очередь с такими свойствами, как химическая и коррозионная стойкость, высокие электропроводность и теплопроводность, способность к катализу, специфические магнитные свойства, высокая отражательная способность, термоэлектрические свойства и др.

Из благородных металлов и сплавов изготавливают припои, электро- коитакты, термосопротивления, термопары, фильеры для искусственного волокна, постоянные магниты, нагреватели лабораторных печей, химиче­скую посуду, антикоррозионные покрытия на других металлах, медицина ский инструмент, катализаторы, зубные протезы, ювелирные, наградные и другие изделия промышленного и бытового назначения.

Золото, сохраняя с давних времен роль денежного эквивалента, jb чистом виде применяется в относительно небольших количествах в медицине, для золочения и для изготовления разрывных контактов. Ос­новную часть потребляемого золота используют в виде сплавов. Наибо­лее широкое распространение имеют золотые сплавы в ювелирной тех­нике. К ювелирным сплавам золота относятся его сплавы с медью и се­ребром, а также с добавками платины, палладия, цинка, олова и др. В зубопротезной практике применяют сплавы золота с медью, серебром^ платиной, кадмием и цинком.

Состав сплавов золота (серебра, платины) с другими металлами часто характеризуется пробой, которая выражается числом частей бла­городного металла в 1000 частях (по массе) сплава. Так, для ювелир­ных золотых сплавов характерны пробы 375 (37,5 % Аи), 500, 583, 750 и 916.

Золотые сплавы находят применение и в ряде современных областей техники — космической, ядерной, ракетной и реактивной.

§ 2. Сырье для получения золота и способы его переработки

Источниками получения металлического золота являют­ся собственно золотые руды, полиметаллические сульфид- йые руды и вторичное сырье — промышленный и бытовой золотосодержащий лом и отходы.

Золотосодержащие месторождения разделяются на два вида: россыпные, в которых золото присутствует в свобод­ном виде среди обломочных рыхлых отложений (песков), и коренные, которые содержат золото, в свободном или свя­занном состоянии в твердых кристаллических породах. В полиметаллических рудах носителями золота служат многие сульфидные минералы, особенно такие, как пирит, халькопирит и галенит.

Основная масса золота в природе находится в виде са­мородков (золотин), различных по размерам, форме и со­ставу, Самый крупный самородок золота был найден в Чи­ли и имел массу 154 кг. Чаще всего крупность золотин не превышает 100 мкм.

Самородное золою состоит из сплава и соединений его с серебром, медью, железом, теллуром, селеном, а иногда с висмутом, платиной, иридием и родием. Содержание зо­лота в природных золотинах обычно составляет 750—800 лроб.

Форма золотин очень разнообразна: они могут быть пластинчатыми, округлыми или палочковидными.

Только два вида минералов золота представляют хими­ческие соединения — теллуриды и селениды золота. Наибо­лее распространен калаверит АиТег.

Золотосодержащие руды — это вкрапленные породы, со­держащие вкрапления металлического золота, его селени-. дов и теллуридов в различных горных породах, чаще всего в кварце или сульфидах. Золотые руды коренного типа за­легают в массивах горных пород первичного происхождения преимущественно в виде жил. В результате вторичных гео­логических превращений (выветривания) рудные массивы превращаются в россыпи, в которых золотины в значитель­ней мере отделены от сопутствующих минералов.

Содержание золота в рудах колеблется в широких пре­делах, оставаясь’при этом сравнительно низким. По этой причине содержание благородных металлов в рудах обычно выражают в граммах металла на тонну рудной массы.

Современный рентабельный минимум содержания золо­та в россыпных рудах, разрабатываемых открытым спосо­бом, составляет около 0,15 г/т, что связано с простотой и дешевизной разработки россыпей. Для коренных месторож­дений в зависимости от состава руды и характера ее зале­гания рентабельный минимум находится в пределах 3—

5 г/т.

Обычно золотосодержащие руды содержат 5—15 г/т зо­лота; редко в богатых месторождениях его содержание до­ходит до сотен граммов на тонну.

С давних времен для выделения самородного золота’ применяют методы гравитационного обогащения, основан­ные на значительном различии плотностей природных спла­вов золота (около 17000 кг/м³) и вмещающей породи 2600—5000 кг/м³). В современной промышленной практике гравитацию используют как способ предварительного обо­гащения руд.

Другой очень старый способ извлечения самородного золота из руды — амальгамация — основан на способности золота, подобно многим металлам, давать сплавы с рту­тью — амальгамы. В результате избирательного растворе-' ния и окатывания частиц металла золото извлекается и» рудной пульпы. После ряда последовательных операций (промывки амальгамы, отжимки и отгонки ртути) получа­ют черновое золото, которое переплавляют в слитки, а ртуть регенерируют.

В современной золотоизвлекательной промышленности всего мира основным способом извлечения золота из руд является цианирование, которое получило промышленное, применение во второй половине XIX в. в результате науч­ных разработок выдающегося русского ученого П. Р. Баг­ратиона.

Сущность метода цианирования заключается в раство-. рении золота в растворах цианидов щелочных и щелочно­земельных элементов с образованием комплексных циани­дов, например:

2A.U + 4KCN + Н₂0 + 0,50₂ = 2KAu(CN)₂ + 2КОН. (122)

Необходимый для реакции кислород поступает из воз­духа. Основная масса пустой породы с цианистыми раство­рами не реагирует и после выщелачивания ее отделяют* фильтрованием.

Из раствора золото осаждают цементацией более элек­троотрицательным металлом, обычно цинком:

2KAu(CN)₂.+ Zn ^K₂Zn(CN)₄ + 2Au. (12$;

В качестве подготовительной операции перед цианиро­ванием можно использовать и флотацию. При флотацион-

ном обогащении руды в пенный продукт переводят непос­редственно золотины или золотосодержащие сульфиды. Это позволяет перевести в концентрат даже очень мелкое зо­лото и серебро.

Анализируя изложенные выше краткие сцедения о воз­можных способах извлечения золота из руд, можно сделать заключение, что основным способом переработки золотосо­держащих руд является цианирование, а вспомогательны­ми — гравитация, амальгамация и флотация, которые фак­тически являются операциями обогащения.

Комбинирование этих методов с учетом особенностей поступившего в переработку рудного сырья позволяет вы­брать наиболее эффективную технологию извлечения золо-

Руда

\

Измельчение

Т~ ’•

Грабитацианнае обогащение

Амальгамация

Обработка, атпарка

|, Доцзмельчение

Ртуть ‘ Шл.ихабое Г

—^ ^зотгпа ’ Цианирование

J I

Растбор ХВосты

I

Осаждение

Золотосодержащие Растворы

осадки I

\ ^

Специальная обработка

Рис. 133. Принципиальная схема переработки кварцевых золотосодер­жащих руд

та. Один из вариантов комбинированной схемы переработ­ки кварцевой золотосодержащей руды приведен на рис. 133. По этой технологии вначале методами⁷гравитации и амальгамации выделяют наиболее крупные золотины, а остальное золото извлекают гидромета'лЛургическим пу­тем — цианированием.

По такой схеме можно обрабатывать и сульфидные руды. Однако сульфидные руды чаще предварительно на­

правляют на флотацию для перевода золотосодержащих сульфидов в самостоятельный продукт. Сульфидный кон­центрат можно подвергнуть непосредственной гидрометал­лургической переработке или с предварительным окисли­тельным обжигом. '

Попутное извлечение золота и других благородных ме­таллов при переработке полиметаллических руд тяжелых цветных металлов описано в соответствующих разделах учебника.

’ Черновое золото — продукт первичной переработки руд, а также некоторые другие богатые полупродукты отправ­ляют на аффинажные заводы для разделения благород­ных металлов и их рафинирования.

§ 3. Гравитационное обогащение золотосодержащих руд

Для выделения наиболее крупного золота из кварцевых! золотосодержащих руд успешно используют гравитацион-f ные методы. Часто гравитационный концентрат или хвос­ты гравитации дорабатывают амальгамацией.

Для гравитационного обогащения применяют отсадоч­ные машины, концентрационные столы, шлюзы, гидравли­ческие ловушки и другое оборудование.. Гравитация явля­ется также основой технологической схемы извлечения зо­лота из россыпных руд с помощью шлюзовых драг. Уст- ройтво и работа отсадочных машин, концентрационных столов и драг были уже описаны в гл. 2 учебника.

Шлюз представляет собой наклонную плоскость с про­дольными бортами, по которой тонким слоем сливается пульпа измельченной руды^ "ВДи песков россыпного место­рождения. При движении Пульпы по наклонной плоскости она расслаивается — более тяж:елые частицы концентриру­ются в нижней части потока,¹ а более, легкие уносятся верх­ними его слоями.

Поведение твердых частиц на шлюзе зависит от их плотности, размеров, скорости движения потока пульпы и коэффициента трения о поверхность шлюза. Скорость дви­жения в потоке различна — вблизи плоскости шлюза она будет близкой к нулю^а в поверхностных слоях — наиболь­шей.

Путем подбора угла наклона шлюза, глубины потока пульпы, скорости ее движения и материала наклонной по­верхности можно достичь высокой селективности оседания частиц только определенных размеров и массы. Наилуч­шие результаты могут быть достигнуты в случае предвари­тельной классификации рудной массы по крупности.

Размеры применяемых в золотодобывающей промыш­ленности шлюзов следующие: длина 1,5—6 м, ширина 1—2 м, уклон 13—18°.

Для покрытия шлюзов применяют кардерой (ворсисто­рубчатую прочную хлопчатобумажную ткань), вельвет с широкими редкими рубцами, войлок, груботканые ковры, рифленую резину, парусину, брезент и другие материалы.

По мере накопления концентрата в ворсе или углубле­ниях покрытия разделение ухудшается, поэтому поверх­ность шлюза (деки) периодически очищают ополаскивани­ем. В этом отношении удобны шлюзы с опрокидывающими­ся деками. Такой шлюз имеет две рабочие деки, которые можно поочередно наклонять вниз и смывать с них концен­трат струей воды. Эффективность работы стационарных шлюзов можно повысить путем вибрационного воздействия на деку. Устройство вибрационного шлюза показано на рис. 134.

Рис. 134. Вибрационный шлюз для промывки золотосодержащих РУД:

1 — шлюз; 2 — амортизационная пружина; 3 — вибратор; 4 — шасси; 5 — армировка

Более удобны в обслуживании и производительны по сравнению со стационарными ленточные шлюзы. Такой шлюз представляет собой непрерывную резиновую ленту, натянутую на два барабана, один из которых ведущий. По­верхность ленты покрыта ворсистым материалом и движет-

ся навстречу сливаемому потоку пульпы. У приподнятого конца ленточного шлюза концентрат непрерывно снимает­ся с помощью брызгал и вращающейся цилиндрической щетки.

Ленточные шлюзы обычно имеют рабочую поверхность размером 3,5X1 м. Скорость движения ленты 0,75—1,5 м/ /мин. При увеличении скорости движения возрастает вы­ход концентрата, но концентрат становится беднее.

Для выделения крупного золота успешно применяют гидравлические ловушки — очень простые по устройству аппараты (рис. 135). Камеры гидравлических ловушек ус-

1 — камера; 2 — подача воды; 3 — успокаивающий козырек; 4 — разгрузочный патрубок; 5 — сетка для улавливания крупных частиц

танавливают каскадом, что обеспечивает самотек пульпы, подаваемой в камеру сверху (на сетку). Крупные частицы сеткой задерживаются, а мелкие проваливаются в ка­меру и разгружаются через нижние патрубки.

В результате гравитационного обогащения россыпных руд получают первичные концентраты — серые шлихи. Они обычно бедны золотом. Для их доводки применяют повтор­ное обогащение на шлюзах, отсадочных машинах или кон­

центрационных столах. Шлиховое золото для дальнейшей переработки отправляют на аффинажные Заводы.

Извлечение золота гравитационным методом в зависи­мости от вида перерабатываемого сырья и его особенностей колеблется от 25 до 75 %.

§ 4. Амальгамация

Процесс амальгамации основан на способности ртути смачивать частицы металла, проникать в них и образовывать соединения металла с ртутью — амальгаму. При этом золото амальгамируется легче всего, серебро и платина — медленнее, а неблагородные металлы (медь, цинк, железо, алюминий) при наличии на их поверхности оксидных пленок практически не амальгамируются. Добыча золота с помощью ртути при* менялась задолго до начала нашей эры.

Скорость амальгамации и ее конечные результаты в первую очередь определяются величиной межфазного натяжения на границе раздела металл—ртуть, т. е. степенью смачиваемости золотин ртутью и вели­чиной поверхности раздела.

Наилучшая смачиваемость (низкое межфазное натяжение) ртутью наблюдается у чистого золота, даже присутствие в золотинах серебра ухудшает ее. На смачиваемость золота оказывает влияние также чис­тота ртутн. При наличии в ртути небольших количеств (менее 0,1 %) меди и свинца образование золотой амальгамы затрудняется. Ускоре­нию амальгамации способствует образованию свежей поверхности и а» ломом частиц нли разрушением поверхностных пленок.

Для создания активной поверхности у частиц руду необходимо из­мельчать непосредственно перед амальгамацией или одновременно с ней. Амальгамацию, проводимую совместно с измельчением в одном аппа­рате, называют внутренней амальгамацией, а проводимую после из­мельчения — внешней или наружной.

Внутреннюю амальгамацию применяют для извлечения золота из руд, гравитационных концентратов и других золотосодержащих мате­риалов. Для внутренней амальгамации чаще всего применяют бегунные мельницы (бегуны) и амальгамационные бочки.

Действие бегунной мельницы основано на раздавливании и исти­рании кусков руды при катании тяжелых жерновов (бегунов) по плите из твердой стали, являющейся днищем кольцевой чаши (рис. 136). Че­рез центр чаши проходит вертикальный вал, вращающийся от привода со скоростью 13—16 об/мин. На верхнем конце вала закреплена карет­ка с полуосями, которые передают вращение бегунам. Современные бе­гунные мельницы имеют по два, реже по трн бегуна.

Руду, раздробленную предварительно до крупности 20—50 мм, за­гружают в чашу специальным питателем. Вместе с рудой подают воду для получения отношения ж:т=(8-М2): 1. Ртуть заливают периоди­чески через 0,5—2 ч небольшими порциями из расчета 5—6 г ртути на 1 г извлекаемого золота. Для выгрузки амальгамы бегуны останавли­вают один раз в 1—2 сут.

Для амальгамации в бегунных чашах характерно повышенное пем­зование амальгам, которое выражается в образовании каплевидной амальгамы, неспособной к полному слиянию.

Для внутренней амальгамации гравитационных концентратов и дру­гих богатых золотом материалов, поступающих в переработку в неболь­ших количествах или требующих тонкого измельчения, применяют амальгамационные бочки.

Амальгамационная бочка — цилиндрический вращающийся аппарат небольших размеров, работающий по принципу шаровой мельницы. Че­рез отверстие герметически закрываемого люка в бочку загружают об­рабатываемый материал, стальные шары, ртуть и заливают воду.- Про­должительность амальгамации в бочках 2—10 ч. По окончании опера­ции бочку останавливают и через открытый люк выпускают содержимое в специальную ловушку со шлюзом для отделения амальгамы.

Рис. 136. Бегуииая чаша утяжеленного типа:

/ — чаша; 2—бегун; 3 — каретка с полуосью; 4 — вертикальный вал с приво­дом

Для внешней амальгамации наибольшее распространение получили амальгамационные шлюзы (рис. 137). Амальгамациониый шлюз пред­ставляет собой наклонную плоскость из досок, покрытых амальгами­рованными медными листами. Длина шлюза 5—6 м, ширина 1,0—2,5 м, уклон8—10%.

Пульпа попадается на верхний конец шлюза и сливается по на­клонной амальгамированной поверхности. Частицы золота, двигаясь в нижнем слое потока пульпы, соприкасаются с амальгамой, смачивают­ся ею и остаются на шлюзе. Для улавливания крупных золотан и сно­симой амальгамы на шлюзе через каждые 1,5—1,8 м устроены попереч­ные желобки. Кроме того, в конце шлюза установлена ловушка с по­перечной перегородкой и гидравлическим затвором.

Работа амальгамационного шлюза сводится к следующему. Рабо­чую поверхность шлюза, обшитую медными листами, тщательно зачи-

от

щают и натирают смесью хлористого аммония, песка и ртути. Обра­зующаяся при этом медиая амальгама прочно удерживает иа своей поверхности тонкий слой почти чистой ртути, способный- амальгамиро­вать скользящие по нему золотины.

Один раз в сутки амальгамационный шлюз отключают, золотую амальгаму снимают резиновыми или кожаными скребками, а поверх­ность медных листов вновь натирают ртутью.

Амальгамационные шлюзы используют после внутренней амальга­мации для захвата золотин, ртути и амальгамы из хвостов или в ка­честве вспомогательных устройств для улавливания золота перед циа. нироваиием или флотацией.

Полученные разными методами амальгамы отличаются по составу и консистенции. Очень густые амальгамы обычно смешивают с жидкими или со ртутью.

Для выделения благородных металлов амальгаму подвергают от­жимке и отпарке. Перед отжимкой амальгаму тщательно промывают водой до получения зеркально блестящей поверхности и обрабатывают магнитом для удаления железных частиц, попавших в процессе измель­чения. Затем ее загружают в замшевые или холщевые мешки, которые помещают под пресс для выдавливания излишней ртути. В результате отжимки в мешках остается твердая амальгама, содержал в сумме около 50 % золота и серебра.

Для разложения амальгамы и полного удаления ртути твердую амальгаму отпаривают в ретортных печах при максимальной темпера­туре 750—800 °С в течение 3—6 ч. Продуктами отпарки являются ото­гнанная и сконденсированная ртуть, которую возвращают иа амальга­мацию, и спеченное шлиховое золото. После переплавки золото отправ­ляют на аффинажные заводы.

Амальгамация и обработка амальгамы опасны для здоровья обслу­живающего персонала вследствие повышенной токсичности ртути и ее паров. Предельно допустимая концентрация паров ртути в воздухе, равная 0,01 г/м³, обеспечивается хорошей вентиляцией и местными от­сосами загрязненного воздуха от действующих установок. Ввиду боль­шой ядовитости ртути амальгамацию в настоящее время в Советском Союзе не применяют.

§ 5. Цианирование золотосодержащих руд

Реакция растворения золота в слабых растворах циа­нистых солей в присутствии кислорода, открытая в 1843 г. П. Р. Багратионом, в сравнительно короткий срок нашла практическое осуществление. Цианирование с конца XIX в. является основным способом переработки золотосодержа­щих руд и концентратов. К настоящему времени метод цианирования технологически и аппаратурно оформился в один из наиболее механизированных и совершенных гид­рометаллургических процессов.

Цианирование имеет большие преимущества перед гра­витационным извлечением золота, особенно его мелких природных включений, которые часто не могут быть вскры­ты даже при тонком измельчении и теряются в потоке пульпы. Раствор же цианида по трещинам и порам зерен

способен просачиваться к мелким золотинам и раство­рять их.

Однако если применять только цианирование, то вслед­ствие медленного растворения крупных частиц часть золо­та не успеет раствориться. Поэтому наибольшее извлече­ние золота может быть получено только сочетанием циани­рования с предварительным гравитационным выделением крупных золотин. Вредное влияние на процесс цианирова­ния сульфидов устраняют их предварительным отделением флотацией или проведением окислительного обжига ис­ходного сырья.

В ионной форме процесс цианирования описывается следующей реакцией:

4Au + 8CN- + 2Н₂0 + 0₂ = 4Au(CN)~ + 40Н-. (124)

Из реакции (125) следует, что растворение золота мо­жет происходить только при наличии в водном растворе кислорода, а конечным продуктом взаимодействия являет­ся анионный цианидный комплекс золота. Из многочислен­ных солей цианистоводородной кислоты для растворения золота наиболее пригодны соли щелочных и щелочнозе­мельных металлов. В начале промышленного внедрения процесса цианирования использовали цианистый калий KCN,' который позднее был полностью заменен более де­шевым цианистым натрием NaC'N. В последнее время для этих целей начали применять также цианистый кальций Ca(CN)2, выпускаемый в виде сплава с другими солями (цианплав). Он более дешев даже по сравнению с циа­нистым натрием, но его расход по сравнению с NaC'N вы­ше почти в два раза.

Процесс растворения золота в цианистых растворах но­сит сложный гетерогенный характер. При его техническом, осуществлении имеют важное значение многие факторы и в первую очередь концентрация в растворе кислорода и ци­анида, вид и состав перерабатываемого сырья.

, Оптимальная концентрация цианида натрия в промыш­ленных условиях составляет для крепких растворов 0,03— 0,06 % (0,3—0,6 кг/м³), а для слабых 0,003—0,01 %. По­вышение концентрации цианида выше указанного предела не только не увеличивает скорости растворения золота, но даже несколько замедляет ее. Это связано, как показали физико-химические исследования, с соотношением скорос­тей диффузии кислорода и цианйдного иона к поверхности растворяемых частиц и с соотношением их концентраций.

При нормальных условиях растворимость кислорода в

водных растворах равна 8,57 г/м³. По стехиометрии основ­ной реакции цианирования этому количеству кислорода соответствует содержание в растворе цианида натрия, рав­ное 105 г/м³. В эту концентрацию не входит его избыток (до 0,5 кг/м³), требующийся для ускорения растворения золота, взаимодействия с примесями и др.

Ускорение растворения золота может быть достигнуто только при одновременном увеличении концентрации циа­нида и кислорода. На практике для интенсификации про­цесса растворения золота проводят предварительное на- кислороживание растворов, часто под давлением. Однако при чрезмерном увеличении в растворах содержания NaCN интенсифицируются побочные реакции растворения ком­понентов руды, при которых расходуются цианид и кисло­род.

В кислых й нейтральных растворах цианистые соли не­стойки и подвергаются гидролизу с образованием синиль­ной кислоты HCN, склонной к улетучиванию. Вдыхание ее опасно для обслуживающего персонала. По условиям техники безопасности степень гидролиза NaCN не должна превышать 0,01, а pH промышленных цианистых раство­ров должен быть не ниже 7,7—8,7. Для поддержания тре­буемого pH в раствор добавляют известь или реже едкий натр.

На ход и результаты цианирования руд оказывает боль­шое влияние взаимодействие цианистых растворов с дру­гими минералами.

Обычные примеси самородного золота (серебро и медь) при цианировании легко растворяются, и их присутствие обычно не затрудняет извлечения золота. Значительно за­медляет растворение золота одновременное присутствие теллура и платины.

Золотые руды всегда содержат сульфиды и продукты их окисления. Цианистые растворы взаимодействуют глав­ным образом с продуктами их окисления, которые образу­ются и в самом процессе выщелачивания. На образование кислородных соединений затрачивается кислород. Они ней­трализуют защитную щелочь, увеличивают расход цианида на свое растворение или преобразование цианида в соеди­нения, не способные растворять золото.

К числу наиболее вредных компонентов в цианистых растворах следует отнести медь, железо, цинк и серу. При взаимодействии е цианидом они образуют комплексные ионы Fe(CN)6~, Cu(CN)^“¹⁾”, Zn(CN)T, SCN~ н др., что вызывает излишний расход цианида. Кислород расходует­

ся на окисление сульфидов, сера которых преимуществен­но переходит в SOiT", S° и SN~. Защитная щелочь под дей­ствием углекислого газа может связываться в карбонат или при взаимодействии с анионами SC>4~ в гипс CaS0₄X Х2Н₂0.

Цианирование золотосодержащих руд в промышленных условиях проводят методами просачивания (перколядии)

Рис. 138. Пневмомеханические мешалки:

а — лопастная с центральным аэролифтом; б — импеллериай с периферийными аэролифтами; I — полый вал; 2 — лопасть; 3— импеллер; 4 — диффузор; 5—• аэролифты

или перемешивания (агитации). По первому методу циа­нирование происходит путем фильтрации растворов через слой загруженного пескового материала (эфелей). Метод очень прост и дешев, расход электроэнергии при этом мал, не нужно большое количество механизмов. При его осуще­ствлении растворение золота и отделение растворов от не- растворенного остатка происходят в одном аппарате. Пер- коляция не применима для обработки тонких фракций пе­рерабатываемого материала.

Выщелачивание перемешиванием состоит в обработке тонкого материала цианистым раствором в специальных чанах — агитаторах. Процесс требует большого количест-

ва различных аппаратов: чанов для выщелачивания, сгус­тителей, фильтров и др., расход электроэнергии велик.

На современных золотоизвлекательных фабриках пер- колядия практически полностью заменена выщелачиванием в чанах с перемешиванием. Наиболее часто для этого при­меняют пачуки, чаны с мешалкой (импеллером) и диффу­зоры, а также различные пневмомеханические мешалки, сочетающие механическое и воздушное перемешивание (рис. 138).

Рис. 139. Схема непрерывного выщелачивания золотосодержащих руд:

1 — сгуститель для отделения избыточной воды; 2 — зумпф для сгущенного продукта; 3 — песковый насос; 4 — чаи с перемешиванием; 5. — промежуточный зумпф; 6 — иапориый бак; 7 — барабанный вакуум-фильтр; 8— сборник фильт­рата

Чаны с импеллерной мешалкой и периферийными аэро­лифтами (см. рис. 138,6) наиболее производительны из-за высокой турбулентности и лучшего накислороживания ра­створа. Высокая скорость вращения импеллера» (до 200 об/ /мин) способствует интенсивной циркуляции раствора, а периферийные аэролифты — хорошей подаче воздуха. Од­нако такие чаны потребляют примерно в 1,5 раза больше электроэнергии, чем при лопастной мешалке.

В заводской практике встречается периодическое и не­прерывное выщелачивание. При непрерывном выщелачива­нии (рис. 139) процесс ведут в нескольких (3—6) последо­вательно установленных мешалках. По этой схеме остаток от выщелачивания (кек) отделяют от раствора в обычных сгустителях или сразу на вакуум-фильтрах.

§ 6. Осаждение золота из цианистых растворов

Растворы после цианирования, отделенные от кека и со­держащие избыточный цианид, щелочь и кислород, посту­пают на осаждение золота и серебра.

Для осаждения золота и серебра из цианистых раство­ров можно использовать цементацию более электроотрица­тельными металлами (цинком или алюминием), сорбцию активированным углем или синтетическими смолами и электролиз. Широко распространена в промышленной практике цементация золота и серебра цинком. Медь при этом теоретически осаждаться не должна.

При воздействии металлического цинка на цианистые растворы протекают следующие основные реакции:

2NaAu(CN)₂ + Zn = Na₂Zn(CN)₄ + 2Au; (125)

2NaAg(CN)₂ + Zn = Na₂Zn(CN)₄ + 2Ag. (126)

Дата добавления: 2015-08-29