Оптимизация угольно-сорбционной технологии извлечения золота

• Автор: Бывальцев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ СОРБЦИОН1ЮГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ АКТИВНЫМИ УГЛЯМИ

1.1. Строение активных углей

1.2. Физикохимические аспекты процессов сорбции благородных металлов активными углями
1.3. Промышленная практика применения активных углей для извлечения благородных металлов из руд и концентратов

1.3.1. Методы сорбции

1.3.2. Методы десорбции

1.3.3. Математическое моделирование I и I процессов

1.3.4. Методики оценки технологических свойств активных

1.4. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ УГОЛЬНОСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.
2.1. Методика исследований
2.2. Изучение равновесных характеристик сорбции цианидных комплексов металлов активными углями.
2.2.1. Сорбция из монокомпонентных растворов
2.2.2. Сорбция из поликомпонентных растворов
2.2.2.1. Усовершенствование процесса угольносорбциоиного извлечения золота.
2.2.3. Влияние температуры. Теплоты сорбции.
2.2.4. Выводы.
2.3. Исследование кинетики сорбции цианидного комплекса
золота активным углем
2.3.1. Влияние гранулометрического состава угля.
2.3.2. Влияние реологических свойств пульпы
2.3.3. Выводы
2.4. Исследование процессов сорбции благородных металлов активными углями из нецианидных растворов и десорбции золота
из насыщенного угля.
2.4.1. Сорбция золота из хлоридгипохлоритных растворов
2.4.2. Сорбция золота из бромбром и дных растворов
2.4.3. Сорбция золота и серебра из тиокарбамидных растворов
2.4.4. Десорбция золота из угля, насыщенного в галогенидных
и тиокарбамидных растворах.
2.4.5. Выводы
2.5. Изучение технологических свойств активных углей
2.5.1. Результаты тестирования различных марок.
2.5.2. Влияние параметров пористой структуры активных
углей на их технологические свойства.
2.5.3. Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТИВОТОЧНЫХ СОРБЦИОННЫХ ПРЩССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА.
3.1. Алгоритм модели и исходные данные для моделирования
3.2. Расчет и оптимизация процессов уголь в пульпе
3.3. Выводы.
4. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ УГОЛЬНОСОРБЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ.
4.1. Руда месторождения Маминское.
4.2. Руда месторождения Пионерное.
4.3. Руда месторождения Верх неАл минское
4.4. Оборотный раствор хвостохранилища ЗИФ.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При подготовке настоящей работы, рассмотрены публикации, посвященные строению активных углей, основным закономерностям сорбции благородных металлов активными углями и промышленной практике применения активных углей для извлечения золота и серебра. Активные угли - пористые углеродные сорбенты. Их получают карбонизацией из различного органического сырья: древесины, бурых и каменных углей, антрацита, костей животных, горфа. Получающийся уголь-сырец имеет крупно-пористую структуру и поэтому обладает невысокими сорбционными свойствами. Дня получения микропористой структуры его активируют обработкой диоксидом углерода или водяным паром при температуре 0-0 °С. С + С - 2СО; С + Н2С = СО + Н2, а оставшийся уголь приобретает ажурную микропористую структуру. Другой вид активации заключается в обработке угля некоторыми солями или кислотами при высокой температуре. Активация происходит вследствии выгорания части угля под действием выделяющихся газов-окислителей. Получаемые таким образом активные угли имеют высокоразвитую удельную поверхность (0- м2/г) [4]. Активные угли и графит имеют близкую базисную структуру. В этих слоях каждый атом углерода связан с соседними гибридизированной зр2-связью, вследствие чего расстояние между ними равно 0, нм. Слои гексагональных углеродных колец между собой связаны дисперсионными силами и расстояние между ближайшими слоями (при °С) равно 0, нм. Отдельные слои смещены друг относительно друга таким образом, что половина атомов углерода одного слоя расположена над центрами гексагональных углеродных колец соседнего слоя. Структура активных углей образована аналогичными микрокристаллитами углерода. Размеры их плоскостей находятся в пределах 1-3 нм, т. Ориентация отдельных плоскостей в м и кро кристаллитах углерода, образующих структуру активных углей, не так регулярно воспроизводится как в микрокристаллитах графита, а довольно часто нарушена и отдельные слои беспорядочно сдвинуты относительно друг друга, не всегда сохраняя при этом взаимное параллельное расположение. Такая структура получила название турбостратной. Многие исследователи полагают, что кристаллиты и аморфные фракции углерода связаны ковалентно, и в целом активный уголь представляет собой высокоуглеродный полимер [5]. Окисление радикалов и части функциональных групп карбонизованного органического материала (древесного угля, торфяного или каменноугольного полукокса) приводит к образованию относительно крупных пор. В процессе активации угля пары воды и диоксид углерода диффундируют в поры карбонизованного материала и вступают в реакции окисления. При этом прежде всего окисляется до газообразных продуктов наименее плотная часть материала зоны аморфного углерода и образуются поры молекулярных размеров нерегулярного строения. На следующей стадии активации углей частично выгорают плоскости конденсированных ароматических колец в углеродных кристаллитах. При этом образуются щелевидные поры как между стенками кристаллитов, так и в теле самих кристаллитов. Ширина такой щелевидной поры обычно находится в пределах от 0,8 нм до 1,6-2,4 нм в зависимости от количества выгоревших углеродных плоскостей. Предложена классификация пор сорбентов по размерам. Все поры сорбента были подразделены па три существенно различающихся по свойствам класса. В настоящее время в соответствии с нормами Международного союза чистой и прикладной химии поры радиусом до 0,2 нм называют субмикропорами, поры радиусом 0,2-1,0 нм - микропорами, поры радиусом 1- нм - мезопорами, поры радиусом более нм -макропорами [7]. В работе [ предложена модель строения активных углей как системы микропор. Такие системы, как следует из данных по равновесиям и кинетике сорбции, состоят из ряда микропористых зон, связанных между собой переходными порами. Совокупность сросшихся и контактирующих между собой углеродных кристаллитов образует микропористые зоны. Между кристаллитами существуют пустоты, размер которых значительно меньше размеров самих кристаллитов. Для наиболее вероятных размеров кристаллитов -1,5 нм размеры межкристаллитных пор не превышают максимальных размеров микропор, т. Сорбция обусловлена степенью ненасыщенности поверхности или избыточной свободной энергией поверхности.