ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Факторы, определяющие скорость цианирования в заводских условиях из "Металлургия благородных металлов " Экспериментальные исследования по изучению кинетики цианирования проводили в условиях, несравненно более простых, чем реальные. В частности, вместо руды-, содержащей золотины разной степени дисперсности и различного лигатурного состава, в этих опытах использовали образцы из химически чистых золота и серебра, к тому же правильной геометрической формы. Цианистые растворы, которые применяли в этих исследованиях, были абсолютно чистыми, тогда как в реальных условиях цианирования производственные цианистые растворы, как правило, содержат значительное количество примесей, существенно влияющих на ход процесса. Совершенно не учитывалось также присутствие в рудах посторонних минералов, способных взаимодействовать с цианистыми растворами, вызывая при этом многообразные побочные явления. [c.99] Эти и многие другие отличия не оставляют сомнений в том, что пользуясь результатами лабораторных кинетических исследований, невозможно объяснить все особенности процесса цианирования золотосодержащих руд в заводских условиях. Тем не менее отдельные, наиболее важные и принципиальные моменты цианистого процесса находят вполне удовлетворительное объяснение на основании этих исследований. [c.99] Результаты изложенных выше кинетических исследований показывают, что при той умеренной интенсивности перемешивания, которая наблюдалась в этих опытах, процесс растворения золота и серебра в цианистых растворах носит диффузионный характер. При высоких концентрациях цианида, когда скорость диффузии ионов N относительно велика, самой медленной стадией растворения является диффузия молекул растворенного кислорода. При низких концентрациях ионов N диффузия их протекает со скоростью, меньшей, чем диффузия кислорода, и скорость процесса ограничена подводом этих ионов к поверхности металла. [c.100] Многочисленные исследования, проведенные по цианированию золотосодержаш,их руд, а также анализ работы ЗИФ показывают, что и в реальных условиях цианирования процесс растворения благородных металлов в большинстве случаев носит диффузионный характер. В связи с этим все факторы, ускоряющие диффузию, следует рассматривать как возможные пути интенсификации процесса цианирования. [c.100] Скорость диффузии возрастает с повышением скорости перемешивания. Поэтому, используя интенсивное перемешивание, можно достичь значительного увеличения скорости растворения независимо от того, лимитируется процесс диффузией ионов N или диффузией молекул растворенного кислорода. Этот важный вывод широко используют в практике выщелачивания золотых руд, применяя различного рода аппараты с высокой интенсивностью перемешивания. [c.100] В большинстве случаев концентрация цианида в рабочих цианистых растворах несколько превышает оптимальную, и процесс растворения контролируется диффузией кислорода. Поэтому снижение концентрации кислорода в результате протекания побочных реакций окисления неизбежно приводит к уменьшению скорости растворения золота. Учитывая это, вопросам интенсивной аэрации пульпы всегда уделяют большое внимание, стараясь поддерживать концентрацию кислорода в цианистых растворах возможно более близкой к равновесной. [c.101] Зная механизм растворения благородных металлов в цианистых растворах, можно наметить пути дальнейшего повышения скорости растворения. Очевидно, что если концентрация цианида равна оптимальной или выше нее, то интенсифицировать процесс цианирования можно, лишь повышая концентрацию кислорода в растворе. Так как растворимость кислорода прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором, выш,елачивание при повышенном давлении кислорода должно сопровождаться увеличением оптимальной концентрации цианида и скорости растворения золота. При растворении чистого золота в чистых цианистых растворах это положение полностью подтверждается. Исследования И. Н. Плаксина (1937 г.) показали, что в равной степени оно применимо и в случае цианирования золотосодержащих руд. [c.101] На рис. 43 показано извлечение в раствор рудного золота в зависимости от концентрации Na N и парциального давления кислорода. Эти результаты показывают, что с повышением давления кислорода скорость растворения возрастает и достигает максимума при более высоких концентрациях цианида. [c.101] Несмотря на большие перимущества цианирования при повышенных давлениях кислорода, этот процесс не нашел пока промышленного применения, главным образом, вследствие большой стоимости аппаратуры высокого давления (автоклавов). [c.102] Поэтому на практике прибегают к небольшому подогреву цианистых растворов только в зимний период, поддерживая их температуру равной 15—20 °С. [c.103] В процессе измельчения руды крупность золотин, обладающих большой ковкостью, существенно не меняется. Поэтому в технологических схемах ЗИФ для извлечения крупного золота обычно предусматривают операции гравитационного обогащения или амальгамации, предшествующие процессу цианирования. [c.104] Сложную задачу представляет извлечение тонкодисперсного золота (крупностью—1 мкм). Такое золото не удается полностью вскрыть, даже при сверхтонком измельчении. Руды, содержащие тонкодисперсное золото, относят к категории упорных для переработки их применяют специальные методы (гл. XVI, 3). [c.104] В отдельных случаях, когда частицы выщелачиваемой руды имеют пористую, рыхлую структуру, цианированию можно подвергать материал после грубого помола или даже мелкокусковую руду. При этом процесс протекает во внутренней диффузионной области, т. е. самой медленной стадией его является доставка цианида и кислорода по трещинам и капиллярам к поверхности золотин. Скорость процессов, протекающих во внутренней диффузионной области, не зависит от интенсивности перемешивания, но возрастает с повышением концентрации реагентов. Основное влияние на скорость цианирования в этом случае оказывает диаметр частиц выщелачиваемой руды и их пористость. [c.104] Удельная поверхность частиц определяется не только их размером, но и формой. Поэтому форма золотин также влияет на скорость цианирования. Очевидно, что при равной массе золотин скорость растворения шарообразных частиц, имеющих минимально возможную удельную поверхность, будет меньше, чем кубических, а кубических — меньше, чем пластинчатых, и т. д. В процессе выщелачивания поверхность золотин обычно уменьшается и, соответственно, снижается абсолютное количество металла, переходящее в раствор в единицу времени. Иногда, однако, поверхность контакта металл—раствор в течение всего времени выщелачивания сохраняется примерно постоянной или даже несколько возрастает. Это происходит, когда частица золота имеет форму, близкую к пластинчатой, или вкраплена в породу так, как это показано на рис. 46. В этом случае скорость растворения меняется незначительно. [c.104] Вторичные илы образуются в результаты истирающего действия дробильно-измельчительных машин и состоят из весьма мелких частиц кварца, силикатов и других переиз-мельчеиных материалов. [c.105] В отличие от кварцевых руд, глинистые и охристые руды при пониженных степенях разжижения образуют пульпы с повышенной вязкостью (рпс. 47), возрастающей при длительном перемешивании вследствие набухания коллоидных частиц (рис. 48). Высокая вязкость v обусловливает резкое снижение скорости растворения золота в таких пульпах. Поэтому их цианирование возможно только при повышенных степенях разжижения. Однако увеличение Ж Т требует увеличения объема аппаратуры, необходимой для цианирования, и повышения расхода реагентов. Кроме того, присутствие в пульпе большого количества илов сильно затрудняет последующие операции сгущения, фильтрации и промывки. Поэтому руды с высоким содержанием илов обычно относят к категории упорных. [c.105] Кроме этих основных факторов, определяющих скорость растворения золота, есть еще и ряд других, влияние которых будет рассмотрено в последующих разделах. [c.106] Вернуться к основной статье