Oltinni qayta tiklashda faollashtirilgan uglerodni qo'llash

Oltin qazib olish sanoatida faol uglerod siyanid eritmalaridan past konsentratsiyali oltinni adsorbsiyalash va boyitish uchun asosiy material hisoblanadi. Uning asosiy vazifasi fizik adsorbsiya yo‘li bilan yirik g‘ovak strukturasidagi oltin siyanid komplekslarini tanlab boyitish, massa kontsentratsiyasining ming-baravar oshishiga erishish va keyingi samarali tiklanish uchun asos yaratishdir.

 

I. Oltinni qayta tiklashda faollashtirilgan uglerodning roli

 

Oltin rudasini siyanid bilan yuvishdan so'ng, oltin odatda juda past konsentratsiyalarda oltin siyanidi anionlari (Au(CN)₂⁻) shaklida eritmada mavjud. Bunday suyultirilgan eritmalardan oltinni to'g'ridan-to'g'ri olish iqtisodiy jihatdan qiyin. Faollashgan uglerod o'zining yuqori o'ziga xos sirt maydoni (taxminan 1000 m²/g) va o'ziga xos g'ovak tuzilishi bilan eritmadan oltinni boyitish uchun ideal vositaga aylanadi.

Sanoat ishlab chiqarishida asosan hindiston yong'og'i qobig'i faollashtirilgan uglerod ishlatiladi. U bug'ning faollashuvi orqali ishlab chiqariladi va uglerod{1}}pulpa jarayonida- ishqalanishga bardosh berish uchun etarli qattiqlik va aşınma qarshilikka ega.

 

II. Oltinni adsorbsiyalash mexanizmi: Ion Pair Oltin siyanid anionlari manfiy zaryadlangan, faollashtirilgan uglerodning yuzasi esa elektr neytraldir, shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri adsorbsiya mumkin emas. Oltinning adsorbsiyasi "ion juftlari" hosil bo'lishiga tayanadi. Eritmadagi kaltsiy ionlari (Ca²⁺, odatda qoʻshilgan ohakdan) ikkita oltin siyanid anioni bilan qoʻshilib, elektr neytral kaltsiy-oltin sianid ion juftlarini hosil qiladi: Ca[Au(CN)₂]₂. Ushbu neytral ion juftlari van der Waals kuchlari orqali faol uglerodning g'ovak yuzalarida jismoniy adsorbsiyalanadi.

Bu teskari dinamik muvozanat jarayonidir. Eritmadagi oltin konsentratsiyasi va faollashtirilgan ugleroddagi oltin yuki o'rtasida mos keladigan bog'liqlik mavjud. Eritmadagi oltin kontsentratsiyasini doimiy ravishda kamaytirish va uglerodga oltin yukini oshirish uchun qarama-qarshi oqim bilan aloqa qilish usuli qo'llaniladi: oltin{2}}bog'li pulpa bir qator adsorbsion tanklar orqali ketma-ket oqadi, faol uglerod esa teskari yo'nalishda harakat qiladi. Oxirgi tankdan yangi uglerod qo'shiladi va eng yuqori oltin konsentratsiyasi bo'lgan birinchi tankga oqadi; pulpa birinchi tankdan oxirgi tankga oqadi. Shunday qilib, oxirgi rezervuardan chiqarilgan qoldiqlardagi oltin kontsentratsiyasi juda past darajaga tushirilishi mumkin, shu bilan birga birinchi rezervuardan chiqarilgan oltin-yuklangan uglerod yuqori yuk ko'tarish qobiliyatiga erishadi.

III. Oltinning adsorbtsiya samaradorligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar Oltinning adsorbsiya samaradorligiga turli xil operatsion va kimyoviy sharoitlar ta'sir qiladi.

 

1. Jismoniy sharoitlar: uglerod zarralarining bir xil suspenziyasini ta'minlash va cho'kish yoki suzishni oldini olish uchun pulpa zichligi faollashtirilgan uglerodning nam zichligiga (taxminan 1,3-1,5 t/m³) yaqin bo'lishi kerak. Etarli aralashtirish uglerod zarralari yuzasida suyuqlik chegara qatlamining qalinligini kamaytirishi va oltinning uglerod zarrachalariga massa o'tishi va tarqalishini tezlashtirishi mumkin.

 

2. Faollashtirilgan uglerod xususiyatlari: Kichikroq uglerod zarrachalari adsorbsiya kinetikasini tezlashtirish uchun foydalidir, lekin skrining va tiklanishning qiyinligini oshiradi. Sanoatda tez-tez ishlatiladigan zarracha o'lchami diapazoni 1-3 millimetrni tashkil qiladi (masalan, 6 × 12 mash yoki 8 × 16 mash). Uglerodning qattiqligi hal qiluvchi ahamiyatga ega, chunki u aralashtirish, nasos va regeneratsiya jarayonlarida ishqalanishga bardosh berishi kerak. Hindiston yong'og'i qobig'i uglerod bu borada juda yaxshi ishlaydi.

 

3. Raqobatbardosh adsorbsiya va zaharlar: Bu tiklanish tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy masala.

- Organik zaharlar: flotatsiya reagentlari (masalan, ksantatlar), moylash moylari va hümik kislotalar kabi organik moddalar adsorbsiya joylari uchun oltin bilan raqobatlashadi va hatto teshiklarni to'sib qo'yishi mumkin. Ba'zi flotatsiya reagentlari faollashtirilgan uglerodning adsorbsion faolligini 60% dan ortiq kamaytirishi mumkin. Ushbu organik zaharlar, asosan, keyingi termal regeneratsiya bosqichlari orqali chiqariladi.

- Noorganik zaharlar: Asosan boshqa metallarning siyanid komplekslari (masalan, mis, nikel, kumush). Ular faol joylarni egallab, adsorbsiyalanadigan ion juftlarini ham hosil qilishi mumkin. Misning ta'siriga alohida e'tibor berilishi kerak. Eritmadagi siyanid shakli pH ga qarab o'zgaradi va pH 10,5 dan past bo'lsa, u osonroq so'riladi. Aksariyat noorganik zaharlarni kislotali yuvish orqali olib tashlash mumkin.

- Masshtablash: CIP jarayonida kaltsiy ionlari va karbonat faollashtirilgan uglerod yuzasida kaltsiy karbonat (CaCO₃) kabi cho'kmalarni hosil qilishi mumkin. Ushbu shkala qatlamlari asosan cho'kadi va uglerod zarralarining mezoporalari va makroporlari kirishlarini to'sib qo'yadi va oltinning mikroporlarga tarqalishiga to'sqinlik qiladi. Muntazam kislotali yuvish bu shkala qatlamlarini samarali ravishda olib tashlashi mumkin.

 

4. Eritmaning kimyoviy muhiti:

- pH va siyanid kontsentratsiyasi: Sanoatda zaharli HCN gazining hosil bo'lishini nazorat qilish uchun pH odatda 10-11 oralig'ida saqlanadi. Etarlicha erkin siyanid kontsentratsiyasi oltinning samarali erishi va barqarorligini ta'minlashning zaruriy shartidir.

- Harorat: Oltinning adsorbsiyasi ekzotermik jarayon, shuning uchun past haroratlar adsorbsiyaga yordam beradi. Ko'pgina zavodlar ko'pincha sovuq mavsumda yuqori tiklanish tezligiga erishadilar. Aksincha, keyingi desorbsiya jarayoni yuqori haroratni talab qiladi.

- Ion kuchi: kalsiy va magniy kabi gidroksidi tuproq metall ionlarining mavjudligi oltin siyanid ionlari juftlarini hosil qilish uchun zarurdir.

 

IV. Desorbsiya: faollashtirilgan ugleroddan oltinni desorbsiyalash. Yuqori konsentratsiyali oltin bilan adsorbsiyalangan{1}}yuklangan uglerod, oltinni elektrolitik tozalash uchun eritmaga qaytarish uchun desorbsiya (elyusiya) muolajasidan o‘tishi kerak.

 

Desorbsiyaning asosiy printsipi adsorbsiya uchun noqulay sharoitlarni yaratish va adsorbsiya jarayonini teskari o'zgartirishdir. Sanoatda asosan ikkita etuk jarayon qo'llaniladi: AARL usuli va Zadra usuli. Ikkalasi ham quyidagi bosqichlarga asoslanadi:

1. Yuqori haroratda yuqori{1}}konsentratsiyali natriy ioni (natriy gidroksiddan) eritmasi ion almashinuvi orqali oltin sianid ionlari juftlaridagi kaltsiy ionlarini natriy ionlari bilan almashtirish uchun ishlatiladi, bu esa barqarorligi pastroq natriy-oltin sianid ion juftlarini hosil qiladi.

2. Yuqori harorat beqaror natriy{1}}oltin siyanidi ionlarining parchalanishiga yordam beradi va oltin siyanidi anionlari faollashgan uglerod yuzasidan eritmaga qayta chiqariladi.

Ularning orasidagi asosiy farq jarayon kombinatsiyasidadir: AARL usuli - partiyaviy operatsiya bo'lib, desorbsiyalangan oltin{0}}boy eritma (homilador eritma) mustaqil elektroliz ustaxonasiga yuboriladi; Zadra usuli desorbsiya ustuni va elektrolitik hujayrani ketma-ket bog'lab, bir vaqtning o'zida desorbsiya va elektrolizni amalga oshiradigan yopiq halqa siklini hosil qiladi. Qabul qilingan usuldan qat'i nazar, maqsad adsorbsion konturga qaytarilgan yog'siz uglerodning oltin miqdorini uning adsorbsion qobiliyatini tiklash uchun tonna uchun taxminan 50 grammdan pastga tushirishdir.

 

V. Asosiy jarayon oqimlari: CIP, CIL va Pumpcell

 

Faollashtirilgan uglerodli oltin qazib olishning uchta asosiy shakli mavjud:

Pulpadagi uglerod (CIP): ruda birinchi navbatda mustaqil siyanidni yuvish tanklari orqali oltin eritishning ko'p qismini yakunlaydi va keyin pulpa oltin adsorbsiyasi uchun bir qator adsorbsion tanklarga kiradi. Pulpa oldinga oqadi va faollashtirilgan uglerod qarshi oqim bilan tashiladi. Uning "boyitish nisbati" (oltin{2}}yuklangan uglerod darajasining ozuqa eritmasi oltin darajasiga nisbati) odatda 1000-1200 ni tashkil qiladi.

Yuvishdagi uglerod (CIL): Yuvish va adsorbsiya birlashtiriladi va bir vaqtning o'zida bir xil seriyali tanklarda amalga oshiriladi. Bu jarayon, ayniqsa, "oltinni o'g'irlaydigan" moddalar (oltinni so'rib oladigan boshqa moddalar) bo'lgan rudalar uchun juda mos keladi, chunki faollashtirilgan uglerod erigan oltinni himoya qilish uchun ular bilan raqobatlasha oladi. Biroq, eritmada oltin konsentratsiyasining pastligi sababli, yuvish to'liq bo'lmaganda, odatda faollashtirilgan uglerodning katta inventarizatsiyasi talab qilinadi va boyitish nisbati odatda 800-1000 ni tashkil qiladi.

 

Pumpcell jarayoni: "quvnoq{0}}-raund"ga o'xshash ish rejimini qabul qiladi. Qarama-qarshi oqimga uglerod pulpasining jismoniy harakati kerak bo'lmasdan, pulpa oziqlantirish nuqtasini va qoldiqlarni chiqarish nuqtasini muntazam ravishda aylantirish orqali erishiladi. Bu usul qayta aralashtirishni kamaytiradi, uglerodni partiyalarda boshqaradi, yuqori boyitish nisbatiga (1500-2500 yoki undan yuqori) erishish mumkin va yanada ixcham uskunalar hajmiga ega.

Jarayonni tanlash turli omillarga bog'liq, masalan, ruda xususiyatlari, dizayn miqyosi, investitsiyalar va operatsion xarajatlar.

 

VI. Jarayon monitoringi va muvozanati CIP/CIL zavodining barqaror ishlashi asosiy parametrlar monitoringiga tayanadi, ular asosan ikkita “aspekt” orqali baholanadi:

 

- Eritmadagi oltin kontsentratsiyasi: Har bir adsorbsion idishning chiqishida eritmadagi oltin miqdorini kuzatib boring, bu esa sezilarli darajada-qadam{2}}pasayish tendentsiyasini ko'rsatishi kerak.

- Oltin kontsentratsiyasi-yuklangan uglerodda oltin konsentratsiyasi: Har bir adsorbsion idishdagi faollashtirilgan uglerodning oltin yukini kuzatib boring, bunda oldindan orqaga-bosqichma{3}}pasayish tendentsiyasi ko‘rsatilishi kerak.

Ushbu jihatlarni muntazam ravishda tahlil qilish, faollashtirilgan uglerodning adsorbsion kinetik tezligi (faolligi) bo'yicha sinovlar bilan birgalikda zavodga zahar to'planishi, uskunaning samaradorligini pasaytirish yoki operatsion nomutanosiblik kabi muammolarni o'z vaqtida aniqlashga yordam beradi va shu bilan optimal oltin olish tezligini saqlab qoladi.

Faollashgan uglerod oltinni qayta tiklashda o'zgarmas rol o'ynaydi. Oltin siyanid ionlari juftlarini adsorbsiyalashning asosiy printsipidan organik va noorganik zaharlar va masshtablashning amaliy muammolarini hal qilish, desorbsiyani tiklash va jarayonni tanlashgacha, butun jarayon murakkab va samarali texnik tizimni tashkil qiladi. -faollashtirilgan uglerod xossalarini, jarayon sharoitlarini va tizim balansini chuqur tushunish va aniq nazorat qilish oltinni samarali va tejamkor qayta ishlashning asosidir.