Цианирование

Слайд 1

Слайд 2

ЦИАНИРОВАНИЕ — способ извлечения (выщелачивания) металлов (главным образом золота и серебра) из сравнительно бедных, тонковкрапленных руд, хвостов и других продуктов обогащения, основанный на селективном растворении металлов в слабых растворах цианидов (NaCN, Ca(CN)2, KCN) и последующем осаждении их из растворов на цинковой пыли, ионитах, активированном угле.

Избирательность растворения достигается низкой концентрацией раствора (0,03-0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует с другими компонентами руды. Растворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода, повышение концентрации кислорода интенсифицирует процесс.

Слайд 3

Теоретические основы цианирования заложены шведским химиком К. В. Шееле (1783) и русским учёным П. Р. Багратионом (1843).

В производственную практику цианирование вошло в начале 90-х гг. 19 в. (патенты Дж. Мак-Артура и братьев Р. и У. Форрест, Великобритания, 1887 и 1888).

Слайд 4

Получение золота цианированием

Увеличение потребности в золоте и истощение месторождений с большой концентрацией металла в руде заставили ученых в середине XX века искать новые, более эффективные способы извлечения золота из руды. Решение было найдено благодаря свойству золота растворяться в растворах синильной кислоты и ее солей. Этот способ получил название «цианирование руд». При цианировании мелкоизмельченная золотоносная руда обрабатывается слабым раствором цианида натрия, после чего полученное соединение приводится в контакт с цинковой пылью или специальными ионообменными смолами. На этих веществах из соединения освобождается и осаждается уже чистое золото, дальнейшее извлечение которого не представляет особого труда. Изначально метод цианирования нашел применение на крупных заводах, однако вскоре он был весьма видоизменен и в настоящее время это практически единственный способ очистки золота, получивший массовое распространение. Следующим шагом стал переход от цианирования к методу кучного выщелачивания, основанного все на том же свойстве золота растворяться в цианидах. Технология метода проста – на специальной водонепроницаемой площадке выкладывается измельченная золотоносная руда и заливается слабым раствором цианидов. Цианиды, постепенно просачиваясь сквозь руду, растворяют и вымывают золото. Полученный таким образом раствор отправляется в специальные колонны, в которых происходит осаждение чистого золота.

Слайд 5

Слайд 6

РУДОПОДГОТОВКА — совокупность процессов обработки руды разнообразными методами для получения гранулометрического и вещественного составов, определяемых требованиями последующих переделов или нормативами на готовую продукцию.

КЕК — слой твёрдых частиц, остающийся на фильтрующей поверхности, или нерастворимый остаток, получаемый после выщелачивания ценных компонентов из руды или промышленного продукта. Кек содержит 12-20% влаги.

ХВОСТЫ в обогащении — отходы процессов обогащения полезных ископаемых (пустые и слабоминерализованные породы, железные минералы), в которых содержание ценного компонента ниже, чем в исходном сырье. 

САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЕ — процесс сокращения крупности материалов в измельчительных аппаратах без применения специальных измельчающих тел (шары, стержни и др.).

Слайд 7

Преимуществами процесса цианирования является его селективность по отношению к золоту, серебру и другим благородным металлам, сравнительно небольшие расходы цианидов (0,2-0,5 кг/т руды), нахождение золота, серебра в виде анионных комплексов, легко отделяемых от катионных примесей на ионообменных сорбентах. He требуется дорогостоящего кислотостойкого оборудования; температуры проведения процесса обычные.

Слайд 8

Для удаления летучих примесей (сера, сурьма, мышьяк, висмут, ртуть и др.), а также органических веществ чаще всего перед цианированием применяется обжиг. Сульфиды иногда удаляют предварительной щелочной обработкой либо окислением сульфидов до сульфатов перманганатом калия. В зависимости от вкрапленности металлов цианирование при тонком измельчении проводят в аппаратах с пневматическим перемешиванием (пачуки), при грубом помоле — в механических реакторах. Цианирование тонкодроблёной руды (6-12 мм) производится при её достаточной пористости в перколяторах. Крупнокусковая руда выщелачивается в кучах и отвалах (особенно характерно для США). Цианирование золотоурановых руд проводится в сочетании с сернокислотным выщелачиванием урана (ЮАР).

Слайд 9

Крупное золото плохо цианируется, для его извлечения в цикле измельчения используются гравитационные методы (отсадка, центробежные аппараты) с последующей амальгамацией либо цианированием гравитационных концентратов. Кроме сорбции на анионитах для извлечения золота из растворов применяют осаждение (цементацию) цинковой пылью и активированным углём. Платиновые металлы отделяют от золота при его электролизе (платина и палладий концентрируются в электролите, родий, иридий, рутений — в анодных шламах).

При рудоподготовке широко применяют самоизмельчение руды и совмещение измельчения с ционированием, цианирования — с сорбцией (сорбционное выщелачивание).

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Обезвреживание хвостов цианирования

При гидрометаллургической переработке концентратов образуются хвосты, содержащие такие токсичные вещества, как цианиды, тиоцианаты, металлы в виде цианидных комплексов. Обезвреживание отходов такого состава предлагается проводить с использованием метода хлорирования. Процесс хлорирования цианидсодержащих хвостов основан на окислении токсичных соединений хлорсодержащим окислителем, в качестве которого рекомендуется использовать гипохлорит кальция.

Слайд 12