2.2. Металлургический расчет выщелачивания

Цель металлургических расчетов выщелачивания – определение потребного количества реагентов для осуществления процесса, масс и объемов веществ, поступающих в процесс, и масс, объемов, состав образующихся при выщелачивании продуктов.

Для выполнения расчетов необходимы следующие исходные денные:

- схема выщелачивания;

- состав поступающих в переработку исходного сырья и других реагентов;

- химизм процесса;

- отношение Ж : Т при выщелачивании;

- степень извлечения (степень превращения) компонентов сырья или выходы и составы продуктов выщелачивания.

Металлургический расчет ведут обычно либо на единицу исходно­го сырья (1т, или 100 кг, 100 т и др.), либо нa годовую или суточную производительность передела.

Завершается расчет составлением материального баланса.

Принцип расчета рассмотрен на примере цианирования золото-содержащей руды.

ПРИМЕР.

Провести металлургический расчет цианирования 100 т/сут кварцево-сульфидной золотосодержащей руды состава, %:

SiO₂ – 78; FeS₂ – 0,026; Fе₂O₃ – 3,4; Cu₂S – 0,002; Al2O3 – 6,4; CaO – 5,8; MgO – 4,5; Au – 5 г/т.

За счет истирания шаров при измельчении руды в продукте, поступающем на цианирование содержится 0,0001 % Fe... Цианирование ведут при отношении Ж : Т = 1,5 : 1, концентрации NaCN – 0,05 %; СаО – 0,02 %. При выщелачивании в раствор переходит, %: Au – 98; Fe – 100; FeS₂ – 14; Cu₂S – 40. Потери NaCN за счет гидролиза и химического разложения принимают равными 10% от общего расхода. Оборотный раствор содержит 0,0264% (0,264 кг/м³) NaCN.

Для приготовления цианистых растворов используют цианшлам, содержащий 40% NaCN.

Расчет расхода защитной щелочи при цианировании вести при следующих исходных данных:

• расход 100% CaO на химическое взаимодействие с рудой и углекислотой воздуха составляет 4,3 кг/т руды;

• концентрация растворов по свободной СаО в выходе из чанов выщелачивания – 0,02%, в обеззолоченных растворах – 0,02%;

• извлечение свободной СаО при фильтрации и отмывке – 82%.

Схема процесса цианирования приведена на рис 2.1

Руда Т, т/сут

Ж, м³/сут

Измельчение

Сгущение

Слив Сгущ. Продукт

Цианирование

Фильтрация

Раствор Хвост

Осаждение Au Распульповка

Au-осадки Обеззолоченый На обезвреживание

раствор

Рис. 2.1

Решение:

Расчет ведем на 1 т руды в следующем порядке.

1.Расчет расхода цианистого натрия и извести.

Определим мaссу NaCN необходимого для создания 0,05 % (0,5 кг/м³) концентрации его в растворе цианирования.

При Ж : Т = 1,5 : 1 на 1 т руды потребуется 1,5 м³ H₂O. Масса NaСN в растворе составит: 0,5  1,5 = 0,750 кг. По схеме (рис. 2.1) цианироваиие ведут с использованием 50 м³ оборотных (обеззолоченных) цианистых растворов с содержанием 0,0264 % NaCN. В расчете на 1 т твердого, исходя из схемы, вводят 0,5 м³ оборотного раствора. С ними поступит NaCN:

0,264  0,5 = 0,132 кг.

Тогда расход свежего NаCN для создания 0,05 %-ной концентра­ции в растворе будет

0,750 – 0,132 = 0,618 кг.

С учетом потерь цианида, принятых в исходных данных равными 10 %, общий расход свежего NaCN будет

0,618 + 0,1  0,618 = 0,680 кг.

При использовании на заводе цианшлама с содержанием 40 % NaCN на цианирование 1 т руды его потребуется: 0,680 : 0,4 = 1,7 кг.

Цианид вводится в аппарат в виде 10 %-ного водного раствора. Следовательно, с ним будет введено воды:

1,7 – 10 х = 17 кг.

х – 100

Расчет расхода извести, выполняющей роль защитной щелочи, ведут аналогичным образом. Для рассматриваемого примера расход СаО составит 5,03 кг/т руды. При использовании извести с содер­жанием 80 % СаО на цианировании 1 т руды потребуется 6,27 кг. Защитная щелочь вводится в виде 20 %-ного раствора. Для его приго­товления понадобится 31,35 кг воды.