4.3 Расчет материального баланса стадии отстаивания

Так как в цианистом растворе после выщелачивания остались частицы взвеси, необходимо их удалить, как можно больше, чтобы они не мешали сорбции. Поэтому следующая стадия отстаивание. 5 % компонентов и 90 % взвеси уходят в осадок.

m(NaAu(CN)₂)=0,0123 кг∙0,95 =0,0116 кг

m(NaAg(CN)₂)=0,0078 кг∙0,95 =0,0074 кг

m(Na₂Сu(CN)₃)=2,93 кг∙0,95 =2,78 кг

m(Na₄Fe(CN)₆)=1,42 кг∙0,95 =1,35 кг

m(NaCN)=2,97 кг∙0,95 =2,82 кг

m(H₂O)=(820 +336 -100 ) кг∙0,95 =1003 кг

m(NaOH)=1 кг∙0,95 = 0,95 кг

m(взвесь тв. в раств.)=18,535 кг∙0,1 =1,85 кг

Данные расчета материального баланса стадии отстаивания сводим в

таблицу 3.

Таблица 3.-Материальный баланс отстаивания

Поток	Приход, кг		Поток	Расход, кг
	Т	Ж		Т	Ж
1 Раствор NaCN 1.1 NaAu(CN)2 1.2 NaAg(CN)2 1.3 Na2Сu(CN)3 1.4 Na4Fe(CN)6 1.5 NaCN 1.6 H2O 1.7 NaOH 1.8 взвесь тв. в раств.	18,535	0,0123 0,0078 2,93 1,42 2,97 1056 1	2 Осветленный раствор 2.1 NaAu(CN)2 2.2 NaAg(CN)2 2.3 Na2Сu(CN)3 2.4 Na4Fe(CN)6 2.5 NaCN 2.6 H2O 2.7 NaOH 2.8 взвесь тв. в раств. 3 Осадок 3.1 NaAu(CN)2 3.2 NaAg(CN)2 3.3 Na2Сu(CN)3 3.4 Na4Fe(CN)6 3.5 NaCN 3.6 H2O 3.7 NaOH 3.8 взвесь тв. в раств.	1,85 16,685	0,0116 0,0074 2,78 1,35 2,82 1003 0,95 0,0007 0,0004 0,15 0,07 0,15 53 0,05
Итого:	18,535	1064,3	Итого:	18,535	1064,3
Всего:	1082,8		Всего:	1082,8

4.4 Расчет стадии сорбция

Все расчеты проводились на 1000 кг руды. В задании производственный участок 850000т/год. Выщелачивание длится 60 суток, только в теплое время года. 3 месяца зимой и еще месяц на обслуживание выщелачивание не проводится. За год успеваем провести выщелачивание 4 раза по 2 месяца каждое.

850000 т/год/4=212500 т руды выщелачивается за 1 раз

m(р-ра)=0,82676 т∙212500т=175686 т подается на выщелачивание

m(р-ра)=0,844 т∙ 212500т=179351,275 т после выщелачивания

m(р-ра)=1,1793 т ∙ 212500т=250601,25 т после промывки

m(р-ра)=1,012 т ∙ 212500т=215050 т после отстаивания, подается на сорбцию

Q=215050 т/60/24=149,3 т/ч производительность по раствору

Определим количество металлического золота и серебра в растворе.

М(NaAu(CN)₂)=272 кг/кмоль; m(NaAu(CN)₂) =0,0116 кг; М(Au)=197 кг/моль

272 кг/кмоль-0,0116 кг

197 кг/моль-m(Au) кг

m(Au)=0,0084 кг концентрация на сорбцию

М(NaAg(CN)₂)=183 кг/кмоль; m(NaAg(CN)₂)=0,0074 кг; М(Ag)=108 кг/кмоль

183 кг/кмоль-0,0074 кг

108 кг/моль-m(Ag) кг

m(Ag)=0,0043 кг концентрация на сорбцию

5 кг/т -весовая емкость Au

3кг/т -весовая емкость Ag

3 л – удельный объем сухой смолы (V_уд=3 м³/т)

Емкости:

5 кг/т/3=1,666 кг/м³

3 кг/т/3=1 кг/м³

Производительность по раствору 149,3 т/ч, скорость пропускания раствора через сорбционную колонну 3 уд. объема в час, тогда суммарный объем ионита:

149,3 т/ч/3=49,7 м³

Количество сорбируемого за 1 час: 49,7*0,0084=0,41 кг/ч по Au

49,7*0,0043=0,21 кг/ по Ag

Время насыщения 1м³ смолы: τ=1,666 кг/м³ /0,41 кг/ч=4,05 ч по Au

τ=1 кг/м³/0,21 кг/ч=4,76 ч по Ag

Поскольку емкость до проскока 75% , то для насыщения 1 м³ смолы необходимо:

τ_0,75=4,05 ч/0,75=5,4 ч по Au

τ_0,75=4,76 ч/0,75=6,34 по Ag

4.5 Расчет основного оборудования

4.5.1 Расчет оборудования для сорбции

С учетом легкости обслуживания, ставим 4 колонны с рабочим объемом 10 м³ :

V_раб=0,8*V_кол

V_кол= V_раб/10 м³=0,8/ 10 м³≈12,5 м³

H : D=6 : 1

V_кол =H*π*D²/4=6* π*D³/4=3* π*D³/2

D=1,38 м≈1,4 м

H=6*D=6*1,4 м

ДОЭ составляет 70 % от ПДОЭ

n=(2*ПДОЭ/ДОЭ)-1=2,85-1=1,85

Перегрузка насыщенной смолы будет проводиться по 3 м³

τ_0,75 *3 м³=5,4 ч/ м³*3 м³=16,2 ч по Au

τ_0,75 *3 м³=6,34 ч/ м³*3 м³=19 ч по Ag

Время перегрузки насыщенный смолы раз в сутки по 3 м³ исходя из выше предложенного.

4.6.2 Расчет оборудования для отстаивания

V_oc=d_ч²*g*(р_тв- р_ж)/(18*µ)

F_уд=(a-b)/(K_oc* V_oc* р_ж) ; м²/(т/ч) удельная поверхность необходимая для сгущения 1 т твердого за 1 ч

а=Ж_исх:Т=50:1

b=Ж_конеч:Т=2,5:1

d_ч=2 мм= 2*10^-3 м

µ_воды=8,94*10^-4 Па*с

р_ТВ= р_руды=2976 кг/м³

р_ж= р_воды=1000 кг/м³ так как малая концентрация NaCN принимаем ее равной плотности воды

g=9,81 м/с²

V_oc=2*10^-3 м*9,81 м/с²/(2976-1000) кг/м³/(18*8,94*10^-4 Па*с)= 2409,2 м/с = = 0,670 м/ч

F_уд=(50-2,5)/(0,8*0,670 м/ч*1)=88,62 м²/(т/ч)

F_сгущ= F_уд*Q=88,62 м²/(т/ч)* 116,152 т/ч=13230,96 м²

Используем 4 отстойника по парам параллельно для лучшего осветления

ВЫВОДЫ ПО ПРОЕКТУ

Был спроектирован участок цеха сорбционного извлечения золота с использованием смолы АМ-2б. Операции процесса были рассчитаны с помощью материальных балансов, а также рассчитаны и выбраны стандартные аппараты для данного производства.

Была также составлена технологическая схема данного производства, спроектирован производственный цех с компоновкой оборудования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Стрижко, Л. С. Металлургия золота и серебра/ Л. С. Стрижко. – М. : МИСИС, 2001

2. Котляр, Ю. А. Металлургия благородных металлов/ Ю. А. Котляр, М. А. Меретуков, Л. С. Стрижко. – 1 том, - М. : МИСИС, 2005. – 431 с.

3. Меретуков, М. А. Металлургия благородных металлов: зарубежный опыт/ М. А. Меретуков, А. М. Орлов. – М. : Металлургия, 1991. – 403 с.

4. Краткий справочник физико-химических величин. Изд. 8-е, перераб./Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. – Л., «Химия», 1983. -232с.

5. ГОСТ 8.417-2002. Единицы величин.- Взамен ГОСТ 8.417-81; введ. 2003-09-01.- Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов, 2003.-27 с.-(Государственная система обеспечения единства измерений).

6. СТП СПбГТИ 044 – 99. Виды учебных занятий. Курсовой проект (работа). Семестровая работа. Общие требования. – Взамен СТП СПбГТИ 044 - 87; введ. 2000-01-01. – СПб. : ИК “Синтез”, 1999. – 17 с.

7. Р 01 - 2007. Библиографическое описание документа. Пример оформления. – Взамен Р 01 - 97; введ. 2008-01-01. – СПб. : ИК “Синтез”, 2007. – 8 с.

8. СТП СПбГТИ 006 – 2009. Подготовка и оформление авторских текстовых оригиналов для издания. – Взамен СТП СПбГТИ 006 - 01; введ. 2009-01-07. – СПб. : ИК “Синтез”, 2005. – 32 с.

28