Уже в 1894 г. в одном из патентов в США [15] описано концентрирование золота и серебра из растворов цианида на угле с целью извлечения этих металлов. В 1916 г. в шахте Кванми в Западной Австралии вместо классического способа осаждения золота цинковой пылью использовали тенки с тонкопористым активным углем, через которые прокачивался раствор цианида золота. Уже тогда отмечалось, что при контакте с углем имеет место не только восстановление соли золота, но и его адсорбция [16]. Как видно из рис. 12.3, такая адсорбция в широком интервале концентраций описывается уравнением изотермы Фрейндлиха. Так как в то время еще не были разработаны соответствующие процессы экстракции золота из активного угля, классический способ осаждения золота цинко — t вой пылью продолжали применять в большинстве золотодобы — { вающих стран. Наконец, в 1938 г. Чермен [17] применил по — ‘ рошковый уголь в процессе золотодобычи; отработанный уголь [ отделялся флотацией и озолялся.
Остаточная концентрация Аи, млн~’ |
I После второй мировой войны в США был разработан про — ! цесс на зерненом угле, который используется и в настоящее время на приисках в Хоумстэйке (штат Южная Дакота). Про — | изводительиость процесса I составляет 2250 т цианизи — I рованной суспензии в сутки, si При этом в тенках после I отмучиваиия фракции зереи I размером до 0,7 мм остается уголь с размерами зерен 1,4—3,4 мм. После контакта с суспензией золота в тече-
Ис. 12.3. Изотерма Фрейндлиха для .адсорбции Au(CN)2 на активных уг — ~ях А, В, С.
Ние 20—60 мип (чаще 30 мин) зерненый уголь отделяется фильтрованием и частично освобожденная от золота суспензия прокачивается в следующий теик с зерненым углем. Концентрирование золота на активном угле осуществляется в 4 ступени, при этом раз в сутки производится замена угля. Пока первый фильтр очищается экстракцией и реактивируется, остальные фильтры работают в последовательном режиме. Приведенные ниже результаты дают представление о производительности процесса по ступеням:
I |
П |
Ш |
IV |
|
Содержание угля в суспен |
16 |
18 |
24 |
24 |
Зии, г/л |
||||
Содержание золота в рас |
0,72 |
0,27 |
0,05 |
0,015 |
Творе па выходе, г/т |
||||
Количество адсорбированно |
62,5 |
85,9 |
96,9 |
99,2 |
Го золота, % |
||||
Поглощение золота на |
11 250 |
4 500 |
2550 |
600 |
Активном угле, мг/кг |
||||
Остаточное содержание |
Золота в |
Активном |
Угле, |
Отфильтро- |
Ванном на IV ступени, экстрагируется 1%-ным раствором едкого натра, содержащим около 0,2 % цианида натрия, при 80 °С в течение 50 ч. В таком процессе, осуществляемом в противотоке, можно экстрагировать до 150 мг золота па 1 кг угля. Затем производится реактивирование угля во вращающейся с внешним обогревом при 650 °С. В настоящее время этот процесс используется для очистки остаточных растворов. Однако его можно применять для обработки исходных растворов, содержащих золото, если увеличить число ступеней очистки или изменить соотношение уголь : суспензия. Определенную проблему создает относительно большое время контакта в процессах адсорбции — десорбции, обусловленное размерами зерен активного угля. Тем не менее, из-за трудностей, возникающих при фильтровании, а также возможного истирания и пыления, которые приводят к потере угля, содержащего золото, применение тонкодисперсного угля исключено. В таких процессах в основном используются тонконористые зерпеные активные угли, которые обладают достаточно высокой прочностью, хотя и не проявляют хороших кинетических свойств. Усовершенствованием процесса концентрирования золота на активном угле занимались также золотодобывающие предприятия в Южной Африке — стране с наиболее развитой в мире добычей золота. Наряду с флотационными способами, использующими порошковый уголь, здесь испытывался процесс на зерненом угле, так называемый уголь в пульпе. Рассматриваемые выше процессы применялись также для обработки старых вскрышных отвалов на золотых приисках; в таких отвалах иногда содержится 0,5—1,0 г золота на 1 т породы.
12.2.2. Прочие металлы
По данным Зундара и других [19], на определенных активных углях при соответствующем времени контакта можно
Успешно концентрировать молибден из сильнокислых растворов, представляющих собой производственные стоки. Ниже указана
|
Шей (по сравнению с другими углями) эффективностью, которая, по-видимому, обусловлена образованием полимолибдата в порах угля. Равновесная емкость промышленных активных углей при концентрации молибдена 450 мг/л составляет около 15% (масс.). В непрерывных процессах даже при линейной скорости 3,7 м/ч длина зоны массопередачи составляет 2,4 м, а скорость ее продвижения по слою 30—45 см/сут.
С помощью активного угля, соосажденного со смесью гид — роксидов алюминия и железа, можно извлекать уран из морской воды. При среднем содержании урана в воде около 3 частей на биллион можно получить до 112 мг урана на 1 г адсорбента при соотношении компонентов смеси 1:3:4 [20]. Десорбция образующегося карбонатного комплекса урана производится 0,5 М раствором карбоната аммония.