Свойства смол-сорбентов

Технология сорбционного выщелачивания золотосодержащих руд

Сущность метода сорбционного выщелачивания заключается в том, что в аппарате одновременно с цианированием происходит извлечение Au из раствора сорбцией на смолах или активированных углях. В этом же аппарате происходит и разделение обеззолоченной руды, обеззолоченного раствора и насыщенного по Au сорбента.

Разделение продуктов происходит не на фильтрах, а на дренажных ситах с размером ячейки 0,4 мм. Руда имеет крупность 0,074 мм. Сорбент имеет крупность 0,5 ¸ 3,0 мм.. Рисунок 34

Рис. 34.

Метод позволяет повысить извлечение Au, сократить продолжительность цианирования, исключить фильтрацию. При переработке углистых руд Au сорбируется на более сильном сорбенте, вводимом в аппарат, а не на углистых сланцах.

Процесс сорбционного выщелачивания можно вести с использованием 2-х типов сорбентов:

- смолы (ионит) в России;

-активированный уголь за рубежом.

Сорбционное ващелачивание с применением смол

Свойства смол-сорбентов

Смолами, или ионитами называют твердые, высоко-молекулярные соединения, которые благодаря наличию в них ионогенных групп способны обмениваться с раствором электролитов положительно- или отрицательно заряженными ионами в эквивалентных количествах. Иониты получают путем полимеризации стирола и дивинилбензола. Макромолекула смолы может быть представлена из длинных полимерных ДВБ (сшивок) тем прочнее смола, тем меньше она растягивается при погружении ее в раствор. При синтезе на матрицу смолы вводят фиксированные ионы (ионы положительного знака). В роли таких ионов выступают производные аминов.

NH₄⁺ R NH₃⁺ NH⁺

R1

R2 NH₂⁺ N⁺

Для компенсации зарядов фиксированных ионов в матрицу смолы вводят противоионы в эквивалентном количестве (OH^-, Cl^-). При погружении смолы в раствор противоионы теряют связь и переходят в раствор. А на их место из раствора заходят другие ионы того же знака.

Ионит, способный к обмену анионами, называется анионитом. Если фиксированный ион имеет отрицательный заряд, и противоионположительный, то такие иониты называются катионитами.

ROH или RCl — анионит

HR или NaR — катионитAu в цианистом растворе находится в виде комплекса[Au(CN)₂]^-. Значит для его извлечения используют анионит.

Свойства смол.

К смолам предъявляются следующие требования:

1. Набухаемость

-при погружении в раствор, зерна смолы увеличиваются в объеме за счет проникновения молекул воды вглубь зерна смолы;

-размер сухих зерен 0.5¸3.0 мм;

-при погружении в раствор, они увеличиваются в объеме от

1,5 ¸ 2,0 до 8 ¸ 10 раз.

-коэффициент набухания:

Коэффициент набухаемости играет определенную роль для диффузии ионов внутри зерна смолы.

2. Обменная емкость

3. Различают:

-полная обменная емкость ПОЕ;

-равновесная обменная емкость по данному иону;

-равновесная обменная емкость.

РОЕ.(Рабочая емкость – в реальных условиях -характеризует содержание Au в реальных условиях).

ПОЕ — такое количество ионов, которое может поглотить единицa веса или единиц объема смолы; мг-экв / г_{сух. см.}; мг-экв / мл _{наб. см.};мг / г, мг /. Например, для смолы АМ-2Б ПОЕ=130 мл/г.

РОЕ_Me — характеристика для любого металла или иона и характеризует такое количество металла или иона данной природы, которое может поглотить смола в равновесии. Для смолы АМ-2Б РОЕ_Au= 8¸12 мг/г (из промышленных растворов).

РОЕ — характеризует обменную емкость, достигаемую в реальном процессе. Обычно это 70 ¸ 90% от РОЕ.

4. Селективность смолы

Это отношение:

5. Пористость смол

Смолы делают двух типов:

- гелеобразной структуры;

- макропористые.

Они различаются размером внутренних пор и удельной поверхностью. У гелеобразной структуры удельная поверхность до (0.1¸0.2) 1 м²/г смолы. У макропористых удельная поверхность до 30 ¸ 70 м²/г смолы.

В настоящее время синтезируют в основном макропористые сорбенты, т.к. они характеризуются большей скоростью процесса. Для АН-25 удельная поверхность 53 м²/г.

6. Механическая прочность;

Смолы должны иметь высокую механическую прочность к ударной нагрузке и механическому истиранию, с тем, чтобы потери их от механических нагрузок были минимальны.

7. Регенерируемость смолы;

Смола должна не только хорошо поглощать ионы, но также обладать способностью к регенерации с целью многократного использования в замкнутом цикле – сорбция-регенирация-сорбция.

Загруженная в процесс смола работает несколько лет.

В настоящее время широко используется смола АМ-2Б.

“А” — анионит;

“М” — макропористый;

“2” — вторая модификация;

“Б” — бифункциональный, т.е. фиксированные ионы 2-х типов:

50% — третичных аминов;

50% - четвертичных аммониевых оснований.

Поиск по сайту: