При атмосферном давлении и температуре менее 100 0С за счёт сдвига равновесия системы уголь - раствор, const равновесия сдвигается в сторону раствора, содержание Au(CN)-2 резко снижается. Установка десорбции золота и электролиза золотосодержащего раствора позволяет вести процесс при повышенном давлении до 0,5 МПа, температуре 150 0С.
Золотосодержащий раствор десорбции поступает на электролиз, в ходе которого на катоде осаждается золото Au0.
В электролитическом процессе золото с незначительным количеством примесей Ag, Cu, из раствора содержащего Au(CN)2 осаждается на катоде. Также выделяется диоксид углерода и азот. В свою очередь на катоде выделяется водород.
Из побочных реакций протекающих при электролизе основными являются ниже следующие:
Реакция на катоде:
Реакция на аноде:
Реакция в растворе:
В ходе процесса электролиза, при нормальных условиях, лимитирующей стадией процесса является скорость диффузии Au(CN)2 к поверхности катода по уравнению (1)
2,3·T · lgC0/C1=Km · t · S, (1)
где Km = Р·ð - коэффициент диффузии (Р - коэффициент распространения разряжающихся частиц Au(CN)2, ð - толщина диффузионного слоя);
Т – температура электролита;
C0 - исходная концентрация золота;
С1- концентрация золота после электролиза;
t - время электролиза;
S -площадь катода.
При повышении температуры, скорость диффузии золота к катоду возрастает. При этом снижается содержание О2 в электролите. Установка десорбции угля и электролиза золотосодержащего раствора позволяет повышать температуру электролита, что приводит к повышению производительности электролизёра.
1.3 Технологическая схема процесса
Технологическая схема процесса десорбции золота и электролиза золотосодержащего раствора представлена на рисунке 1.1.
Десорбция и электроосаждение осуществляются путём обработки угля раствором NaOH с последующим электролитическим осаждением золота из золотосодержащего раствора. Параметры процесса во многом зависят от условий процесса: давления и температуры. В рабочем цикле необходимо поддерживать давление на более высоком уровне, чем давление паров, тем самым увеличивается реакционнаяя способность десорбирующих агентов за счёт сдерживания газов в реакционной зоне.
Промывка угля кислотой предназначена для растворения примесей с поверхности угля и его химической активации.
2 Краткие данные о конструкции и режиме работы установки десорбции золота и электролиза золотосодержащего раствора
Марка колонны десорбции JXZ140670 объем колонны 10 м3, загрузка угля 5000 кг. Колонна имеет вид прямого цилиндра, диаметр внутренний 1400 мм, высота 6700 мм, марка стали Cr17Ni12Mn2, толщина 10 мм, колонна закрыта теплоизоляцией (минвата) 100 мм, внешний цилиндр изготовлен из углеродистой стали толщиной 4 мм.
На верху колонны оборудованы узлы входа, выхода раствора и газа, соединение предохранительного клапана и манометра, внизу колонны оборудован вход подачи раствора и выход угля. В колонне имеется смотровое окно с болтовым соединением. Перед монтажом установить уплотнение и закрутить болты, длина соединения резьбы не менее 35 мм.
После каждой выгрузки колонны необходимо промывать колонну чистой водой.
Насыщенный уголь загружается в колонну десорбции, снизу поступает разогретый раствор, который проходит снизу вверх, омывая золотосодержащий уголь. Насыщенный золотом раствор выходит сверху колонны, а обеззолоченный уголь разгружается внизу колонны десорбции.
Колонна и трубопроводы соединяются фланцевыми соединениями.
Колонна десорбции представлена на рисунке 2.1.
2.2 Электролизер
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.