Глава 7. Контроль химических растворов. (Давид а.Миллиган и Омар а.Мухтади)

7.1. Введение.

Циркулирующий раствор (как правило, водный раствор цианида) является основным активным компонентом процесса кучного выщелачивания. Этот раствор извлекает драгоценный металл из руды и потом поступает на дальнейшую переработку. Раствор непрерывно циркулирует через штабель для извлечения драгоценных металлов. С каждым циклом вода и реагенты теряются. Добавление воды и доукрепление по реагенту компенсируют потери от испарения, инфильтрации, химических реакций в штабеле, а также некоторые другие потери. Добавление большего количества, чем необходимо, может привести к перевыполнению карт и необходимости вывода воды из процесса. Это является крайне нежелательным и может быть очень дорого как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам. Кучное выщелачивание обычно осуществляется по разрешению, не допускающему сброса реакторов. Ситуация, приведшая к сбросу растворов, может завершиться ликвидацией разрешения на производство работ.

Контроль химических растворов заключается в поддержании оптимальных значений рН, содержания растворенного кислорода, цианида и предотвращении образования осадков. Выпадение осадков на кальциевой основе – сложная проблема при использовании оборотных растворов. Накопление этих осадков может привести к резкому снижению скорости движения растворов, потере производительности насосов и стать возможным препятствием в добыче металла. Кроме того, возникают проблемы закупоривания головок оросителей, оснований площадок и загрязнения угля (в системах с угольной сорбцией), если не соблюдается контроль за осадками.

Настоящая глава посвящена контролю химических растворов и предупреждению образования осадков в «замкнутой» системе. Определение размеров карт по величине потока растворов и ливневых вод, коллекторные системы и другие с ними связанные проблемы в данной статье не рассматриваются. Они будут рассмотрены в последующих главах.

7.2. Химический контроль

Химический состав циркулирующего раствора должен контролироваться оператором, чтобы процесс кучного выщелачивания шел успешно. Первостепенными или существенными параметрами химического контроля в любых операциях кучного выщелачивания являются: щелочность, растворенный кислород, цианид, минерализация, растворенные металлы.

Первые три параметра, перечисленные выше (щелочность, растворенный кислород и содержание цианида) являются самыми важными, потому что в сочетании они определяют степень растворения драгоценного металла. Следующие два параметра (минерализация и металлы) являются важными благодаря возможности их химического взаимодействия с раствором цианида и ухудшения процесса кучного выщелачивания.

Другие вещества являются второстепенными и включают: растворенный органический материал, тиоцинат, ферроцианиды и бессульфидную серу. Несмотря на то, что контроль таких веществ важен, детальное рассмотрение их поведения находится за пределами этой главы, в которой излагаются основные составляющие контроля растворов в процессе кучного выщелачивания.

Контроль раствора имеет первостепенное значение в течение всей эксплуатации, однако химический контроль в начале процесса наиболее важный этап в условиях становления равновесия составляющих раствора. В начале процесса большое количество раствора должно быть перемешано и равномерно распределено. Раствор сначала должен в достаточно большом количестве смочить руду в штабеле, наполнить раствороприемники, после чего систему считать готовой к процессу выщелачивания. Значительная задержка появления раствора из штабеля обусловлена временем, необходимым раствору для фильтрации через сухие породы. В зависимости от высоты и объеме штабеля, а так же от размера частиц руды для смачивания требуется количество раствора, эквивалентное 10% от массы штабеля. Кроме того, более 10% может находиться в штабеле в процессе выщелачивания. Минимум два бута раствора должно находиться в раствороприемнике постоянно (где происходит осаждение взвешенных частиц), он должен наполняться раствором последовательно, чтобы происходило соответственно осветление раствора. На основании вышесказанного становится очевидным, что на первой стадии состав раствора претерпевает большие изменения. Из этого следует также, что контроль химических растворов – этих первых больших их объемов – требует пристального внимания.

Необходимые химические реагенты для приготовления раствора могут доставляться автомашинами или по железной дороге в больших емкостях. Обращение с большими объемами цианида натрия предпочтительнее как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения материально – технического снабжения. Первым делом реагенты смешиваются с водой в карте выщелачивающих растворов.

Когда система выщелачивания введена в действие и раствор свободно циркулирует через нее, химический контроль растворов заключается в наблюдении за концентрацией реагента с целью последующего добавления его в раствор. Поскольку совокупная длительность пребывания раствора в различных элементах системы (отстойник, штабель, коллекторная система) относительно большая (т.е. часто три и более дня), химический контроль требует существенного количества времени для наблюдения за динамикой изменения его состава. Как правило, эти изменения не будут полностью проявляться через период времени, соответствующий трехкратному времени пребывания в отдельном элементе комплекса. Поэтому время отставания до девяти дней можно ожидать для большинства операций. По этой причине резонно продолжать ежесуточные разовые добавки реагентов.