1.2. Технология выщелачивания.

Выщелачивание (иногда - варка), перевод в раствор (обычно водный) одного или нескольких компонентов твёрдого вещества с помощью водного или органического растворителя, часто при участии газов - окислителей или восстановителей. Выщелачивание включает по меньшей мере два процесса: химический - перевод одного из веществ в растворимое состояние, и физико-химический - растворение в воде.

Перед выщелачиванием твёрдое вещество в случае необходимости подвергают механической обработке (дробление, измельчение) и химической - вскрытию (окисление или восстановление в пульпе, обжиг, спекание, сульфатизация и др.). Назначение вскрытия - перевод труднорастворимых соединений в легкорастворимые (сульфидов в сульфаты, высших окислов в низшие). Типичные промышленные растворители: вода, водные растворы кислот (в основном серной и соляной) и щелочей (аммиак, едкий натр), солей (углекислый натрий или алюминий), цианиды.

Выщелачивание осуществляется перемешиванием ("агитацией") мелкого твёрдого материала с жидким растворителем в контакте с газообразным реагентом, например, воздухом (выщелачивание золотых, урановых руд и сульфидных концентратов и др.), просачиванием (перколяцией) жидкого реагента через неподвижный слой твёрдого (выщелачивание меди из окисленных руд, алюминатов из спечённых бокситов).

Выщелачивание периодически или непрерывно, прямоточно или противоточно обычно проводят в чанах с механическим, пневматическим или пневмомеханическим перемешиванием при атмосферном давлении; в чанах без перемешивания (в перколяторах или диффузорах); в трубчатых реакторах; в автоклавах при повышенных давлениях и температурах.

Эффективность выщелачивания определяется полнотой извлечения ценных компонентов, концентрацией извлекаемых компонентов и вредных примесей в конечном растворе, расходом материалов, электроэнергии, пара, затратами рабочей силы, скоростью процесса. [2]

В ООО «Березовское рудоуправление» на стадии реализации находится внедрение новых технологий – кучное и чановое выщелачивание.

1.2.1. Кучное выщелачивание.

Технология добычи золота методом кучного выщелачивания (КВ) известна на протяжении порядка ста лет. Во второй половине XX века эта технология стала широко применяться при добыче драгоценных металлов из рудных месторождений в Соединенных Штатах. Сейчас КВ занимает лидирующее место в Америке среди других технологий добычи золота из руд. [25]

Технология основывается на гидрометаллургических процессах, которые по сути своей состоят из различного рода химических реакций и электрофизических процессов. Драгоценный металл извлекается из породы, растворяясь в растворе цианистого натрия, в процессе орошения руды. Затем раствор проходит очистку (сорбция-десорбция) в специальных фильтрах. И далее, очищенный раствор отправляется на электролиз — непосредственно сам процесс извлечения металла. [25]

При кучном выщелачивании в качестве реагентов используют водные растворы минеральных (серной, азотной, соляной) и органических (напр., уксусной) кислот, соды, солей аммония и др. Различают две схемы ведения процесса кучного выщелачивания: непрерывную и цикличную. [26]

 При непрерывной схеме руда в кучах и отвалах после выщелачивания металла остаётся на месте складирования. Цикличная схема предусматривает периодичную замену выщелоченной горной массы c вывозом её в породный отвал. Для применения этой схемы необходимы площадки меньших размеров. Выбор той или иной схемы зависит от рельефа местности, производительности установки кучного выщелачивания по руде, технико-экономических показателей и других факторов. [26]

Технико-экономические показатели переработки забалансовых и балансовых руд кучным выщелачиванием в ряде случаев могут быть повышены путём включения в технологическую схему подготовительных операций грохочения, сортировки и додрабливания руды. Предварительное грохочение руды c выделением в отвалы крупного материала c низким содержанием металла позволяет в ряде случаев снизить расходы на переработку и увеличить производительность установки кучного выщелачивания B других случаях грохочение, сортировка руды и додрабливание крупных фракций приводят к значительному увеличению извлечения металла (иногда в 1,5-1,7 раза). [26]

Специалистами выделяются основные преимущества кучного выщелачивания:

• возможность отработки малых рудных месторождений, тех, которые экономически нецелесообразно отрабатывать традиционным фабричным методом;

• низкие капитальные затраты на освоение;

• относительно малая себестоимость конечного продукта;

• быстрая окупаемость проектов.

Так же, существуют некоторые особенности этой технологии:

• технологичность руды (т. е. руда должна поддаваться цианированию);

• некоторые сложности в организации производственного процесса в условиях нашей климатической зоны