CC BY
33
В рецептуре нового желейного мармелада ис- На основании проведенных исследований пред-пользуется 1,4% абсолютного эфирного масла к массе ложена рецептура желейного мармелада с использо-готовой продукции, при этом ощущается приятный ванием облепихового пектина в смеси с цитрусовым в аромат плодов облепихи. Абсолютное эфирное масло соотношении 30:70 в качестве студнеобразователя и применяли в виде 4%-ного раствора в 88%-ном спирте абсолютного эфирного масла как натурального аров качестве натурального ароматизатора. По органо- матизатора (табл. 3). лептическим показателям оптимальная дозировка составила 35% к массе готового изделия.
Библиографический список
1. Маркова И.К., Цыбикова Г.Ц. Биологически активные ных препаратах // Химико-фарм. журнал. 1987. №1. С. 17-свойства облепихового желе // Вестник БГУ. Улан-Удэ, 2006. 26.
С. 205-208. 5. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов:
2. Пат. 2277349 РФ МПК7 А231_1/06.Способ получения обле- учеб. пособие. М.: ДеЛи, 2000. 251 с.
пихового желе /Цыбикова Г.Ц., Цыдыпова И.К. 6. Павлова Н.С. Сборник основных рецептур сахаристых
№2004128111/13 Заявл. 21.09.2004; опубл. 10.06.2006. кондитерских изделий СПб.: ГИОРД, 2000. 232 с.
Бюл.№16. 7. ГОСТ. 6442 - 89 «Мармелад. Технические условия».
3. Яковлева Г.П. Лекарственное растительное сырье. Фар- 8. Маркова И.К. Обоснование выбора плодово-ягодного сы-макогнозия /под ред. Г.П. Яковлева, К. Ф. Блиновой. СПб., рья и способов его переработки: автореф. дис. ... 2004. 728 с. канд.техн.наук. Улан-Удэ, 2007. 17 с.
4. Швец В. И., Краснопольский Ю.М. Липиды в лекарствен-
УДК 669.213.63.046.8
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ПРИ АВТОКЛАВНОМ ВСКРЫТИИ НА СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ СУЛЬФИДОВ
А.В.Богородский1, С.В.Баликов2
ОАО «Иргиредмет»,
664025, г. Иркутск, б. Гагарина, 38.
Проведены исследования влияния температуры и давления кислорода при автоклавном окислении пиритного золотосодержащего флотоконцентрата одного из месторождений Амурской области на скорость окисления сульфидов. Применение относительно высоких температур и давлений в автоклавных процессах резко ускоряет протекание химических процессов, но ведет к удорожанию автоклавного передела. Определено, что исходное содержание сульфидов в материале предопределяет условия автоклавного окисления по температуре и продолжительности. Установлено, что с увеличением давления кислорода возрастает скорость окислительных процессов, что обеспечивает более полное окисление сульфидов. Ил. 3. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: автоклавное вскрытие; сульфидные концентраты; степень извлечения; упорный материал.
STUDIES OF THE EFFECT OF TEMPERATURE AND OXYGEN PRESSURE ON SULFIDES OXIDATION DEGREE UNDER THE AUTOCLAVE OPENING A.V. Bogorodsky, S.V. Balikov
PLC "Irgiredmet"
38, Gagarin Blvd., Irkutsk, 664025.
The authors carried out the investigations of the effect of temperature and oxygen pressure during the autoclave oxidation of pyrite gold-bearing flotation concentrate of one of the Amur region deposits on the oxidation rate of sulfides. The application of relatively high temperatures and pressures in autoclave processes dramatically accelerates the course of chemical processes, but also increases the cost of autoclave processing. It is established that the original content of sulfides in the material predetermines the conditions of pressure oxidation by temperature and duration. It is determined that with the increase of oxygen pressure the rate of oxidation processes also increases, which provides a more complete oxidation of sulfides. 3 figures. 4 sources.
Key words: autoclave opening; sulfide concentrates; degree of recovery; resistant material.
Процесс автоклавного окисления относится к ге- прерывный подвод реагирующих веществ к реакцион-терогенным химическим процессам. Для непрерывно- ной поверхности и отвод от нее продуктов реакции. го протекания гетерогенной реакции необходим не- Поэтому процесс растворения минералов состоит из
1 Богородский Андрей Владимирович, аспирант, научный сотрудник лаборатории №7, тел.: (3952) 330851. Bogorodsky Andrey, Postgraduate student, Research Worker of the Laboratory №7, tel.: (3952) 330851.
2Баликов Станислав Васильевич, доктор технических наук, директор бизнес-центра, тел.: (3952) 333156. Balikov Stanislav, Doctor of technical sciences, Director of the Business Center, tel.: (3952) 333156.
трех последовательных стадий: подвод растворителя и окислителя к поверхности минерала; собственно химическая реакция; отвод от реакционной поверхности продуктов реакции.
Температура и давление влияют на скорость протекания гетерогенных процессов выщелачивания, скорость выщелачивания повышается при ведении процесса под избыточным давлением. Применение относительно высоких температур в автоклавных процессах резко ускоряет протекание химических процессов. Поэтому в автоклавной технологии в отличие от процессов обычного выщелачивания решающими факторами становятся условия протекания промежуточных стадий диффузионного массообмена и переноса реагентов [1-3].
Важнейшей количественной характеристикой процесса автоклавного вскрытия во времени является степень окисления сульфидов.
Оптимальную температуру выбирают для достижения предельно допустимой скорости процесса и
полноты окисления сульфидов. Верхний предел температуры ограничивается рядом сопутствующих явлений: увеличением агрессивности среды, повышением общего давления в автоклаве (за счет почти экспо-нентциальности роста давления паров воды и присутствующих газовых реагентов), экзотермичностью реакций окислительного выщелачивания, что необходимо учитывать для обеспечения выбранного температурного режима, вплоть до ввода внешнего хладоа-гента (чаще всего воды, подаваемой в теплообменник) [4].
Были проведены лабораторные исследования влияния температуры и давления кислорода на скорость окисления сульфидов в процессе автоклавного окисления флотоконцентрата одного из месторождений Амурской области.
Влияние температуры на скорость окисления пирита при различных содержаниях сульфидов в исходном концентрате представлено на рис. 1.
б
100
со 90
о
д и 80
■а
ь 70
л
с 60
К
и 50
н
е
л 40
с
и
^ 30
о
ь
н 20
е
п 10
е
т
с
0
о ч:
о к
о .0
/ / * * / /
1 1 1 / /
11 1 ( 11 . / /
11 , '' / •' 1
" 1 Ч 1 Ч 1
" 1 " »
X 1 И1 к
«1 а и
продолжительность, ч
40 60 80 100 120 140 160
продолжительность, ч
Температура 180°С
Температура 200°С
Температура 220°С
Температура 180°С
Температу ра 200°С
Температура 220°С
ш 90
о
^ 80
Л 70
С
^
О 60
к
^ 50 <и
_ 40
О
О)
Ш 10
60 80 100 120 продолжительность, ч
Температура 180°С
Температура 200°С
Температура 220°С
Рис. 1. Кинетика окисления сульфидов при различных температурах автоклавного окисления для концентратов
с исходным содержанием сульфидов: а - 35%; б - 47%; в - 60%
а
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
120
140
160
0
в
100
0
140
160
Обработка этих результатов показывает, что исходное содержание сульфидов в материале определяет условия автоклавного окисления по температуре и продолжительности.
Кривые рис. 1 показывают, что при исходном содержании сульфидов 35% (20,4% сульфидной серы) практически полное окисления достигается менее чем за час при начальной температуре окисления 180°С, а при исходном содержании сульфидов 47% (содержание сульфидной серы 26,3%) при 180°С за час окисляется около 80% сульфидов. Полное окисление за час достигается при начальной температуре окисления 200°С. При содержании сульфидов 60% полное окисление за один час достигается только при 220°С.
Графически интерпретируя кривые рис.1, можно представить зависимость продолжительности автоклавного вскрытия от содержания пирита в концентрате при заранее заданной степени его окисления. На рис. 2 представлены примеры этой зависимости при заданной степени окисления пирита 80, 95 и 98 %.
Разумеется, могут быть взяты любые другие степени окисления.
Эти зависимости справедливы для пиритных продуктов. Объектом исследования являлся концентрат, содержание пирита в котором в 20 раз выше, чем прочих сульфидов (главным образом, арсенопирита). Кроме того, эти зависимости относятся к периодическому процессу окисления. Непрерывный процесс как минимум в 1,5 раз менее продолжителен.
Ввиду того что основная масса золота в первичных рудах и соответственно концентратах этого месторождения заключена в кристаллической решетке пирита, для эффективного вскрытия требуется практически полное окисление сульфидов (не менее чем на 97-98%). Из графика видно, что для полного окисления концентрата, содержащего 45% пирита, требуется не менее 2 часов. В промышленном непрерывном процессе продолжительность окисление составит около 80 минут.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20 30 40 50 Содержание пирита в концентрате, %
12 3
- температура 180°С -температура 200°С -температура 220°С
160 140 120 100 80 60 40 20 0
20 30 40 50
Содержание пирита в концентрате, %
1
2
3
-температура 180°С-температура 200°С-температура 220°С
б
а
в
Содержание пирита в концентрате, % 1 2 3 -температура 180°С -температура 200°С -температура 220°С
Рис. 2. Зависимость продолжительности автоклавного вскрытия от содержания пирита в концентрате при
заданной степени окисления: а - 80%; б - 95%; в - 98%
продолжительность, мин
-давление кислорода 17 атм
-давление кислорода 24 атм
-давление кислорода 30 атм
Рис. 3. Кинетика окисления сульфидов при различных парциальных давлениях кислорода
В качестве окислителя чаще всего применяют кислородсодержащий газ (воздух, кислородно-воздушная смесь, технологический кислород). Воздух считается наиболее доступным и дешевым реагентом, однако в связи с невысоким содержанием кислорода (0,21 об. долей) для обеспечения требуемого давления кислорода необходимо использовать воздух под давлением, почти в 5 раз большим, чем при использовании кислорода, в результате возрастает общее давление в автоклаве. Указанные недостатки устраняются при использовании технологического (92-94% О2) кислорода, однако высокая его стоимость ограничивает масштабы его применения [4].
Для исследования влияния парциального давления кислорода на скорость окисления сульфидов бала поставлена серия опытов на концентрате с содержанием сульфидов 60%.
Изучение динамики окисления вели при температуре 180°С и парциальном давлении кислорода 17, 24 и 30 атм., без пробоотбора (из-за малого объема загруженной пульпы), по методике «точка - опыт» на тщательно усредненной пробе флотоконцентрата.
Полученные и представленные на рис.3 результаты показывают, что при повышении общего давления
кислорода в автоклаве скорость окисления сульфидов увеличивается.
Выводы, которые можно сделать с учетом изложенного выше, сводятся к следующему:
1. Проведены исследования влияния температуры и давления кислорода при автоклавном окислении пиритного золотосодержащего концентрата на скорость окисления сульфидов. Применение относительно высоких температур и давлений в автоклавных процессах резко ускоряет протекание химических процессов, но ведет к удорожанию автоклавного передела.
2. Определено, что исходное содержание сульфидов в материале предопределяет условия автоклавного окисления по температуре и продолжительности.
3. Установлено, что с увеличением давления кислорода возрастает скорость окислительных процессов, что обеспечивает более полное окисление сульфидов. Однако при этом возрастает общее давление в автоклаве, а значит, требуются более сложная аппаратура и большие затраты на компримирование газа-окислителя.
Библиографический список
1. Леонов С.Б., Минеев Г.Г., Жучков И.А. Гидрометаллургия. Ч. I: Рудоподготовка и выщелачивание: учебник. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1998. 703 с.
2. Ласкорин Б.Н. Гидрометаллургия золота: сборник публикаций первого всесоюзного совещания по гидрометаллургии золота. М.: Наука, 1980. 195 с.
3. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: учеб. для хим. спец. вузов. 4-е изд., испр. / под ред. А.Г.Стромберга. М.: Высш. шк., 2001. 527 с
4. Набойченко С.С., Шнеерсон Я.М., Калашникова М.И., Чугаев Л.В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008. Т.1. 376 с.
