CC BY
9
УДК 550.81:553.3/9
А.Г.Секисов
Московский геолого-разведочный университет
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СОПУТСТВУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ СОРБЦИОННЫМИ СПОСОБАМИ НА ОСНОВЕ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ПЛЕНОЧНЫХ ВОД
И ИОНОВ
Матжжижрбционно-капилярный метод является новым экологическим комплексным процессом. Это изобретение, главным образом, объединяет процессы и смеси для экстракции и (или) вос-станоления тяжелых металлов, содержащихся в металлоносных материалах или рудах. Этот метод также включает обработку и очистку воды. Процесс экстракции осуществляется под действием сорбции магнитного и других энергетических полей. Этот метод экспериментально опробован, установлена его достаточная эффективность.
The magnetic-sorption-cappilar method is new ecologic complex process. This invention generally relates to processes and compositions for the extraction and (or) recovery of havy metals contained in metal - bearing materials or ores. The invention also relates to treatment and purification of water. The extraction process realized by using ion-exctiang sorption, magnetic and sorfice-energy fields. This process hath tested experimentally and exposed effective inaf.
Попытки повышения эффективности сорбции металлов анионитами, за счет подготовки их в химически активных формах (например в С1-форме), предпринимались как в нашей стране (работы под руководством И.Н.Плаксина), так и за рубежом еще в 60-е гг. XX в. При этом были получены противоречивые данные: в большинстве экспериментов (лабораторных и полупромышленных) емкость анионитов в С1-, 804-, N0?-, СИЭ-, ОН-формах была практически одинаковой, но компанией «Перму-тит» при использовании полифункционального анионита ДеацидитН (с содержанием 2,7 % сильноосновных групп) в С1-форме была достигнута емкость по золоту 20 г/л (отмечена, правда, низкая селективность смолы).
Проведенные нами эксперименты (около 30 в общей сложности) по использованию анионитов АМ-2Б в различных формах: (С1 + СЮ + ОН)-гипохлоритнохлоридный Щелочной раствор, (С1ыа-С1н)-солевой раствор с закислением соляной кислотой при рН = 3,5, С1 (при различных концентрациях соли) - показали, что в большинстве случаев (кроме использования 10-процентного ней-
трального раствора №0) наблюдается повышение емкости смолы по золоту. Таким образом, эффективность использования анионита в С1-форме определяется следующими факторами:
• параметрами его подготовки, в первую очередь рН и концентрацией КаС I;
• наличием дополнительных (аддитивно действующих) анионов, в первую очередь С10\ СЮ\Я; ЭгОз2; ОН", N0"?;
• конкретным составом и концентрацией элементов-примесей в руде, переходящих в раствор в форме комплексных анионов.
Ряд экспериментов, проведенных нами с фотообработкой гипохлоритнохлоридного раствора, показал, что емкость смолы (АМ-2Б) по золоту и некоторым платиноидам (платина, иридий, палладий) резко изменяется как в сторону увеличения, так и снижения относительно контрольной. По предварительным оценкам рабочая емкость фотоактивированной смолы зависит от спектральной плотности УФ-излучения, от времени экспозиции и от толщины слоя раствора, покрывающего смолу.
Недостаточно высокая эффективность традиционной ионообменной сорбции свя-
_ 193
Санкт-Петербург. 2003
зана, главным образом, при соответствующей рН и времени контакта ионита с фильтратами или пульпой, с низкими концентрациями извлекаемых ионов. Обеспечивая их локальное накопление перед сорбцией или непосредственно в процессе сорбции, можно решить задачу существенного повышения извлечения и основных, и сопутствующих металлов из технологических и сбросных пульп. Реализация этой идеи может быть осуществлена целенаправленным воздействием на перемещающиеся с потоком пульпы (фильтрата) ионы внешним и (или) «внутренним», создаваемым направленным действием электрического поля, магнитным полем и локальным их замедлением в зоне сорбции за счет действия капиллярных сил. Таким образом, ионы будут локально (в соответствующих объемах жидкой фазы) сконцентрированы, и соответственно вырастет концентрационный градиент пленочной и гелевой фаз (в том числе и внутригелевых субфаз) ионитов, а значит, диффузии внутри ионитов.
Автором была разработана магнитока-пиллярно-сорбционная система извлечения ионов из сбросных технологических растворов и пульп .
Ионообменные смолы по мере перемещения в камерах (сверху-вниз) насыщают ионами и циклично или поточно (что определяется входной концентрацией улавливаемых ионов) выпускают из установки, после чего из них извлекают металлы по стандарт-
" Секисое А.Г. Модель микрорезонансных межатомных связей в применении к процессам растворения и сорбиии золота и их технологическая реализация II Записки Горного института. СПб, 2001. Т. 149. С.210-212.
ным схемам десорбции. Многосекционность конструкции предлагаемой установки позволяет доизвлекать из сбросных растворов и пульп широкий спектр элементов в последовательности, соответствующей кинетике их ионообменной сорбции. Так, согласно пред. варительным расчетам, из сбросных пульп золотоизвлекающих фабрик, использующих цианирование, могут быть эффективно до-извлечены не только золото и серебро, но и вольфрам, палладий, медь, никель, кобальт, цинк. Отработанные иониты (некондиционная «крошка») могут быть использованы для попутного улавливания в таких системах токсичных элементов, которые ввиду незначительных количеств и ценности не представляют промышленного интереса (ртуть, таллий, свинец и др.). После насыщения этими элементами, такие иониты могут быть компактно захоронены.
Результаты исследований магнитокапиллярно-сорбционной системы
Концентрация комбинированнога солевого раствора (общее солесодержа-ние) мг/л Электрическая проводимость раствора, мкСм
входного выходного
с воздействием ноля без воздействия пом
0,5 1-3 0-1 1-2
1 3-5 0-1 1-3
2,5 7-10 0-2 2-5
5 12-18 0-2 5-7
10 22-32 0-2 6-10
Как видно из приведенных результатов (см. таблицу), дополнительное действие капиллярных сил, первичного электрического и магнитного поля, вторичного магнитного поля существенно улучшает показатели сорбции.
194_
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.154
