содержание   ..  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Контроль и автоматизация процесса цианирования

Наиболее важными параметрами процесса цианирования являются: степень измельчения материала, содержание твердого в пульпе, концентрация цианида, щелочи и кислорода в жидкой фазе пульпы. Эти параметры определяют степень извлечения золота из руд, и поэтому необходимо поддерживать их в строго заданных условиях. Осуществить это можно только системой автоматического регулирования и контроля. При измельчении руд необходимо вскрыть золото, но не допустить переизмельчения, которое особенно вредно для пирротинсодержащих руд, так как тонко измельченный пирротин энергично взаимодействует с кислородом и цианидом, затрудняя растворение золота. Оптимальную степень измельчения можно поддерживать точно, регулируя подачу в мельницу руды, воды и измельчающей среды (см. гл. II).

Для контроля плотности пульпы на многих фабриках используют радиоактивные плотномеры. С помощью таких приборов на фабрике Вестерн Дип Левелз, например, выдерживают колебания плотности пульпы в пределах, не превышающих 0,5%. На фабриках Кэрлин, Керр-Эддисон и ряде других автоматически поддерживается плотность пульпы и концентрация цианида.

На показатели цианирования значительно влияет щелочность пульпы. Автоматическое поддержание щелочности в оптимальном режиме позволяет сократить расход щелочи и увеличить извлечение золота. Это доказывают работы, выполненные на фабрике Дел-найт, где известь подавалась автоматически в зависимости от содержания ее в жидкой фазе рудной пульпы. Концентрацию окиси кальция контролировали прибором, работа которого основана на кондуктометрическом принципе. Система автоматического контроля поддерживала pH = 11 ± 0,1 [114].

Для измерения концентрации гидроокиси кальция в пульпе рекомендуются различные приборы. Наиболее простым и широко распространенным из них является рН-метр со стеклянным и каломельным электродами [17].

Очевидным преимуществом использования рН-метров со стеклянными электродами является непосредственное измерение щелочности анализируемых растворов. Вместе с тем при концентрации извести более 0,4 кг/т требуется значительное ее увеличение, чтобы немного увеличилось значение pH. Следовательно, при повышенных концентрациях извести рН-метр не может дать точных показаний. Кроме того, на электродах в период эксплуатации осаждаются соли Iобычно СаС03 и CaS04), которые нарушают контакт между электродами, и измерения pH среды прекращаются. Немаловажно и то обстоятельство, что стеклянные электроды весьма хрупки и требуют осторожного обращения. Таким образом, рН-метры со стеклянными электродами могут быть применены лишь в тех случаях, когда концентрация СаО не превышает 0,3—0,4 кг/т и растворы не дают осадков.

Другим прибором, измеряющим концентрацию извести в цианистых растворах, является безэлектродная ячейка для измерения проводимости [113].

Данный прибор хорошо себя зарекомендовал при испытаниях. Ячейка была установлена на сливе классификатора, и сигнальное устройство регулировало скорость добавления извести к измельченному в мельнице сырью. Ручной ежечасовой контроль давал отклонения от среднезаданного на 80% (средние значения pH = 11-12), а автоматический — на 15% (pH = 11,2-f-11,3).

Для измерения концентрации цианида пригоден полярографический, потенциометрический, амперометрический и колометрический методы анализа [114].

Наиболее успешно прошло испытание прибора, созданного на основе метода потенциометрического титрования [115]. Прибор имеет два прецизионных измеряющих насоса, один из которых измеряет подачу раствора для титрования (0,01 мл аргентоцианида натрия и 0,02 мл раствора аммиака), другой подачу титруемого раствора. Оба раствора поступают в смеситель, а из него самотеком в измерительную ячейку. В смеситель насосом подается воздух. Э. д. с. между электродами в ячейке пропорциональна концентрации свободного циана в растворе и эту э. д. с. можно подавать на регулирующий или регистрирующий прибор.

В качестве электрода сравнения служит серебряный электрод, помещенный в стеклянную трубку, в нижнем конце которой имеется пробка из пористой керамики. Трубка заполнена чистым реагентом. Второй электрод, опущенный в анализируемый раствор, также серебряный. Прибор работает только на чистом фильтрате, который получают отдельно (рис. 64). Поток пульпы из чана 1 насосом 2 подается по трубопроводу 3 к фильтру 4. Давление на фильтре (0,4—0,5 am) поддерживается вентилем 5. Фильтр представляет собой пористую трубку из пластика 6, вставленную на фланцах 7 в трубопровод. Фильтрат собирается в пластмассовом сосуде 8, окружающем пористый фильтр, и затем стекает самотеком через отверстие внизу сосуда. Основная масса пульпы проходит по внутренней полости фильтра, очищая его поверхность от накопившегося осадка. Получаемое количество фильтрата (10 мл/мин) вполне достаточно для анализа (максимальная потребность 5 мл/мин) [116].

В общем виде прибор для анализа растворов на ион CN- можно представить схемой, приведенной на рис. 65.

Для измерения концентрации кислорода в жидкой фазе существует также несколько приборов. Наиболее эффективен прибор Вестан-Бекмана модели 764. Измерительная ячейка прибора (рис. 66) состоит из золотого катода 1 в эпоксидной отливке 2 и анода 3 — катушки из серебряной проволоки. Электролитическое соединение анода с катодом осуществляется гелем хлористого калия 4. Диффузия кислорода к катоду контролируется тефлоновой мембраной 5, а вся система изолирована от измеряемого раствора или пульпы газопроницаемой перегородкой 6 из силиконовой резины. Электроды крепятся в пластмассовом корпусе 7 и помещаются внутрь кожуха из нержавеющей стали 8. Между золотым и серебряным электродами внешнее напряжение 6,8 в.

При погружении ячейки в испытуемый поток кислород диффундирует через мембрану и восстанавливается на катоде. При этом возникает ток, пропорциональный концентрации растворенного кислорода. Прибор работает надежно в интенсивно перемешиваемой пульпе, содержащей 50% твердого. Силиконовая диафрагма засоряется через три недели, после чего ее необходимо заменить. Точность контроля составляет ±2%. Необходимые условия эксплуатации прибора: скорость потока пульпы мимо электрода не менее 0,9 м/сек, в потоке должны отсутствовать пузырьки воздуха [115].

Для определения времени цианирования и утомляемости растворов также предложены автоматические и полуавтоматические методы.
 

Применение радиоактивного Аu¹⁹⁸ дает возможность контролировать процесс цианирования, а именно: определить время цианирования, полноту извлечения металла и режим работы агрегатов. Таким образом, например, на одной из фабрик определена скорость прохода пульпы через агитаторы (8 ч 22 мин) и сгустители (20 ч  30 мин). При этом отмечен факт активности хвостов обработки, что указало на неполноту процесса цианирования [116].

Для оценки утомляемости цианистых растворов предложен ме-тд прямого определения скорости растворения золота по скорости действия раствора на стандартный образец золота [118]. По времени полного растворения листочка золота и по прозрачности раствора судят о его «силе»; чтобы избежать необходимости постоянного наблюдения, разработан полуавтоматический прибор.

В стеклянном или пластмассовом сосуде установлено медленно вращающееся колесо с укрепленными на нем кассетами с листочками золота. Скорость вращения можно подобрать, исходя из удобства чтения показаний. Средняя скорость 0,5 об/мин. Колесо проводит кассеты через раствор и один раз за оборот прерывает световой луч. По мере растворения золота световая интенсивность увеличивается и регистрация последующих вспышек служит как простое показание скорости растворения. По записи пиков на диаграмме самописца можно определить скорость растворения золота — либо графически, либо прямым подсчетом пиков в определенном диапазоне шкалы. На определение скорости растворения тратится несколько минут.

Как правило, расходы по установке и эксплуатации приборов автоматического контроля на золотоизвлекательных фабриках быстро окупаются прибылью, получаемой за счет сокращения расхода цианида и повышения извлечения золота [114, 117, 118].

Наиболее автоматизирована одна из новых золотоизвлекательных фабрик Кэрлин. На этой фабрике всеми процессами полностью управляют с двух центральных пультов. Один автоматический центр управляет операциями транспортировки и дробления. Второй регулирует операции измельчения, пять стадий противоточной декантации, осветление, деаэрации и осаждения золота цинковой пылью. Этот же пульт управляет перекачиванием растворов, удалением растворов из хвостов, расходом энергии. Оба пульта имеют 175 регулирующих,сигнальных и регистрирующих функций. Регулирование и сигнализация хвостового участка водоподающей системы и насосов оборотных растворов производится с помощью многоканальной цифровой системы, которая регулирует 12 раздельных функций через одну пару телефонных линий.

Критический уровень растворов на осветлении, деаэрации и осаждении поддерживается автоматической блокировкой, установлена сигнализация неисправности насосов.

Автоматическое оборудование полностью смонтировано, отлажено и откалибровано в пусковой период фабрики. На фабрике 75% всех анализов на золото выполняется атомно-адсорбционным методом. Этим методом, позволяющим определить концентрацию более

0,015 г/м3, анализируют не только обеззолоченные растворы, но и определяют содержание золота в исходной руде, а также в некоторых других твердых продуктах цианирования. Скорость анализа при этом увеличивается в 3—4 раза. Общий штат фабрики, включая ремонтных рабочих, составляет 75 человек, из которых только 3 заняты эксплуатационным обслуживанием процесса.

В ЮАР применяется автоматическая система управления работы сгустителей. Система включает два прибора. Один прибор регулирует подачу в пульпу флокулянта, второй контролирует работу насосов, удаляющих сгущенный продукт заданной плотности. Применение этой системы позволило получить более плотный сгущенный продукт, увеличить производительность сгустителей и уменьшить потери растворенного золота [119].
На ряде фабрик введена механизированная перегрузка цианистых солей. Перегрузку осуществляют пневмотранспортом в автоцистерны, при этом используют компрессор, установленный на автомашине. Производительность компрессора 14,2 м3/мин, давление (>,7 кГ1см2. Автоцистерны доставляют цианистые соли в силосы склада предприятия. Из силосов вакуум-система автоматически отсасывает цианиды через циклоны в контейнеры, которые доставляются к месту потребления. Воздух очищается мокрыми скрубберами.