Раванди хлоризатсия барои коркарди лойи тиллои сианид

Муқаддима

Дар саноати истихроҷи тилло, лой тиллои сианид маҳсулоти иловагиест, ки дар ҷараёни сианидизатсия тавлид мешавад. Ин лой на танҳо металлҳои қиматбаҳо, аз қабили тилло ва нуқра, балки моддаҳои зараровар низ дорад cyanide. Коркарди лойи тиллои сианид ҳам барои барқарорсозии захираҳо ва ҳам барои ҳифзи муҳити зист муҳим аст. Раванди хлоризатсия ҳамчун усули самараноки коркарди ин лой пайдо шуда, роҳи ҷудо кардани металлҳои қиматбаҳо ва безараргардонии моддаҳои дорои сианидро пешниҳод мекунад.

Принсипҳои раванди хлоризатсия

Оксидшавӣ ва обшавии интихобӣ

Дар раванди хлоризатсия аз потенсиалхои гуногуни оксидшавй — редуксионии металлхо дар мухити муайян истифода мебарад. Дар заминаи коркарди лойи тиллои сианид ҳангоми илова кардани агенти хлордор (масалан, хлорати натрий дар муҳити туршӣ) металлҳои дорои потенсиали коҳиши оксидшавӣ - руҳ, оҳан, сурб ва мис, афзалиятнок оксид мешаванд ва дар маҳлул ҳал мешаванд. Масалан, дар муҳити кислотаи гидрохлоридӣ, металлҳои дар лойи тиллоӣ бо маҳлул реаксия мекунанд. Минбаъд, хангоми илова кардани хлорати натрий, он потенсиали махлулро зиёд карда, имкон медихад, ки мис ва дигар ифлосихое, ки дар кислотаи гидрохлорид халнашавандаанд, пурра оксид ва гудохта шаванд. Бо дақиқ назорат кардани потенсиали маҳлул, металлҳои қиматбаҳо ба монанди нуқра ва тилло метавонанд дар пасмондаҳо боқӣ монанд.

Нобудшавии сианид

Сианид дар лойчаи тиллоӣ хеле заҳролуд аст. Хлоркунӣ инчунин метавонад дар нобуд кардани сианид нақш бозад. Дар муҳити ишқорӣ, вақте ки оксиданти дар асоси хлор (масалан, гази хлор, гипохлорити натрий ва ғайра) илова карда мешавад, сианид аввал ба сианат оксид мешавад ва сипас ба ... оксид мешавад. карбон диоксид ва нитроген. Механизми умумии реаксия чунин аст: Дар ҳузури маҳлули ишқорӣ, оксиданти иловашудаи дорои хлори дорои моддаҳои ба монанди OCl⁻ ба вуҷуд меояд. Сианид (CN⁻) бо OCl⁻ реаксия мекунад ва тавассути як қатор реаксияҳои оксидшавӣ ба моддаҳои камтар зараровар табдил меёбад.

Қадамҳои татбиқи раванди хлоризатсия дар коркарди лойи тиллои сианид

Пешакӣ

Пеш аз раванди хлоризатсия, лойи тиллои сианид одатан ба коркарди пешакӣ ниёз дорад. Ин метавонад равандҳоеро дар бар гирад, ба монанди суфтакунӣ барои кам кардани андозаи зарраҳои лой, ки метавонад майдони тамос байни лой ва агенти хлоркунандаро зиёд кунад ва ба ин васила самаранокии реаксияро беҳтар кунад. Илова бар ин, агар лой дорои миқдори зиёди ифлосиҳо, ки метавонанд ба реаксияи хлоризатсия халал расонанд, ба монанди миқдори аз ҳад зиёди оксидҳои муайяни металлӣ ё сульфидҳо, шусташавии пешакӣ бо реагентҳои мувофиқ барои хориҷ кардани ин моддаҳои халалдор анҷом дода мешавад.

Реаксияи хлоризатсия

1. Якум - Марҳилаи Хлоркунӣ (Тоза кардани наҷосат)

• Дар марҳилаи якум – реаксияи хлоризатсия ҳадафи асосӣ тоза кардани металлҳои асосӣ аз лойи тиллои сианид мебошад. лой дар зарфи реакционй бо мухити муносиби туршии (одатан кислотаи гидрохлорид) гузошта мешавад. Баъд, тадриҷан як агенти хлордор, ба монанди хлорати натрий, илова карда мешавад. Ҳарорати реаксия, туршӣ ва суръати илова кардани агенти хлордорро бодиққат назорат кардан лозим аст. Масалан, ҳарорати реаксияро дар доираи муайян нигоҳ доштан мумкин аст, маъмулан тақрибан 40 - 60 ° C ва кислотаи маҳлули кислотаи гидрохлорид ба консентратсияи мувофиқ, одатан тақрибан 1 - 3 моль/л танзим карда мешавад.

• Дар ин раванд потенсиали оксидшави-камшавии системаи реаксия назорат карда мешавад. Вақте ки потенсиал ба доираи мушаххас мерасад (масалан, барои хориҷ кардани баъзе металлҳои асосӣ, потенсиал метавонад байни 400 - 450 мВ идора карда шавад), металлҳои асосӣ ба монанди руҳ, оҳан ва як қисми мис оксид мешаванд ва дар маҳлул гудохта мешаванд. Вақти реаксия вобаста ба таркиб ва андозаи зарраҳои лой фарқ мекунад, ки одатан аз 2 то 4 соатро ташкил медиҳад.

2.Дуюм - марҳилаи Хлоркунӣ (ҷудокунии тилло ва нуқра)

• Пас аз марҳилаи якуми тозакунии наҷосат, пасмонда асосан тилло, нуқра ва баъзе наҷосатҳои боқимонда дорад. Дар марҳилаи дуюм - хлоризатсия шароитҳо барои интихобан об кардани тилло ё нуқра танзим карда мешаванд. Агар ҳадаф обшавии тилло бошад, шароити реаксия барои зиёд кардани потенсиали оксидшавӣ - коҳишёбӣ танзим карда мешавад. Масалан, бо илова кардани хлорати натрий бештар ва дуруст танзим кардани туршӣ ва ҳарорат, потенсиалро метавон то дараҷае афзоиш дод, ки тилло метавонад оксид ва об шавад (одатан тақрибан 1000 - 1050 мВ).

• Ҳангоми идомаи реаксия тилло дар маҳлул ба комплексҳои хлориди тиллои ҳалшаванда табдил меёбад. Нуқра метавонад дар шароити муайян хлориди нуқраи ҳалнашавандаро ташкил кунад ва дар боқимонда боқӣ монад. Вақти реаксия барои ин марҳила метавонад вобаста ба миқдори тилло дар лой тақрибан 0.5 - 1 соат бошад.

Барқароркунии металл

1.Барқарорсозии тилло

• Пас аз он ки тилло дар маҳлул ҳамчун комплексҳои хлориди тилло ҳал карда мешавад, онро бо роҳи коҳиш додан мумкин аст. Доруҳои коҳишдиҳанда, аз қабили сулфити натрий, кислотаи оксалик ё гидразинро истифода бурдан мумкин аст. Ҳангоми истифодаи сулфити натрий ҳамчун агенти коҳишдиҳанда, маҳлул ба арзиши мувофиқи рН (одатан тақрибан 1 - 2) танзим карда мешавад ва баъдан сулфити натрий тадриҷан илова карда мешавад. Муодилаи реаксия барои коҳиш додани комплексҳои хлориди тилло бо сулфити натрий чунин аст: 3H₂O + 3Na₂SO₃+2HAuCl₄ = 3Na₂SO₄ + 8HCl + 2Au.

• Раванди коҳиш инчунин тавассути чен кардани потенсиали оксидшавӣ - коҳиши маҳлул назорат карда мешавад. Нуқтаи ниҳоии коҳишро вақте муайян кардан мумкин аст, ки потенсиал ба арзиши муайян мерасад (масалан, дар марҳилаи якум - коҳиши бо истифода аз сулфити натрий, потенсиали ниҳоии - нуқта метавонад тақрибан 590 - 730 мВ бошад). Пас аз он тиллои рехташуда филтр карда, шуста ва хушк карда мешавад, то маҳсулоти тиллои холис ба даст оварда шавад.

2. Барқарорсозии нуқра

• Агар нуқра пас аз марҳилаи дуюми хлоризатсия дар пасмонда боқӣ монад, он метавонад минбаъд коркард карда шавад, то нуқра барқарор карда шавад. Як усули маъмул коркарди боқимонда бо реагенти мувофиқ барои об кардани нуқра, ба монанди истифодаи кислотаи нитратӣ барои об кардани хлориди нуқра барои ташаккули маҳлули нитрати нуқра мебошад. Сипас, нуқраро аз маҳлули нитратҳои нуқра бо усулҳо ба монанди электролиз ё редуксия бо редуксияи мувофиқ гирифтан мумкин аст.

Сианид - дорои тозакунии оби партов

Оби партов дар ҷараёни хлоризатсияи лойи тиллои сианид ҳосилшуда дорои сианидҳои боқимонда мебошад. Барои қонеъ кардани стандартҳои партовҳои экологӣ, ин оби партовро бояд тоза кард. Хлоризатсияи сілтӣ як усули маъмули тоза кардани ин навъи оби партов мебошад. Дар муҳити сілтӣ (рН > 10) ба оби партов як оксидант дар асоси хлор илова карда мешавад. Сианид дар оби партов аввал ба сианат оксид мешавад ва сипас ба гази карбон ва нитрогени заҳрнок оксид мешавад. Реаксия дар шароити дурусти омехта ва вақти реаксия гузаронида мешавад, то оксидшавии пурраи сианид таъмин карда шавад.

Афзалиятҳои раванди хлоризатсия

Сатҳи баланди барқароркунии металл

Раванди хлоризатсия метавонад ба суръати баланди барқароркунии металлҳои қиматбаҳо дар лойи тиллои сианид ноил шавад. Бо дақиқ назорат кардани шароити реаксия ва потенсиали оксидшавӣ - коҳишёбӣ, мумкин аст, ки тилло ва нуқраро интихобан об ва барқарор кард, дар ҳоле ки ифлосиҳои металлҳои асосӣ самаранок нест карда мешавад. Масалан, дар равандҳои хуб оптимизатсияшуда суръати истихроҷи тилло метавонад ба зиёда аз 95% расад ва суръати истихроҷи нуқра низ вобаста ба таркиби ибтидоии лой нисбатан баланд бошад.

Нобудкунии самараноки сианид

Тавре ки дар боло зикр гардид, раванди хлоризатсия метавонад сианидҳои заҳролудро дар лойи тилло ба таври муассир нобуд созад. Ин барои ҳифзи муҳити зист аҳамияти бузург дорад, зеро он метавонад аз паҳншавии сианид ба муҳити зист пешгирӣ карда, зарари эҳтимолиро ба саломатии инсон ва муҳити экологӣ коҳиш диҳад.

Мутобиқшавӣ ба таркибҳои гуногуни лой

Раванди хлоризатсия мутобиқати хубро ба лойҳои тиллои сианиди дорои таркибҳои гуногун нишон медиҳад. Новобаста аз он ки лой дорои миқдори зиёд ё пасти тилло, нуқра ва металлҳои гуногуни асосӣ мебошад, барои ноил шудан ба коркарди муассир, танзими мувофиқи шароити реаксия, аз қабили намуд ва миқдори агенти хлоркунанда, ҳарорати реаксия, кислотаҳо ва оксидшавӣ - потенсиали коҳиш додан мумкин аст.

Мушкилот ва роҳҳои ҳалли раванди хлоризатсия

Коррозияи таҷҳизот

Муҳити кислотаӣ ва оксидкунанда дар ҷараёни хлоризатсия метавонад боиси зангзании шадиди таҷҳизот гардад. Истифодаи хлор, ки дар таркибашон оксидант ва мухити кислотадор, махсусан кислотаи гидрохлорид аст, метавонад зарфхои реакционй, трубопроводхо ва дигар тачхизотро занг занад. Барои ҳалли ин мушкилот, бояд масолеҳи ба зангзанӣ тобовар интихоб карда шаванд. Масалан, зарфҳои реаксияро метавон аз масолеҳи баландсифати пӯлоди зангногир, хӯлаҳои титан ё бо маводи тобовар ба зангзанӣ, аз қабили резин ё графит пӯшиш дод. Барои сари вақт ошкор ва таъмири мушкилоти марбут ба зангзанӣ, санҷиш ва нигоҳубини мунтазами таҷҳизот низ зарур аст.

Истеҳсоли маҳсулоти заҳролуд

Дар ҷараёни хлоризатсия, махсусан ҳангоми коркарди моддаҳои дорои сианид, хатари тавлиди маҳсулоти заҳролуд вуҷуд дорад. Масалан, ҳангоми оксидшавии сианид хлориди сианоген, ки заҳролуд аст, ҳосил мешавад. Барои ҳалли ин мушкилот, шароити реаксияи мувофиқро ба таври қатъӣ назорат кардан лозим аст. Дар ҳолати оксидшавии сианид нигоҳ доштани муҳити сілтӣ метавонад пайдоиши хлориди сианогенро пешгирӣ кунад. Илова бар ин, бояд дар майдони истеҳсолӣ системаҳои дурусти вентилятсия ва коркарди газ насб карда шаванд, то ҷамъшавии газҳои заҳролудро пешгирӣ кунанд.

Истеъмоли баланди энергия ва реагент

Раванди хлоризатсия аксар вақт миқдори муайяни энергияро барои гарм кардан, омехта кардан ва истифода бурдани таҷҳизот талаб мекунад. Гайр аз ин, истифода бурдани моддахои хлордор ва дигар реактивхо хам харочотро ба амал меоварад. Барои кам кардани истеъмоли энергия ва реагент, оптимизатсияи равандро метавон анҷом дод. Масалан, тавассути баланд бардоштани самаранокии реаксия тавассути оптимизатсияи шароити реаксия, кам кардани вақти гармидиҳии нолозим ва омехта ва баланд бардоштани суръати истифодаи реагентҳо тавассути тарҳрезӣ ва назорати беҳтари раванд.

хулоса

Раванди хлоризатсия усули умедбахши коркарди лойи тиллои сианид мебошад. Он азхудкунии металлҳои қиматбаҳо ва безараргардонии моддаҳои дорои сианидро муттаҳид мекунад. Гарчанде ки дар татбиқи он баъзе мушкилот вуҷуд доранд, бо такмили пайвастаи технология ва қабули ҳалли мувофиқ, раванди хлоризатсия метавонад дар саноати истихроҷи тилло нақши муҳимтар бозад ва ҳам ба манфиатҳои иқтисодӣ ва ҳам ба ҳифзи муҳити зист мусоидат кунад.