Adams M.D. y Nicol, M.J. La cinética de la elución de oro del carbón activado. ORO 100. Los procedimientos de la Conferencia Internacional en Oro. Volumen 2: Metalurgia Extractiva de Oro. Johannesburgo. SAIMM. 1986.
La Cinética de la Elución de Oro de Carbón Activado M.D. ADAMS y M.J. NICOL El concilio para la Tecnología Mineral M ineral (Minrek), Randburg
Un estudio de la proporción de elución de aurocianuro del carbón activado en los pequeños reactores del laboratorio se informan. Los efectos de varios parámetros que opera como las concentraciones de cianuro, hidróxido y oro en la solución eluente, la temperatura el ratio de flujo de la solución eluente. Un modelo cinético semi-empírico de que se desarrolló previamente para la adsorción oro en al carbón activado, también se muestra para describir el cuantitativamente las cinética de elución. Este modelo se extiende a la descripción de la proporción de elución de carbón de las columnas de las camas fijas por el procedimiento de elución de Zadra. El electrowinning de oro en el circuito cerrado con la columna de elución es incluido como la parte del modelo. El uso del modelo en la predicción y optimización de la actuación de plantas de elución reales también se describe.
Introducción
El desarrollo exitoso y la aplicación a gran escala del carbono en pulpa (CIP), proceso para la recuperación de oro de las pulpas de cianuro, cianuro , ha desarrollado una magnitud considerable de métodos convenientes para la elución (o desorción) del oro y otros metales del carbón cargado. En la actualidad, la industria usa uno de tres métodos para lograr el elución eficaz de oro, como sigue:
1 …el
Zadra (u Homestake) method,1 en que una solución de cianuro cáustica
caliente se circula a través de una columna del elution y uno o más células del electrowinning en la serie;
2…el
Anglo americano Investigación Laboratorio (AARL) procedure,2 que
involucran pre-tratamiento del carbono con un prior de solución de cianuro cáustico caliente al elution con el deionized caliente riegan en un solo paso a través de una columna del elution; y
3…..los
procedimientos solventes orgánicos de que son las variaciones (i) o (el ii)
en que el eluant contiene cantidades grandes de solventes orgánicos como el metanol, etanol, acetona, o acetonitrile.
Elution es un proceso de la cerda que, dependiendo del método emplearon, requiere de 8 a 48 horas para la realización, incluso a las temperaturas elevadas. Esto es principalmente debido a la difusión lenta del ion del aurocyanide dentro del micropores de las partículas relativamente grandes de carbono activado. Al contrario del proceso de adsorción de que ha recibido la atención 3-5 considerable recientemente un cinético y punto de vista del modelado,
la atención muy pequeña de otra manera que la publicación de perfiles del elution bajo las varias condiciones. Este papel apunta para llenar este hueco el entendiendo global del proceso de CIP describiendo que cómo uno puede usar al modelo 3 cinético previamente desarrollado de la adsorción procese para describir las cinética de elution. Se compararán las predicciones del modelo con los resultados de elution del laboratorio-balanza experimenta, y el modelo se aplicará a una descripción del Zadra elution procedimiento en una columna del elution.
El procedimiento experimental
La mayoría de los experimentos del elution se llevó a cabo a la temperatura hirviente (95,3° C), usando el aparato simple mostrado los ln Figuran 1. la solución del eluate Fresca se bombeó en el reactor que contuvo una masa fija de carbono y volumen de hervir la solución. El eluate estaba alejado bombeando de la cima del nivel de la solución a la misma proporción. Los fragmentos del eluate eran reunido y analizaron para el volumen de su oro por el spectrophotometry de absorción atómico. En algunos casos, se tomaron las muestras del carbono periódicamente para el análisis por el spectrometry de fluorescencia de Radiografía. El equilibrio de masa entre los análisis directos del carbono y los valores calculados de los ensaye de la solución generalmente estaba de acuerdo a dentro de 5%. A menos que especificó por otra parte, el eluant era una solución que contiene 0,2 mol de hydroxide de sodio y 0,2 mol de cianuro de sodio por el litro. Le carbone (G210AS), carboón activado granular, clasificado según tamaño a entre 2,07 y 1,16 mm, fue usado. El lavado de agua frío lavaba el carbono completamente libre de las multas y las impurezas solubles antes de que estuviera cargado con oro de la solución de aurocyanide de potasio. El Modelo cinético El trabajo 3 previamente publicado ha mostrado que la descripción simple siguiente de los procesos que ocurren durante las primacías de adsorción a un modelo cinético que adecuadamente describe la proporción de adsorción. generalmente se acepta que la adsorción de oro (y otros iones de metal) de las soluciones de cianuro por el carbono activado no involucre ninguna reacción química lenta, y que el lento anda el ln el proceso es asociado con el transporte de masa en la solución y fases del sólido. Puede esperarse por consiguiente que la proporción de elution pudiera gobernarse por las consideraciones similares y, como aplicado al elution, el modelo puede pintarse como mostrado debajo. (Las condiciones se definen el Aditamento.)
Condensador del reflujo
Salida del Eluente (a bombear y fracción colectada) Entrada del Eluente y bombeado FIGURE 1. el aparato de elution de Laboratorio
Carbón
Interface
solución
Kc
K
Ks
C---------------
C1 -------------------S1 ----------------------- S
Así, se considera que el carbono es una fase homogénea a través de que el aurocyanide se transporta por el diffu las cinética de elution ha recibido el sion con un coeficiente de transporte de masa Kc a una interfaz dónde se asume equilibrio con el aurocyanide en la solución para ser rápido. La difusión de oro de la interfaz en el volumen de la solución el wlth ocurre un masa transporte coeficiente ks. debe notarse que, 1n los intereses de simplicidad, un solo medio coeficiente de transporte de masa se usa para describir la difusión de oro dentro del carbono activado. La distribución de tamaño de poro de carbono activado es tal que una descripción más exacta exigiría a varios parámetros ajustables adicionales permitir una distribución similar de coeficientes de transporte de masa; la exactitud de los resultados experimentales generalmente no justifica la inclusión de parámetros adicionales. Una segunda asunción mayor del modelo es que el equilibrio entre el oro en el carbono y en la solución puede describirse por una isoterma lineal simple, es decir K =CI¡Si. la justificación Experimental para esto bajo las condiciones del elution típicas se proporciona por los resultados está en Figura 2. Por el uso del método previamente perfiló 3, puede mostrarse que la ecuación siguiente describe la proporción de elution: -dc/dt = k(C-K.S),
(1)
donde k = el kskcA¡(kcK + el ks), y UN es el área superficial por el volumen de la unidad del carbono. En el estudio presente, el reactor del elution puede considerarse como un reactor del tanque revuelto continuo (CSTR) conteniendo el carbono de Mc y solución de Ms en que el eluant fresco entra a un flowrate Contra, y la concentración de oro en el eluate, S, dejando el reactor es moderado como una función de tiempo. La ecuación de equilibrio de masa bien conocida para tal un reactor puede ser escrito como El eluted de oro = Oro en el eluate saliendo + el aumentando en el eluate de oro. Entonces -Mc.dC/dt = vs.S + Ms.dS/dt.
[2)
El arreglo experimental es tal que ambos la masa de eluant en el reactor, Ms, y la variación en la concentración de oro en el eluant con tiempo, es decir, dS/dt (después de un aumento rápido inicial) es ambos pequeño, con el resultado que el secon, el término puede ignorarse, y la ecuación simplificó a: -dC/dt = Contra S/Mc.
(3)
La substitución de la Ecuación de la proporción (1) y rendimientos de la reestructuración
S = kMcC/(Vs + kKMc).
(4)
FIGURE 2. la isoterma de Equilibrio para la distribución de aurocyanide entre el carbono activado y una solución que contienen 0,2 M NaOH y 0.2 M NaCN a las 95°C
