Реферат по предмету "Промышленность, производство"


Процесс сорбционного выщелачивания золота.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Автоматизации Производственных Процессов
Курсовой проект по дисциплине
«Информационно-измерительное обеспечениесистем управления»
Выполнил: ст. гр. АТП
Проверил: Елшин В.В.
 
 
 
 
Иркутск2007г.

Содержание
1. Введение
2. Технологическая часть.
2.1.Механизм растворения золота в цианистых растворах
2.2.Цианирование перемешиванием
2.3.Технологические параметры процесса сорбционноговыщелачивания.
2.4.Технологическая схема процесса сорбционного выщелачиваниязолота
3. Выбор и обоснование технологических параметров
4. Таблица параметров контроля
5. Спецификация оборудования
6.Спецификация
Приложение
1.Схема технологическая
2.Схема функциональная.
3.Схема функциональная
4.Схема функциональная
Используемая литература

Введение
 
Современный уровень развитияхимических и других промышленных установок характеризуется интенсификациейтехнологических процессов с использованием агрегатов большой единичной мощности.В последние годы сильно возросли скорости протекания технологических процессов,число измеряемых параметров на одном агрегате, которые в настоящее время исчисляетсятысячами.
 Поэтому надежность средствизмерения информационно-измерительных систем во многих случаях определяетнадежность агрегата в целом. Без достоверных значений параметров иавтоматического контроля за этими значениями в большинстве случаев нельзяуправлять процессом или агрегатом, без средств измерения невозможна автоматизация.Особенно большое значение приобретают вопросы получения достоверных значенийизмеряемых параметров в связи с задачами комплексной автоматизациитехнологических процессов и более эффективного использования производственного потенциала.Решение этих задач требует анализа процессов и их технико-экономических показателей,а для этого нужны надежные и точные средства измерения.
вопросам измерения технологических параметров,разработке новых методов и средств измерения, повышению точности измерений вовсх странах мира уделяется большое внимание.
2.1.Механизмрастворения золота в цианистых растворах
 
Растворение золота в цианистыхрастворах протекает в присутствии кислорода по реакции:
 2Au+4NaCN+SO2+H20=2Na[Au(CN)2]+2NaOH.
 Из реакциивидно, что золото переходит в раствор виде золотоцианистой соли натрия, котораядиссоциирует в растворе на ионы:
 Na[Au(CN)2]=Na­++[Au(CN)2].
Так как золото в природе в чистомвиде никогда не встречается, поэтому большая часть золоти остается в контакте ссопровождающей горной породой и ее спутниками.
 Наличие контакта между двумяметаллами или между золотиной и минералом способствует возникновению разностипотенциалов. Золото в этом случае электроположительно к серебру и минералам.Это означает, что при опускании в цианистый раствор золота, находящегося вприродном сплаве с серебром или в контакте с пиритом, в растворе цианистогоэлектролита протекает ток электронов от поверхности золота к поверхностипирита.
 Под влиянием электрического токакатионы Na+направляютсяк катоду-пириту, а анионы CN-движутсяк аноду-золоту. КатионыNa+,достигнув катода, отдают свой заряд, и натрий тотчас реагирует с водой пореакции:
2Na++2H2O-2e=2NaOH+H2с выделением водорода.
Анионы (CN)-точно так же, соединившись с анодом, разряжаются и соединяются с золотом поуравнению:
Au++(CN)-=AuCN.
При этом образуется цианистоезолото, но оно пока не переходит в раствор. Только взаимодействуя дальше сизбытком цианида, образуется двойная цианистая соль золота, которая способнапереходить в раствор:
AuCN+NaCN=Na[Au(CN)2].
 
2.2.Цианированиеперемешиванием.
 
Этот способ цианированиязолотосодержащих руд является наиболее эффективным процессом по сравнению сперколяцией и кучным выщелачиванием. Выщелачивание пульп перемешиваниемпротекает быстрее и дает более высокое извлечение золота и серебра вследствиетого, что при тонком измельчение руды обеспечивается хорошее вскрытие золота, апри интенсивном перемешивании создаются более благоприятные условия диффузногоподводов ионов CNимолекул растворенного кислорода к поверхности золотин. Поэтому по скоростивыщелачивания и полноте извлечения золота цианирование перемешиваниемзначительно превосходит перколяционный процесс и кучное выщелачивание.Достаточно сказать, что цианирование перемешиванием обеспечивает 80-90%извлечение золота, а длительность процесса составляет от 6 до 30 часов(сравните аналогичные показатели процессов перколяции и кучного выщелачивания).
При цианировании перемешиваниемнеобходимая степень измельчения руды зависит только от крупности частиц золотав руде и характер его распределения. В некоторых случаях при тонковправленномзолоте руду подвергают весьма тонкому измельчению до крупности-0,074мм и дажедо 0,043мм. Но если характер вкрапленности золота не требует такогоизмельчения, то пульпу цианируют при более грубом помоле кпупностью 0,15-0,2мм.
При наличии в руде крупного золотаего перед цианированием извлекают в цикле измельчения методами гравитационногообогащения, поэтому в процесс цианирования перемешиванием с рудой поступаеттолько мелкое золото, растворение которого происходит достаточно быстро.
 Рудные пульпы, поступающие нацианирование перемешиванием, имеют повышенную вязкость, что затрудняет диффузиюцианистых ионов и молекул растворенного кислорода к поверхности частиц золота.Кроме того, сульфидные минералы, часто присутствующие в руде, довольно легкоокисляются растворенным кислородом, в результате чего его концентрация в жидкойфазе может стать значительно ниже необходимой для растворения золота. Поэтомупри цианировании пульп особое значение имеет энергичное перемешивание инепрерывное насыщение ее кислородом воздуха.
 Процесс цианирования рудперемешиванием ведут при концентрации NaCN,составляющей0,05-0,1%, и концентрации CaOравной0,01-0,03% (pH=9-11).
 Кроме реагентного режима важнымипараметрами процесса цианистого выщелащивания золота является отношение Ж: Т впульпе и продолжительность процесса. Максимальное извлечение золота прицианировании кварцевых руд достигает при Ж: Т=1,5:1. На практике хорошиерезультаты получаются при Ж: Т=1:1, иногда даже при 0,67:1 при более грубомпомоле. При обработке пульпы, содержащей кристаллический материал, и приотсутствие примесей в растворе жидкая фаза пульпы даже при высоких плотностяхпульпы не утрачивает способности сохранять необходимую концентрацию кислорода.
 Для обеспечения наилучших условийизвлечение золота из сульфидных руд и руд с высоким содержанием окислов железаили глины требуется более высокое разжижение пульпы. Для таких руд принимаютЖ: Т=2-2,5:1, для некоторых руд требуется еще большее разжижение.
 Время цианирования илипродолжительность пребывание пульпы в аппаратах цианирования определяется уравнением:
T=V/П
Где:T — время цианирования в часах,
V — суммарный объем всех аппаратов цианирования, м3,
 П- потокпульпы, м3/час.
    Совершенно очевидно, чтозначение Т должно быть достаточным для перевода в раствор всегосодержащегося в материале золота. Из уравнения следует, что при постоянномрабочем объеме аппаратуры цианирования инструментом регулирования процессаявляется часовой поток пульпы, поступающей в переработку или, что то же самое,регулирование производительности цианистой установки по переработке руды иликонцентрата.
Процесс цианистого выщелачиваниязолота осуществляют в периодическом или не прерывном режиме.
При цианировании в периодическомрежиме пульпы периодически отдельными порциями закачивают в параллельноработающие аппараты для выщелачивания. После интенсивного перемешивания сцианистым раствором и защитной щелочью в течение определенного промежуткавремени, необходимого для растворения золота, пульпу выпускают и перекачивают вчаны-сборники, а в аппараты выщелачивания закачивают новую порцию пульпы. Вчанах-сборниках выщелоченная пульпа накапливается и поддерживается во взвешенномсостоянии до поступления в следующую стадию обработки, например, на отделениезолотосодержащих растворов от твердой фазы методом фильтрации.
Периодический режим цианированияруды используется на фабриках небольшой производительности с применениемфильтрации пульпы и последующим осаждением золота из цианистых растворовцинковой пылью или стружкой. Как правило, в периодическом режиме цианируютнебольшие количества гравитационных концентратов и других золотосодержащихпродуктов.
При непрерывном выщелачиваниипульпа поступает в каскад из последовательного соединенных аппаратовцианирования. Число аппаратов в каскаде обычно выбирают не более 4-6 с суммарнымрабочим объемом, обеспечивающим при прохождении пульпы через них необходимоевремя для растворения золота.
Непрерывно-действующая системацианирования обязательно сопрягается с дальнейшей технологической схемой переработкивыщелоченной пульпы.
По сравнению с периодической,непрерывная схема цианирования дает следующие преимущества:
возможность полной автоматизацииуправления процесса,
меньшее количество обслуживающегоперсонала,
более эффективное использованиеоборудования,
меньшая единичная мощностьдвигателей и насосов.
В зависимости от требуемойпроизводительности, технологической схемы переработки руды избирают тот илииной режим цианирования пульп.
 
 2.3.Технологическиепараметры процесса сорбционного выщелачивания
Сорбциюзолота и серебра из пульпы с применением сорбентов в настоящее времяосуществляют двумя путями
 1.Послеоперации предварительного цианирования или
 2.Совмещениемпроцессов цианирования и сорбции.
Иив том и другом случае в присутствии сорбента идут два совмещенные во временипроцесса — растворение благородных металлов и сорбция их на ионит или активныйуголь, т.е. процесс сорбционного выщелачивания. Только после предварительногоцианирования в процессе сорбции в присутствии сорбента протекает процессдорастворения золота.
 Передвыводом насыщенного сорбента из процесса он должен контактировать с цианистойпульпой, в растворе которой имеется достаточно высокая концентрация золота.
 Этодостигается тем, что руду или концентрат перед сорбционным выщелачиваниемподвергают операции предварительного цианирования. В этом случаечасть или больше половины золота из твердой фазы переходит в раствор смаксимальной концентрацией его в жидкой фазе. Процианированная таким образомпульпа поступает в процесс сорбционного выщелачивания, где происходитдорастворение золота и его сорбция на активный уголь.
 Предварительноецианирование пульпы осуществляется в том числе, если в руде или концентратеотсутствуют поглотители цианида, углистые вещества, способные сорбироватьрастворенное золото, а также в случае, когда процесс цианирования неосложняется большим содержанием окислительных минералов меди, цинка и другихцветных металлов.
Приобработке золотосодержащих материалов, в которых имеются углистые вещества илидругие минералы, затрудняющие процесс растворения золота, операциюпредварительного цианирования не проводят, и тогда цианирование ведут вприсутствии сорбентов, т.е. осуществляют прямой процесс сорбционноговыщелачивания благородных металлов. В этом случае ионит или активныйуголь являются более сильными конкурентами природных сорбентов.
Процессрастворения золота идет в диффузионной области, т.е. скорость процессарастворения зависит от скорости диффузии растворителей и продуктов реакции.Если скорость диффузии растворителей – участников реакции обмена – больше, чемскорость диффузии продуктов реакции, то введенный в систему сорбентспособствует ускоренному отводу из реакционной зоны цианистых анионов золота посхеме:
2Au+4NaCN+H2O+O=4Na++2[Au(CN)2]-+2OH-
2[Au(CN)2]-сорбент
 Инымисловами, присутствие сорбента в пульпе устраняет лимитирующую стадиюдиффузионного процесса, а именно – увеличивает скорость диффузии аниона [Au(CN)2]-из зоны реакции путем поглощения его сорбентом.
 Врезультате этого создаются хорошие условия для растворения золота. Воздействиесорбента на скорость растворения продолжается до тех пор, пока весь процесс нестанет лимитироваться диффузией цианида к поверхности частиц золота, а этопроисходит обычно в концевых аппаратах, когда содержание золота в твердой фазестановится незначительным.
 Косновным технологическим параметрам процесса сорбционного цианирования относятследующие:
 1.Продолжительность процесса;
 2.Единовременная загрузка сорбента в процесс;
 3.Время пребывания сорбента в процессе сорбции;
 4.Количество ступеней сорбции;
 5.Величины потоков пульпы и сорбента.
2.4.Технологическаясхема процесса сорбционного выщелачивания золота
/>3.Выбор и обоснование технических средств автоматизациипроцесса
 
Для измерения расхода применимрасходомер переменного перепада давления Метран-350 выполненный вовзрывозащищенном исполнений. Степень защиты от воздействия воды и пыли IP57 по ГОСТ 14254.
Расходомер Метран-350предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования иуправления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.
Основные преимущества:
 - простая установка втрубопровод через одно отверстие.
 -установка в трубопроводбез остановки процесса
 - минимальнаявероятность утечек измеряемой среды
 - более низкие потеридавления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами набазе сужающих устройств
 -легкость взаимодействияс существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредствоминтеллектуального протокола коммуникаций HART.
 Датчики выполнены свидом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и соответствуюттребованиям ГОСТ Р51330.0, ГОСТ Р52330.10 ивыполняются с уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» и маркировкойпо взрывозащите ExiallCT4 X.
При измерений уровняприменим волновой уровнемер серий 3300. Это новый интеллектуальный прибор,построенный на основе волноводной технологий и обеспечивающий надежныеизмерения уровня жидкостей и взвесей в сложных условиях эксплуатаций.Исполнение по взрывозащите «искробезопасная электрическая сеть» (Ex,Bn).
Достоинства:
 - точность измерения независит от диэлектрической проницаемости, плотности, температуры, давления.
 -надежное измерениесыпучих веществ
 -простота установки
 -возможностьодновременного измерения уровня внешней поверхности раздела двух жидкостей.
Для измерения плотностиприменили резонаторный плотномер проточного типа. Датчик соответствуеттребованиям нормативных документов:
 ГОСТ Р 51330, 0-99(МЭК60079-0-99)
 ГОСТ Р 51330,10-99(МЭК60079-11-99).
Маркировка взрывозащиты 0ExiaЦВТ4.
Достоинства:
-точность измерения
-возможность измерения агрессивныхсред
Для измеренияконцентрации использовали pH-метртипа pH-98103. Прибор выполнен в компактномисполнении и чрезвычайно удобен для измерения.
Изготавливается всоответствии с ГОСТ 22261-94 и техническими условиями ТУ4215-012-35918409-2002.
Достоинства:
- позволяютпроводить измерения в широком диапазоне pH;- могут заменять электродыЭСЛ-63-07, ЭСП-01-14;- преимущественная область применения — измерение pHв сильнощелочных растворах с высоким содержанием ионов натрия (Na+).
Специальная обработкачувствительной мембраны электродов обеспечивает быстрое установлениеэлектродного потенциала и, следовательно, позволяет уменьшить время,затрачиваемое на проведение измерений.
4.Таблица параметров контроля.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.