1Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия:

В. В. Ёлшин, заведующий кафедрой автоматизации производственных процессов
А. П. Миронов, доцент кафедры общеобразовательных дисциплин
А. Е. Овсюков, программист деканата, эл. почта: a-ovsyukov@rambler.ru

В настоящее время при извлечении благородных металлов из руд активно используют сорбционную технологию. При этом важным процессом является десорбция металлов с активных углей. В статье представлена математическая модель кинетики высокотемпературной десорбции золота c активных углей, основывающаяся на физико-химических закономерностях процесса. Мате матическое описание учитывает образование интермедиата вида [AuCNOH]^– на промежуточной стадии процесса десорбции, а также разложение цианистых комплексов с образованием металлического золота, не извлекаемого в процессе десорбции. Выполнена идентификация модели по экспериментальным данным о кинетике процесса десорбции, представленным в виде кривых зависимости степени десорбции от фиктивного времени протекания процесса при различных параметрах опытов: концентрациях NaOH, температурах процесса, времени протока одного объема элюента через объем угля. В результате моделирования получены численные значения коэффициентов модели: энергии активации, эффективного коэффициента массообмена, диффузионного коэффициента внутреннего массообмена и др. Проведен анализ адекватности полученных данных по результатам параллельных опытов. Полученная аналитическая зависимость изменения концентрации продуктов десорбции от параметров процесса позволяет широко использовать ее в теоретических и практических расчетах, а также для построения систем управления. Дальнейшее исследование данного процесса будет направлено на изучение основных закономерностей статики и динамики высокотемпературной десорбции золота с активных углей, а также на оптимизацию технологических параметров для эффективного ведения процесса применительно к конкретным условиям золотодобывающего предприятия.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта № 02.G25.31.0075 в рамках постановления Правительства Российской Федерации № 218 от 09.04.2010.

1. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов : учебник. В 2 кн. Кн. 1. — М. : Руда и Металлы, 2005. — 432 с.
2. Елшин В. В., Минеев Г. Г., Голодков Ю. Э. Исследование процесса автоклавной десорбции золота из активных углей // Цветные металлы. 2005. № 8. С. 65–67.
3. Van Deventer J. S. J., Van Der Merwe P. F. The mechanism of elution of gold cyanide from activated carbon // Metallurgical and Materials Transactions B. 1994. Vol. 25, No. 6. P. 829–838.

4. Snyders C. A., Mpinga C. N., Bradshaw S. M., Akdogan G., Eksteen J. J. The Application of activated carbon for the adsorption and elution of platinum group metals from dilute cyanide leach solutions // Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2013. Vol. 113, No. 5. P. 381–388.
5. Yapu W., Segarra M., Fernandez M., Espiell F. Adsorption kinetics of dicyanoaurate and dicyanoargentate ions in activated carbon // Metallurgical and Materials Transactions B. 1994. Vol. 25, No. 2. P. 185–191.
6. Sun T. M., Yen W. T. A reactor model for gold elution from activated carbon with caustic cyanide solution // Canadian Metallurgical Quarterly. 1995. Vol. 34, No. 4. P. 303–310.
7. Меретуков М. А. О механизме адсорбции цианистого комплекса золота (I) на активном угле // Цветные металлы. 2004. № 7. С. 32–36.
8. Snyders C. A., Mpinga C. N., Bradshaw S. M., Akdogan G., Eksteen J. J. The adsorption and elution of platinum group metals (Pt, Pd, and Au) from cyanide leach solutions using activated carbon // Fifth International Platinum Conference «A catalyst for change». — Sun City, South Africa, 17–21 September 2012. P. 743–766.
9. Eлшин В. В., Шагун В. А., Колодин А. А., Овсюков А. Е. Исследование влияния гидроксил-ионов на механизм взаимодействия цианистых соединений золота с активной поверхностью углеродных сорбентов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2011. № 3. С. 13–16.
10. Ибрагимова Р. И., Кубышкин С. А., Фатеев А. А., Кривов А. С., Федюкевич В. А., Щербаков Ю. С., Мильман Б. М., Воробьев-Десятовский Н. В. Процессы, происходящие с анионом [Au(CN)₂]^– при контакте с поверхностью активированного угля // Журнал общей химии. 2013. Т. 83, вып. 12. С. 1967–1973.
11. Elshin V. V., Shagun V. A., Ovsyukov A. E. Quantum-chemical investigation into the effects of hydration of dicyanoaurates in alkali media // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Т. 54, № 4. С. 292–296.
12. Жуховицкий А. А., Шварцман Л. А. Физическая химия : учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1987. — 688 с.
13. Елшин В. В., Чернов В. К., Страмок В. С. Исследование устойчивости цианистых комплексов золота и серебра в щелочных растворах при повышенной температуре // Химия, технология и анализ золота и серебра : тез. докл. 1-го Всесоюз. совещ. — Новосибирск : Наука, 1983. С. 29.
14. Рузинов Л. П. Статистические методы оптимизации химических процессов. — М. : Химия, 1972. — 200 с.