Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия:

А. П. Миронов, доцент кафедры математики, Институт высоких технологий
В. В. Ёлшин, заведующий кафедрой автоматизации производственных процессов, Институт высоких технологий
А. Е. Овсюков, старший преподаватель кафедры автоматизации производственных процессов, Институт высоких технологий, эл. почта: a-ovsyukov@rambler.ru

В настоящее время процесс высокотемпературной десорбции золота из активных углей щелочными растворами является одним из основополагающих в угольно-сорбционной технологии извлечения золота. В данной работе исследован процесс периодической высокотемпературной десорбции золота из активных углей с целью уточнения режимных параметров (температуры, концентрации NaOH, удельной нагрузки) с использованием ранее разработанной математической модели процесса, учитывающей его многостадийность, а именно образование промежуточного соединения вида [AuCNOH]^– на промежуточной стадии процесса, а также разложение дицианоауратного (I) аниона [Au(CN)₂]^– до форм, не извлекаемых в процессе десорбции. При выборе первоначального диапазона варьирования режимных параметров опирались на результаты экспериментальных исследований и предварительного моделирования. В итоге моделирование проводили в следующих диапазонах: температура 100–200 ^oC; удельная нагрузка 4–60 ч^–1; концентрация NaOH 0,2; 0,6; 1 %. В результате моделирования получены значения эффективного коэффициента массообмена и критерия краевого подобия Био для различных температур в зависимости от удельной нагрузки. Также приведена поверхность отклика, которая показывает влияние температуры процесса и удельной нагрузки при постоянной концентрации NaOH на изменение извлечения золота и образования в угле металлического золота, не извлекаемого в процессе десорбции. Представлены кинетические кривые изменения извлечения золота и образования соединений золота в угле при различных режимных параметрах. Уточнены значения режимных параметров: температура 175 ^oC, удельная нагрузка 12 ч^–1, концентрация NaOH 0,2 %, являющиеся оптимальными с технологической точки зрения. Показано наиболее эффективное протекание процесса при одновременном увеличении температуры элюирования и повышении удельной нагрузки. При возрастании концентрации щелочи, а также температуры и низкой удельной нагрузке процесс смещается в сторону образования металлического золота, не извлекаемого в процессе десорбции.

1. Меретуков М. А., Захаров Б. А. Золото: упорные руды. — М. : Руда и Металлы, 2017. — 452 с.
2. Kishibaev K. K., Tokpaev R. R., Atchabarova A. A., Efremov S. A., Voropaeva N. L., Mar
a Jos
Fern
ndez-Sanjurjo, Nechipurenko S. V., Nauryzbaev M. K., Tasibekov Kh. S., Karpachev V. V. Activated carbons of varied nature in recovery of gold // Russian Journal of Applied Chemistry. 2016. Vol. 89, No. 3. P. 381–387.
3. Леонов С. Б., Минеев Г. Г., Жучков И. А. Гидрометаллургия. Ч. II. Выделение металлов из растворов и вопросы экологии. — Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2000. — 492 c.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Gideon A. Ocran, Nana Y. Asiedu. Estimation of the Correlation between Selected Factors of Elution of Gold Cyanide from Carbon: A Plant-Wise Study // International Journal of Engineering and Technology. 2017. Vol. 7, No. 9. P. 542–548.
9. Ubaldinia S., Massidda R., Vegli
F., Beolchini F. Gold stripping by hydro-alcoholic solutions from activated carbon: Experimental results and data analysis by a semi-empirical model // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 81, No. 1. P. 40–44.
10. Van Deventer J. S. J., Liebenberg S. P. The role of cyanide in the multi-component elution of cyanidecomplexes from activated carbon // The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection. 2003. Vol. 3, No. 3. P. 261–269.
11. Ёлшин В. В., Минеев Г. Г., Голодков Ю. Э. Исследование процесса автоклавной десорбции золота из активных углей // Цветные металлы. 2005. № 8. С. 65–67.
12. Ёлшин В. В., Миронов А. П., Овсюков А. Е. Разработка математической модели динамики высокотемпературной десорбции золота с активных углей на основе физико-химических представлений о процессе // Цветные металлы. 2016. № 12. С. 27–32.
13. 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. Vol. 54, No. 4. P. 292–296.
14. Романков П. Г., Рашковская Н. Б., Фролов В. Ф. Массообменные процессы химической технологии. — Л. : Химия, 1975. — 336 с.