» » Подготовка объекта к выщелачиванию

Подготовка объекта к выщелачиванию

07.08.2016

К первоочередным для повторного извлечения металлов относят техногенные месторождения, сформированные хвостами флотации руд.
Для аналитических и технологических исследований отбирают пробы (П):
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Zγ — параметр нормального распределения вещественного состава в пробах, выраженный в единицах дисперсии (при γ = 0,05, т.е. при 95 %-ной доверительности, он равен 1,96); V — коэффициент вариации вещественного состава; γ — относительная погрешность (в данном случае 15 % относительной погрешности химического анализа вещественного состава).
Коэффициент вариации:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где St — стандарт распределения вещественного состава; X — среднеарифметическое значение.
Минимально необходимое количество частных проб 23. Отсутствие документации по формированию хвостохранилищ потребовало увеличения частных проб до 46. По данным В.М. Крейтера, для месторождений цветных металлов, относящихся к третьей группе по степени изменчивости состава, содержанию металла и линейности запасов, минимальное количество частных проб должно быть 40.
Основная проба формировалась из 50 частных: (46*0,95)+(3*2,1) = 50.
Рассмотрим, например, хвостохранилище месторождения Аксу.
Технологические пробы АхЗ-1 и АхЗ-2 каждая массой по 100 кг, сформированные из 50 проб массой по 2 кг, исследовались в лаборатории РОФ и в аналитической лаборатории ЦНИЛ ЦГХК на содержание благородных, цветных металлов и других компонентов (табл. 12.16).
Подготовка объекта к выщелачиванию
Подготовка объекта к выщелачиванию
Подготовка объекта к выщелачиванию

Определение проводится в трубке Спецгео с площадью по-перечного сечения 23 см при напорном градиенте 0,7—0,0. Замеры проводились в течение суток в несколько стадий.
Содержание золота в пробах хвостов составило 1,81 и 0,99 г/т. Проба Ах3-2 подвергалась мокрому рассеву (табл. 12.17).
На первом этапе коэффициент фильтрации колебался от 0,04 до 0,09 м/сут. По достижении равновесия в системе он составил 0,049 — 0,053 м/сут (в среднем 0,05 м/сут). Эти данные свидетельствуют о том, что хвосты фабрики Аксу являются слабопроницаемыми и для организации кучного выщелачивания требуется их агломерация.
Анализ хвостов переработки сырья месторождения позволяет сделать вывод:
• минералогический состав хвостов соответствует составу исходных руд;
• хвосты исследуемых объектов могут быть переработаны способом КВ;
• сырьевая база KB месторождения составляет 7 млн 300 тыс. т или 8,7 т золота.
Аналогично опробуются и другие месторождения предприятия (табл. 12.18).
Лабораторные исследования:
• определение возможности и целесообразности добычи металлов из хвостов флотации руд;
• выбор эффективного растворителя золота;
• определение параметров и режимов выщелачивания.
Золото определяют методом атомно-абсорбционной спектрометрии, а также методами ИСП-фотометрии непосредственно в растворе. Применяют методику пробирного анализа, ОВП и pH раствора определяют рН-метром. Атомная абсорбция основана на изучении спектров поглощения газообразных атомов при впрыскивании золотосодержащего раствора в пламя воздушно-ацетиленовой горелки. В качестве источника излучения применяют лампу с полым золотым катодом. Атомы золота, находящиеся в пламени, поглощают только то излучение, которое испускает источник света.
Интервалы длин волн спектральной линии и линии поглощения золота в пламени — узкие, поэтому наличие других элементов не сказывается на результатах анализа. Чувствительность определения золота составляет 1 мкг/см Точность метода ±2%. При постоянных параметрах пламени и скорости впрыскивания золотосодержащего раствора поглощение (lg РО/Р) прямо пропорционально концентрации золота в растворе (PO, P — энергия пучка, соответственно падающего на пламя и прошедшего через него). Определение золота в растворе выщелачивания дублируют методами ИСП-фотометрии и пробным анализом.
Исследование возможности использования технологии выщелачивания золота проводят:
• в щелочной среде;
• в щелочной среде после кислотной обработки.
• тиомочевинным раствором после кислотной обработки хвостов.
Методика исследования включает серии опытов по выщелачиванию золота на навесках проб крупностью 0,074 мм (60 %) и укрупненных опытов окомкованных и неокомкованных хвостов.
Навески массой 50—200 г контактируют с растворами различного состава от 1 до 24 ч при комнатной температуре. Например, проведена серия опытов по предварительному выводу цветных металлов. Для эффективности кислотной обработки хвостов определялась кислотоемкость сырья. Опыты по бесцианидному выщелачиванию кислым раствором тиомочевины проводят с предварительной кислотной обработкой. При выщелачивании цианистыми растворами в качестве защитной щелочи использовался раствор NaOH.
Пробы отфильтровывали, отмывали водой и анализировали на остаточное содержание извлекаемых компонентов. Извлечение золота в раствор определялось по разности его содержания в исходных пробах и хвостах после выщелачивания. По балансу растворов и содержанию в них золота рассчитывалось извлечение.
По балансу растворов и анализу в них компонентов определялись технологические параметры: расходы реагентов, кислотоемкость сырья и т.д.
Кислотная обработка позволяет выводить цветные металлы, в частности извлекать медь, цинк для предотвращения засорения ионитовой смолы при сорбции золота из растворов, разрушать пленки, покрывающие золотины, и улучшать условия для дальнейшего извлечения золота.
Целью кислотной обработки являлось извлечение из хвостов цветных и тяжелых металлов, уменьшение расхода растворителя как при кислотном тиомочевинном выщелачивании, так и при цианистом выщелачивании в щелочной среде после нейтрализации и подщелачивания золотосодержащего материала.
Подготовка объекта к выщелачиванию

Кислотоемкость сырья определялась в статическом режиме в процессе контакта навесок проб с кислотным раствором, содержащим различное количество H2SO4, при Т:Ж = 1:2, комнатной температуре в течение двух часов.
После контакта определялась остаточная кислотность в растворе. Значение pH устанавливалось прибором. Количество затраченной кислоты подсчитывалось по разности исходной и конечной кислотности. Оно зависит от конечной кислотности (pH), до которой прорабатывался золотосодержащий материал (при обработке сырья до pH 2,2 на 1 т хвостов — от 26 до 80 кг/т кислоты, а до pH 1,75 — от 40 до 110 кг/т) (табл. 12.19).
Параметры выщелачивания золота из хвостов Аксу проводили различными растворителями в различных режимах:
• сульфит-бисульфитным раствором аммония (отходы сернокислого производства);
• кислым раствором тиомочевины при различных отношениях выщелачивающего раствора к контактируемым хвостам и разной концентрации тиомочевины;
• щелочно-цианистым раствором в режиме прямого цианирования с применением сорбента в пульповом процессе и в режиме автоклавирования;
• в режиме прямого цианирования после предварительной кислотной проработки и нейтрализации хвостов до pH более 10.
Выщелачивание двух проб хвостов флотационного обогащения кислыми растворами проводили при pH 2 в течение 1—24 ч, при температуре 20—250 °C и Т:Ж = 1:5 (табл. 12.20).
Подготовка объекта к выщелачиванию

Более высокие результаты имеет выщелачивание с применением кислых тиомочевинных и щелочно-цианистых растворов.
Кислыми тиомочевинными растворами выщелачивали после кислотной проработки до pH более 2, создающей благоприятные условия для извлечения благородных металлов. Выщелачивание проведено растворами с различной концентрацией тиомочевины от 1 до 10 г/дм3 CS(NH2)2 при разном соотношении массы пробы и растворителя от Т;Ж = 1:5 до Т:Ж = 1:2 (с учетом промывки водой), времени контакта 4 ч, комнатной температуре.
При исследовании показателей выщелачивания определяли отношение количества промывной воды к массе выщелачиваемого золотосодержащего материала. Определено, что процесс эффективнее при выщелачивании тиомочевинным раствором с концентрацией 10 г/дм3 CS (NН2)2 и 20 г/дм H2SO4 (табл. 12.21).
Исследования процесса выщелачивания хвостов цианистыми растворами проведены на упорной пробе АхЗ-1 в режимах прямого цианирования, сорбционного выщелачивания из пульпы, автоклавирования при P = 10 атм и комнатной температуре. Исходная концентрация цианида натрия была 525 мг/дм3, Т:Ж = 1:10, t = 20 — 22 °C. Корректировка pH в пределах 10,5—11,0 проводилась при помощи гидроксида натрия (табл. 12.22).
Подготовка объекта к выщелачиванию

Результаты выщелачивания указывают на возможность получения кеков, содержащих 0,4 г/т золота и ниже. Лучшие результаты получены при сорбционном выщелачивании и цианировании после кислотной проработки и подщелачивания пробы.
Расход цианистого натрия, г/кг хвостов: при сорбционном выщелачивании — 0,38—0,42; при прямом цианировании — 0,4—0,45; при цианировании после кислотной проработки и подщелачивания — 0,25—0,35; при автоклавном выщелачивании — 0,35—0,40.
По результатам экспериментального выщелачивания можно сделать вывод:
• хвосты месторождения Аксу целесообразно перерабатывать прямым цианированием и в пачуках, в пульповом режиме в противотоке сорбента с пульпой;
• обработка хвостов серно-кислым раствором уменьшает расход цианида и на 7 % повышает извлечение золота. Расход цианида — 0,4—0,45 г/кг при прямом цианировании и 0,25 — 0,35 г/кг после кислотной проработки;
• автоклавирование при P=10 атм и комнатной температуре интенсифицирует процесс, сокращая затраты времени с 24 до 4 часов без существенного повышения извлечения;
• вариант кислого тиомочевинного выщелачивания золота позволяет извлекать до 80 % золота при низких концентрациях тиомочевины (500—1000 мг/дм3) и более чем на 80 % при повышенных концентрациях карбамида (3—10 г/дм3). Расход тиомочевины при этом 2,5—3,0 кг/т;
• при кучном выщелачивании хвосты флотации целесообразно окомковывать до 30 +15 мм с применением цемента 5 кг/т и извести 5 кг/т.
Подготовка объекта к выщелачиванию

Результаты исследований позволяют обосновать принципы комбинирования технологий переработки,
1. Извлечение гидрометаллургическим способом (рис. 12.3):
• отделение крупного материала и щепы и распульповка совместно с измельченным материалом в щелочном режиме;
• сорбционное выщелачивание золота щелочно-цианистыми растворами в противотоке сорбента и пульпы;
• вывод пульпы со сбросовым содержанием золота < 0,4 г/т на хвостохранилище и возвращение осветленного раствора на распульповку в голову процесса;
• десорбция золота из насыщенного сорбента и возвращение регенерированного анионита в процесс сорбционного выщелачивания (концентрирования);
• электролиз золота из товарного десорбата с использованием углеграфитового материала;
• аффинажная перечистка чернового золота с получением товарного катодного золота.
Подготовка объекта к выщелачиванию

2. Извлечение способом KB (рис. 12.4):
• окомкование мелкого золотосодержащего материала до крупности 15—30 мм;
• складирование окомкованных хвостов в штабель;
• извлечение золота щелочно-цианистыми растворами при pH 10—11;
• сорбционное выделение золота на анионите или угле;
• десорбция золота с получением товарных десорбатов и возвращением регенерированного сорбента на повторное концентрирование;
• электролиз на углеграфитовом материале с получением чернового золота;
• аффинажная переработка чернового золота с получением товарного катодного золота.
На завершающем этапе технологических экспериментов исследован процесс выщелачивания золота с окомкованием (агломерацией) и без окомкования проб и сорбцией на анионитовую смолу АМ-2Б.
Исследования проводились в лабораторной установке, включающей шесть перколяционных чанов, четыре сорбционные колонки, гранулятор для окомкования хвостов, приемные емкости для приготовления рабочего раствора, обеззолоченных технологических растворов и промывных вод, сборник обезвреживающего раствора.
Выщелачивание неокомкованных хвостов проб Ах3-1, Ах3-2, Ж-1, Ж-2, Б-1, Б-2 осуществлялось одновременно в шести чанах. Извлечение золота в раствор контролировалось каждые двое суток.
Насыщенный раствор объединяли и направляли на сорбцию. Выщелачивание и промывку водой осуществляли в течение 16 суток в режимах: оборота головного раствора и обновляющих растворов. Оборот раствора корректировался по концентрации цианида и щелочности. Замена раствора производилась по достижении в нем максимальной концентрации золота.
В качестве защитной щелочи использовался гидроксид натрия (NaOH). Продолжительность эксперимента — 20 сут (16 сут — выщелачивание и сорбция; 2 сут — водная промывка и сорбция; 2 суток — обезвреживание 25 %-ным сульфит-бисульфитным раствором аммония). Загрузка перколятора — 50 кг хвостового материала. Интенсивность орошения 20 л/м2*ч в периодическом режиме (орошение — выстаивание) (табл. 12.23).
Подготовка объекта к выщелачиванию

Наиболее высокие показатели за 16 сут выщелачивания достигнуты из пробы Б-2 (72,3 %). Извлечение золота по исследуемому материалу — 70,6 % (рис. 12.5).
Насыщенная смола 1-й, головной сорбционной колонны содержала 10,2 мг золота на 1 г смолы (табл. 12.24).
Золото в растворе находится в составе комплексного цианистого иона [Au (CN)2]-, сорбируемого смолой. Полная объемная емкость по CN-иону смолы АМ-2Б равна 3,2 мгэкв/г, удельная поверхность — 32 м2/г, насыпная масса — 0,42 г/см3, коэффициент набухания — 1,2. Смола АМ-2Б обладает высокими селективными свойствами по золоту. Равновесное состояние сорбции золота из раствора достигается за 20—24 ч.
Из растворов выщелачивания хвостов кроме золота сорбируется и серебро. Насыщение смолы серебром наступает раньше, чем золотом. Однако при продолжении процесса сорбции для точки насыщения смолы золотом отмечается вытеснение из смолы анионов серебра анионами золота.
Последовательность вытеснения анионов образует ряд селективности: [Au (CN)2] ≥ [Zn (CN)4]2- ≥ [Ni (CN)4]2- ≥ [Ag (CN)3]2- ≥ [Cu (CN)4]3- ≥ [Fe (CN)6]4-.
Анионит АМ-2Б по золоту имеет наибольшую приемистость. При соблюдении условий полной приемистости смолы по золоту за 20—24 ч из раствора извлекается 95—96 % золота. Смола способна принять на себя до 35—40 мг/г золота, после чего насыщенный анионит выгружается и направляется на десорбцию. Регенерированный анионит возвращается на повторную стадию сорбции.
При задаваемых параметрах производительности по раствору ωp, исходной Сисх и конечной Cк концентрации его по золоту, емкости АМ-2Б Qx и коэффициенту ее насыщения α производительность по сорбенту:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Объем сорбционного аппарата:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где т — время контакта АМ-2Б с раствором; (ωсм-ωр) — степень использования емкости анионита.
Слой сорбента L (длина) при заданной скорости потока раствора характеризуется временем защитного действия Q (время от начала движения раствора до «проскока»):
Q = KL (только при L ≥ L0).
Время защитного действия:
Q = KL-тз,
где тз — потеря времени защитного действия; К — коэффициент равновесия сорбции, мин/см:
К = aSd /(C0V),
где а — равновесная поглотительная способность сорбента при исходной концентрации раствора Co, г/см смолы; S — площадь сечения сорбционной колонны, см ; d — насыпная масса сорбента, г/см3; V — скорость движения раствора, м/мин.
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выходные кривые сорбции при различной скорости потока раствора ω(ω3≥ω2≥ω1) даны на рис. 12.6.
Хвосты крупностью 0,074 мм смешивали с вяжущими компонентами — цементом (5 кг/т) и известью (5 кг/т) и окомковывали на лабораторном грануляторе при подаче на операцию гранулирования цианида с концентрацией 1 г/дм3 до оптимальной массовой доли воды 18—20 %.
Гранулированные до крупности 15—30 мм хвосты выдерживали на воздухе в течение 16—18 ч для упрочения и затвердевания окомкованного материала. В этот период от 40—60 % золота переходит в поровое пространство гранул. Хвосты помещали в перколяторы (по 50 кг от каждой пробы) и выщелачивали раствором цианида (300 — 500 мг/дм3).
Продолжительность операций: окомкование и выдерживание окомкованных хвостов в целях отвердения гранул — 1 сут; 5 сут — выщелачивание и сорбция; 2 сут — водная промывка, сорбция; 2 сут — обезвреживание 25 %-ным сульфит-бисульфитным раствором аммония. В качестве защитной щелочности использовался гидроксид натрия (NaOH). Интенсивность орошения 20 л/м2 в 1 ч.
Подготовка объекта к выщелачиванию
Подготовка объекта к выщелачиванию
Подготовка объекта к выщелачиванию

Насыщенные растворы направлялись на четырехступенчатую сорбцию на анионитовой смоле АМ-2Б (табл. 12.25 и рис. 12.7).
На технологических растворах и промывочных водах окомкованных хвостов проведено насыщение смолы АМ-2Б до 10,4 мг/г золота (табл. 12.26—12.28).
Для промышленного освоения оптимальны технологическая схема KB (рис. 12.9 и 12.10), схема цепи аппаратов, параметры и режимы технологических операций для участка производительностью от 300 до 500 тыс. т в год.
Сырье доставляется на склад участка подготовки сырья, откуда направляется в расходный бункер. Из расходного бункера с помощью питателя и конвейера сырье подается в машины окомкования. Сюда же через дозатор подаются известковое молоко из напорного бака, цемент из расходного бункера и раствор цианида натрия из специальной емкости. Известковое молоко готовится из извести «пушонки» в контактных чанах.
Подготовка объекта к выщелачиванию
Подготовка объекта к выщелачиванию

Подготовка объекта к выщелачиванию

Окомкованный продукт с помощью элеваторов собирается в бункер готового продукта, откуда автосамосвалами отвозится на площадку КВ. Отсыпка штабелей KB осуществляется с использованием передвижного транспортера Ц-989А с выносной поворотной стрелой.
Конструкция площадки KB представляет собой искусственно возведенную на рельефе емкость (кювету) с изолированным днищем и бортами. Размер площадки в плане 50 х 150 м с углублением на 2—2,5 м. Дно кюветы застилается полиэтиленовой пленкой марки В, затрамбовывается слоем глины мощностью 0,5 м, засыпается щебнем и покрывается асфальтом. Стенки кюветы бетонируются на 250—300 мм. Высота превышения верхней кромки стенок над естественным рельефом составляет 2 м.
Вместимость одной площадки:
V = 50*130*6 = 39 000 м3,
где 130 м — активная длина площадки; 6 м — высота штабеля.
Вместимость одного штабеля:
Q = 39 000*1,6 = 62 500 т.
Количество активных штабелей в год:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где 500 000 т — годовая производительность участка КВ.
Принимаем количество площадок 4 шт., тогда оборачиваемость площадки в год:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Количество дней работы четырех штабелей:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Время полного цикла работ: 90 дней — выщелачивание; 5 дней — обезвреживание остаточных цианидов; 2 дня — промывка водой; 3 дня — разборка системы орошения; 20 дней — выгрузка отработанной массы; 5 дней — ремонт днища и стенок; 20 дней — загрузка сырьем; 7 дней — сборка системы орошения (рис. 12.11).
Работы на 4 штабелях совмещаются. Время отработки одного штабеля 152 дня. Разрыв во времени между началом отработки первого и четвертого штабелей 60 дней. Разрыв во времени между началом отработки каждого из штабелей — 15 дней. С одного штабеля за 152 дня снимается 65,6 кг золота при коэффициенте извлечения 0,7 и содержании золота в хвостах 1,5 г/т, за год — 131,2 кг, с площадки KB (500 тыс. т) — 525 кг золота (в раствор), в готовую продукцию — 487,5 кг.
Подготовка объекта к выщелачиванию

При формировании штабелей KB система орошения заглубляется на 200 мм в целях предохранения системы от замерзания и испарения цианидов. Оросительная система представляет собой уложенные рядами перфорированные полиэтиленовые трубы ПМД диаметром 16 мм. Расстояние между рядами труб 0,5 м.
На 1 м2 поверхности кучи устанавливается 10—15 капельниц. Капельницы размещаются через 25 см. Плотность орошения 20 л/м2*ч. Раствор по наклонному днищу штабеля KB поступает к дренажной трубе, через которую подается в зумпф. Производительность сорбционных колонн и подкачивающих насосов:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где N = 4 — число одновременно работающих колонн.
Раствор с концентрацией цианида натрия 1 — 0,3 г/дм3 и pH 10—11 подается на поверхность штабелей КВ. Растворы, дренируя сквозь штабель, растворяют золото и по трубам дренажной системы поступают в зумпфы для отстоя. Осветленные золотосодержащие растворы прокачиваются через четыре сорбционные колонны со смолой АМ-2Б.
Насыщенная смола транспортируется в колонны регенерации, где осуществляются десорбция золота и регенерация сорбента. Регенерированный сорбент направляется для использования в цикл сорбции. Растворы после извлечения из них золота поступают в емкость растворов, где подкрепляются и направляются на орошение.
По завершении цикла выщелачивания штабели KB промываются водой, промывные воды также собираются в емкость, откуда поступают в цикл сорбции. Затем штабели KB обезвреживаются раствором, нейтрализующим цианиды. Массовая концентрация золота в растворах сборника золотосодержащих растворов — не менее 10 мг/дм3. Ежесуточно на десорбцию выводится 1,5—1,65 м3 насыщенной смолы с содержанием золота от 8 до 10 мг/г.
Цикл регенерации смолы состоит из операции передвижки смолы в колоннах — 2 ч и ее регенерации — 4 ч. За цикл откачивается 1/3 объема сорбента из колонны и, таким образом, смола в одной колонне обменивается за 18 ч (3 рабочие смены).
Сбросными растворами регенерационного отделения являются сливы, которые объединяются в целях взаимной нейтрализации до pH более 9. Расход реагентов при десорбции на 1 т перерабатываемых хвостов составляет: тиомочевины — 0,3 кг/т, серной кислоты — 0,5 кг/т, гидроксида натрия — 10 кг/т.
Рекомендуемые параметры и режимы процесса осаждения золота: концентрация золота в регенерате — 1 г/дм3; производительность электролизера TH-120—2 м3/ч; степень извлечения металла из раствора — 98 %; выход золота по току — 4 %; сила тока — 6000 А; расход электроэнергии на 1 кг золота — 25 кВт/ч.
Разработанный и подтвержденный экспериментально вариант технологии KB золота включает в себя агломерацию хвостов, многоразовое использование площадок (кювет) под штабели KB (двухразовая оборачиваемость в течение года), с высотой штабеля 6 м, чистое время выщелачивания 90 сут, 4 ступени сорбции продуктивных растворов и коэффициент сквозного извлечения золота в готовую продукцию 0,65. По результатам выполненного исследования нами разработано ТЭО.
В процессе подготовки сырья к кучному выщелачиванию в атмосферу привносится пыль хвостов, цемента, извести. На технологическом участке в атмосферу попадают пары технологического раствора, содержащие в своем составе цианид натрия и гидроксид натрия. В отрабатываемое хвостохранилище сбрасываются предварительно обезвреженные от остаточного содержания цианидов отработанные растворы (маточники КВ).
Воздействие комплексов KB на окружающую среду исследуется на примере хвостохранилища АО «Казахалтын».
В отрабатываемых хвостах обогащения руд содержится мышьяк (0,15 %), Часть мышьяка в растворенной форме содержится в жидкой фазе. В растворах, выводимых из технологического процесса КВ, находится до 7 мг/дм3 мышьяка.
Для окружающей среды представляют опасность пары цианида натрия, гидроксида натрия, жидкие сбросы со следами цианида натрия, мышьяка, гидроксида натрия, а также пыль с содержанием мышьяка.
Для предотвращения вредного воздействия KB на окружающую среду предусмотрено;
• пыль в местах ее выделения подавлять водой;
• процессы с выделением паров цианида натрия производить в герметизированных аппаратах с местным отсосом и очисткой воздуха перед выбросом;
• поверхность штабелей орошать чистой водой или 0,1 %-ным раствором гидроксида натрия, коэффициент подавления паров цианида при этом достигает 0,94—0,98;
• выводимые растворы обезвреживать от остаточной активности цианидов сульфит-бисульфитным раствором аммония;
• твердые отходы после выщелачивания промывать растворами гидроксида натрия и чистой водой до ПДК;
• осаждать мышьяк из маточников сорбции при содержании 7 мг/дм3;
• хвосты KB направлять в отвалы и рекультивировать. Концентрация цианидов в рабочем растворе: CN = 0,3+1,5 г/дм3, соответственно средняя концентрация CN = 0,5 (0,3/1,5) 0,9 г/дм3.
Скорость испарения раствора с поверхности штабеля КВ:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Vcp = 5,9-0,8 = 4,14 — средняя скорость ветра у поверхности штабеля КВ; ДР = Pнас Ртум = 17,54*0,02 = 0,351 (Рнас = 17,54 мм рт. ст. — давление насыщенного пара воды, для Pтум принимается, как при мелком теплом дожде, 0,98 Pнас).
Площадь орошения одного штабеля KB — 8100 м2. В работе находятся четыре штабеля. Общая площадь зеркала (S) орошения 32 400 м2.
Масса испаряемых растворов в год:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где t = 8760 ч — период испарения, ч/год.
Масса цианистого выброса:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Масса выброса гидроксида натрия, исходя из содержания щелочи в выщелачивающем растворе 1 г/дм3 или 1 кг/м3:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс гидроксида натрия в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Скорость движения воздуха над поверхностью раствора:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Vп = 10 м/с — максимально возможная скорость потока в воздухе местного подсоса; Sв = 0,417 M2 — площадь сечения воздуховода; ΣSи — суммарная площадь поверхности испарения,
Подготовка объекта к выщелачиванию

Скорость испарения:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Pв — давление паров воды в воздухе,
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Ф1 — относительная влажность воздуха зимой в районе участка КВ; Ф2 — то же летом.
Масса цианидов, уходящая в 1 ч вместе с испарением раствора до газоочистки:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где M4 — масса испаряемого в 1 ч с поверхности раствора,
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс в 1 с цианидов до газоочистки по системе местных отсосов:
Подготовка объекта к выщелачиванию

На газоочистку с рабочих мест направляется 15 000 м2/ч загрязненного воздуха. Количество выбросов цианидов по системе вентиляции рассчитывается из условий ПДК = 0,3 мг/м3. При приближении выбросов к 0,8 ПДК должна срабатывать аварийная вентиляция. Средняя концентрация:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Масса цианидов, выбрасываемых в 1 ч при вентиляции до газоочистки:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс до газоочистки (в 1 с):
Подготовка объекта к выщелачиванию

При использовании скрубберов с эффективностью 97 % выброс в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Поверхность, с которой выделяется аэрозоль (внутри скруббера):
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Д = 2,185 м — диаметр сетки скруббера; h = 0,2 м — развернутая длина пластинок сетки; H = 0,2 м — высота сетки; ΣJi = 61,1 м; ПД = 6,85 (специфика скруббера конструкции ВНИПИПТ).
С учетом всех данных Sck = 29,56 м2.
При среднем диаметре воздуховодов 0,63 м и удалении от вентилятора в 15 м поверхность воздуховодов:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Полная поверхность выделения вредных веществ: Si = Sск + Sвозд = 59,26 м2.
При применении трех скрубберов полная поверхность выделения составляет 177,8 м:. Удельное выделение едких щелочей из растворов находится на уровне 1,0 г/ч*м2. Часовое выделение аэрозолей: M'ч = mSn = 177,8 г.
При выходе из вентиляторов концентрация аэрозолей:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс гидроксида натрия в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс в 1 год:
Подготовка объекта к выщелачиванию

На участках погрузки и разгрузки сырья вместе с пылью выделяется мышьяк. При содержании мышьяка 0,15 % на границе зоны загрязнения в воздухе содержится 0,75-10 мг/м мышьяка (0,5 0,0015), или 25 % ПДК.
Наиболее опасная ситуация возникает в цехе переработки растворов при нарушении целостности емкости с раствором цианида натрия. Допустим, площадь разлива составит 500 м2. Скорость движения воздуха, исходя из восьмикратного обмена:
Подготовка объекта к выщелачиванию

где Vаом = 5184 м3 — объем цеха; Sпом = 162 м2 — площадь цеха. Скорость испарения:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Масса раствора, испаряемого за 1ч:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Масса цианида, попадающего в воздух в 1 ч:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс выделяемого цианида в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Воздух перед выбросом в атмосферу проходит газоочистку с эффективностью 97 %, отсюда выброс в 1 с после газоочистки:
Подготовка объекта к выщелачиванию

В системе орошения штабелей KB опасная ситуация возникает, когда выходит из строя система подавления испарения. Для расчета выброса цианида в атмосферу в формуле определения параметров испарения необходимо исключить коэффициент, учитывающий очистку испарений от цианидов (1-К0), тогда выброс в год составит
Подготовка объекта к выщелачиванию

Выброс цианидов с поверхности четырех штабелей KB в 1 с:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Основной особенностью цианида натрия является способность к быстрому гидролизу под воздействием атмосферного воздуха и солнечной энергии с образованием летучей синильной кислоты:
Подготовка объекта к выщелачиванию

Синильная кислота в водном растворе и под воздействием света разлагается на безвредные газообразные соединения.