Выщелачивающие аппараты

Айдана-46-48

46. Бактериальное  чановое выщелачивание: отделение  растворов от твердых остатков.

Пульпа после бактериального выщелачивания представляет собой суспензию, в которой твердые частицы имеют крупность от 0,5 до 100 мкм. Кроме этих частиц, в пульпе присутствуют более тонкие частицы крупностью 0,1—0,5 мкм, а также коллоидные частицы гидратов окислов железа, арсенатов и др., крупность которых не превышает 0,1 мкм. редко 1 мкм. Жидкая фаза пульпы имеет сложный химический состав, в ней, помимо различных химических соединений (до десятков граммов на литр), содержатся бактериальные клетки и органические продукты метаболизма. Большое количество клеток находится на поверхности твердых частиц. Все это в значительной мере влияет на процессы разделения твердой и жидкой фаз.

В лабораторных условиях, когда имеют дело с небольшими навесками материала, отделение фаз осуществляют фильтрованием суспензии на бумажном фильтре под вакуумом. Как правило, для этой цели применяют воронки Бюхнера. Окончательное удаление влаги из остатка после выщелачивания проводят сушкой.

В условиях непрерывного процесса бактериального выщелачивания разделение фаз должно быть также непрерывным. Оно проводится обычно в две стадии: первая стадия — сгущение и вторая — фильтрование или центрифугирование.

Сгущение пульпы производят в аппаратах, которые называются отстойниками, обезвоживающими конусами или сгустителями. Периодически действующие отстойники — это емкости или бассейны различного объема без перемешивающих устройств с нижней разгрузкой сгущенного материала и боковым сливом осветленного раствора.

Эти отстойники можно применять в том случае, когда процесс бактериального выщелачивания проводится в периодических условиях. Во всех остальных случаях применяют сгустительные аппараты непрерывного действия, в которых расслоение пульпы осуществляется под действием силы тяжести.

47. Методика определения  скорости осаждения твердых частиц.

Для определения необходимой плошали сгушения вначале определяют скорость осаждения твердых частиц. Для этого пробу пульпы определенного  объема помещают в двухлитровый цилиндр, с внешней стороны которого наклеена вертикально узкая полоска миллиметровой бумаги. Пульпу в цилиндре перемешивают многократным перевертыванием цилиндра, который затем ставят на стол и включают секундомер. Как только в цилиндре появляется заметная граница между осаждающимся твердым и слоем осветленного раствора, на миллиметровой бумаге отмечают уровень осаждаемой оседающей массы твердого и отмечают по секундомеру продолжительность образования этого слоя. Затем скорость опускания границы твердого фиксируют через определенные промежутки времени и делают отметки на миллиметровой бумаге: сначала время оседания отмечают каждые несколько минут, а затем скорость осаждения замедляется, и время отмечают каждые несколько часов. Продолжительность всего опыта должна быть не менее 24 ч. По результатам измерений строят график, на котором по оси ординат откладывают высоту слоя осветленного раствора, а по оси абсцисс — время отстаивания в часах. Через точки, полученные на графике, проводят три прямые, которые соответствуют трем зонам сгущения в сгустителе. Прямая АВ характеризует скорость свободного падения или скорость осветления, прямая BD характеризует зону уплотнения, и прямая DC соответствует зоне сжатия осадка.

48. Контроль процесса  бактериального чанового выщелачивания.

Для правильного ведения процесса бактериального выщелачивания все основные технологические, химические и микробиологические параметры должны постоянно контролироваться.

Технологический контроль сводится к определению крупности исходного материала, плотности пульпы, скорости подачи пульпы, ее температуры, кислотности, расхода воздуха.

Крупность подаваемого на выщелачивание концентрата или продукта определяется ситовым анализом, плотность пульпы определяется взвешиванием пробы определенного объема. Температура и кислотность пульпы и оборотных растворов определяются автоматически. Один или два раза в смену измеряют окислительно- восстановительный потенциал жидкой фазы в выщелачивающих аппаратах и контактных Чанах. Расход воздуха измеряют ротаметрами при подаче его в выщелачивающие аппараты.

При химическом контроле определяют химический состав исходного концентрата или продукта, а также твердых продуктов выщелачивания. Для оперативного контроля плотности  и скорости выщелачивания определяют содержание выщелачиваемого металла в растворе, например, меди или цинка в контактном чане и аппаратах для выщелачивания. Определение содержания выщелачиваемого металла производят, как правило, в твердой и жидкой фазах. Наряду с этим также должно осуществляться определение содержания в растворах двух- и трехвалентного железа, входящих в состав большинства сульфидов. Кроме того, по содержанию двухвалентного железа в жидкой фазе можно судить об активности происходящих окислительных бактериальных процессов. Отсутствие двухвалентного железа в растворе свидетельствует о том, что бактерии имеют высокую окислительную активность. При определении таких элементов, как железо и мышьяк, следует учитывать, что они в зависимости от кислотности среды могут присутствовать не только в растворенной форме, но и в осадке в виде окисленных соединений. Определение этих форм производят после подкисления раствора и их перевода в растворенное состояние.

При микробиологическом контроле определяют количество биомассы (количество клеток в единице объема) и активность бактерий в растворе или в пульпе. Определение биомассы можно проводить, наряду с методом предельных разведений, экспрессным центрифужным методом или по белку. Определение биомассы и ее активности производят не только в контактных чанах и аппаратах для выщелачивания, но и в оборотных растворах.