Кинетика автоклавного окисления упорных золотосодержащих сульфидных концентратов

Цветные металлы, №1, 2015
Я. М. Шнеерсон, А. В. Маркелов, Л. В. Чугаев, А. С. Кабисова

Большие трудности при моделировании автоклавных процессов окисления заключаются в точном определении состава поверхности минералов по ходу процесса. В настоящий момент широко используют несколько кинетических моделей, учитывающих изменение поверхности окисляемого материала, например модель сжимающегося ядра и популяционного баланса. Каждая модель имеет свои минусы и плюсы. В данной работе используют модель кинетической функции, разработанную Е. М. Вигдорчиком и А. Б. Шейниным в 1970-х гг. и адаптированную для высокотемпературных процессов автоклавного окисления. На основании этой модели для процесса высокотемпературного автоклавного окисления рассчитаны кинетические характеристики 13 флотационных концентратов с разным содержанием пирита, арсенопирита и пирротина для температур 190–230 oС и парциальных давлений кислорода 0,3–0,9 МПа. Определены кинетические характеристики для каждого материала — кинетическая функция, «кажущаяся» энергия активации и «кажущийся» порядок реакции. В условиях, когда скорость процесса не лимитируется скоростью транспорта кислорода из газовой фазы к поверхности сульфидных частиц, окисление всех материалов идет в кинетическом режиме, «кажущиеся» энергии активации находятся в диапазоне от 40 до 90 кДж/моль. Для пиритно-арсенопиритных концентратов «кажущийся» порядок реакции составляет от 0,7 до 1,0, для пирротинсодержащих концентратов от 0,6 до 0,9. Показано, что полученные кинетические характеристики и кинетическая функция могут быть использованы для моделирования непрерывного процесса автоклавного окисления для полупромышленных испытаний и промышленной реализации. Извлечение золота на операции сорбционного цианирования после автоклавного окисления всех материалов составляет не менее 94 %.