Iоnitning rеgеnеrаsiyasi

15.3. Iоnitning rеgеnеrаsiyasi
213
Sian eritmalaridan nodir metallarni sorbsiyalash natijasida oltin, kumush
va boshqa metallarning sianli anionlarni oʻzida saqlovchi toʻyingan qatron
olinadi. Ulardan tashqari toʻyingan qatron tarkibida rodanid, sianid va
gidroksil kabi anionlar ham uchraydi. Toʻyingan qatron regeneratsiya
jarayoniga yuboriladi. Regeneratsiya jarayoniga yuborishdan maqsad qatronga
sorbsiyalangan oltin va kumush anionlarini desorbsiyalash va qatron faolligini
qayta tiklashdan iborat.
Ionitni regeneratsiyalash – sorbsiyalash texnologiyasining eng murakkab
va eng mas’uliyatli qismidir. U turli erituvchilar ishtirokida oltin va
qoʻshimchalarni desorbsiyalashdir. Desorbsiya jarayoni dinamik sharoitda olib
borilib erituvchi eritmani qatron boʻylab oʻtkazishga asoslangan va bu jarayon
vertikal kolonnalarda olib boriladi. Dinamik usulda qayta ishlash kam
elyuent(eritma) sarfi bilan yuqori desorbsiyalash darajasiga erishish imkonini
beradi. Qatrondan sorbsiyalangan anionlarni desorbsiyalash oltin va kumushga
nisbatan yuqori selektivlikka ega boʻlgan eritmalar yordamida olib boriladi.
Desorbsiya jarayonida bir qancha eritmalardan foydalanilish mumkin.
Ilmiy tadqiqot izlanishlari Shuni koʻrsatadiki, nodir metallar anionlarini
desorbsiyalashda rodanid qoldig’ini saqlagan tuzlar samarali natija berishi
aniqlandi. Oltinni toʻliq va tez desorbsiyalashda 10-25g/l NaOH saqlagan
ammoniy rodanidining konsentrlangan 3-5n li eritmasini ishlatish tavsiya
etiladi. Desorbsiya jarayoni anion almashinish reaksiyasi orqali boradi:
Grafikdan koʻrinib turibdiki, 1 hajm qatronga 14 hajm eritma sarf boladi,
lekin oltinning asosiy qismini eritmaning asosiy qismlarida eritib olish
mumkin. Oltindan boshqa eritmaga kumush, mis, nikel, kobalt va temir sianid
ionlari ham oʻtadi.
Rodanid tuzlarining asosiy kamchiligi qatronning rodanid koʻrinishiga
oʻtishidir. Bunday qatronni ishlatish texnik va iqtisodiy jihatdan maqsadga
muvofiq emas. Natijada qatrondan rodanid ioni desorbsiyalanib, boshqa
koʻrinishga oʻtishga oʻtadi va rodanid ionlarini desorbsiyalashda bir qator
qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.
214
Elyuirlash jarayonini yaxshi olib borish uchun erituvchi eritmani toʻg’ri
tanlash, uni yuqori konsentratsiyada olib borish, eritma berish tezligini
cheklash, haroratni oshirish muhim ahamiyatga ega.
Disianli
ionlarni
desorbsiyalashda
samarali
desorbent
sifatida
tiomochevinanng kuchli kislotali eritmalarini ishlatish mumkin. Kislotali
sharoitda [Au(CN)
2
] bilan tiomochevina ta'sirlashganda sian ionini siqib
chiqaradi va oltinni oltingugurtning erkin elektronlari bilan bog’laydi:
2RAu(CN)
2
+ 4ThiO + 4H
+
+ SO
4
2-
= R
2
SO
4
+ 2 [Au(ThiO)
2
]
+
+ 4HCN
Qatrondan rodanid tuzlari yordamida oltinni desorbsiyalash grafigi
quyidagicha:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 V
r
/V
sm
15.4.-chizma. Qatrondan rodanid tuzlari yordamida oltinni desorbsiyalash
grafigi.
Natijada musbat zaryadli kompleks hosil boʻladi, bu kompleksni esa
anionit saqlab qola olmaydi. Chunki anionit ham musbat zaryadli. Bu vaqtda
qatron xlorli yoki sulfatli koʻrinishga oʻtadi, sian ioni esa sianid kislotaga
aylanadi. Jarayon quyidagi reaksiya boʻyicha boradi.
Oltinni desorbsiyalash jarayonini oxirigacha borishi tiomochevina
konsentratsiyasini oshishi bilan boradi va uning maksimal oltin ajratish
konsentratsiyasi 9,1 %. Bu jarayonga xlorid kislotaning konsentratsiyasi ham
215
ta'sir qiladi. Ya`ni uning kerakli boʻlgan konsentratsiyasi 1,9-2,3 % boʻlib, 10%
gacha koʻtarilganda tiomochevina oltingugurtni siqib chiqarib parchalanadi.
Amaliyotda oltinni desorbsiyalashda tiomochevinaning 90 g/l li va sulfat
kislotaning 20-30 g/l li eritmasidan foydalaniladi.
Qatronni tiomochevina eritmasi yordamida qayta ishlash jarayoni ikki
bosqichda amalga oshiriladi. 1-bosqich tiomochevinning sorbsiyasi deb
nomlanib, qatron orqali 1-1,5 hajmda qayta ishlangan tiomochevina eritmasi
oʻtkaziladi; chiquvchi elyutda tiomochevina va oltin boʻlmaydi, shu sababdan u
chiqindiga tashlanadi. 2-bosqich oltinni desorbsiyasi deb nomlanib, toʻyingan
tiomochevinali qatrondan qolgan tiomochevina eritmasi (4-5 hajm) oʻtkaziladi
va natijada qatron toʻliq desorbsiyalanadi. Olingan oltin tarkibli eritma
regenerat deb nomlanib, oltinni choʻktirishga joʻnatiladi.
Jarayonni ikki bosqichda olib borish , birinchidan, olingan regeneratda
oltin miqdorining oshishiga olib keladi va uni keyingi bosqichda qayta
ishlashni osonlashtiradi, ikkinchidan, tiomochevina eritmasini qayta-qayta
ishlatilishi natijasida qoʻshimcha metallarning yoʻqolishiga olib keladi.
Ammo, hammadan avval ionitni qayta ishlashda, undagi metallni eritib
olishda tiomochevinaning xlorit kislotadagi eritmasi yaxshi natija berar ekan,
Tiomochevina (tiokarbomid)ning desorbsiyasi Shundan iboratki, bu modda
oltin bilan mustahkam bog’langan oltinning kationli kompleks birikmasini
hosil qiladi va uni ionlashuvchi qatron (smola) tutib turolmaydi va eritmaga
oʻtadi.
RAu(CN)
2
+2H
+
+ Cl
-
2CS(NH
2
)
2
= RCl + Au [(CS(NH
2
)
2
]
2
+
+ 2HCN
Ion almashish Cl
-
ioni orqali boʻladi va tiomochevina (tiokarbomid)
yoʻqotilishi faqat mexanik yoʻqotilishdan iborat boʻladi. Qatron (smola) bu
holda xom-ashyo xlorit shakliga oʻtadi. Omilkor tarkib tiomochevina
eritmasida tiomochevina 8-9%, xlorid kislota 2-2,5% boʻlishi kerak. Xlorid
kislota oʻrnida, sulfat kislotasini ishlatsa ham boʻladi. Masalaning yana bir
mohiyati Shundaki, tiomochevina qatron tarkibidagi oltinnigina eritib oladi.
Endi uning tarkibidan, kumush, mis, rux, qoʻrg’oshin, surma, margumushni
216
eritib chiqarish, qatronni avvalgi asli holiga qaytarish kerak
.
Qatron
tarkibidagi qoʻshimcha moddalarni eritib chiqarish uchun, xlor va sulfat
kislotalar yordamida rux, nikel, sianid ajratib olish mumkin. Ishqor esa Zn,
NaCN, NH
4
CNS, NH
4
NO
3
- eritmalari temir kabilarni desorbsiyalashda
ishlatiladi. Eng qiyin desorbsiyalanadigan modda temirdir. Fe(CN)
6
4-
doimo
sinil eritmalarida ishtirok etib, anionit bilan juda mustahkam birikma hosil
qiladi. Bu modda juda og’ir elyuirlanadi. Kislotali muhitida qatron fazasida
temirning erimaydigan berlin lazuri deb atalgan kompleks tuzi Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3 ,
yoki berlin yashili Fe
4
Fe
3
[Fe(CN)
6
]
6
smolani boʻyab qoʻyadi va u koʻk yoki
yashil rangga kiradi, bular hammasi
temirning desorbsiyalanishini
qiyinlashtiradi. Bunda temir kompleks tuzini eritadigan modda asosan
ammoniy nitrat tuzi hisoblanadi.
1.Toʻyingan qatronlarni qum, somon, loyqalardan tozalash. Sorbsiya
jarayonidan joʻnatilgan qatron oʻzi bilan mayin shlamli il atalmish loyqalar
bilan birga keladi. Loyqalar eritmalar bilan ta’sirlashadi va ularni zararlaydi.
Shuninig bilan birga regeneratsiyaga qatron bilan birga shepa keladi.
Qatrondan shepa, loyqa va h.k. larni tozalashda kolonnadan foydalanib
yuqoridan texnik suv bilan yuvish olib boriladi.
Sorbsiya boʻlinmasidan qatron quvur orqali kolonna yuqorisiga tashlab
beriladi. Kolonna pastki qismidan 30-35m
3
/s hajmda texnik suv beriladi.
Yengil boʻlaklar (loyqa va qatron) suv oqimi bilan yuqoriga harakatlanadi,
og’irroq boʻlgan (shepa va loyqa) boʻlaklar kolonna tubiga choʻkadi. Shepa va
loyqa quvuri orqali toʻr ustiga tashlanadi va sianlash hamda sorbsiya
boʻlimiga joʻnatiladi. Yuqoriga koʻtarilgan qatron va loyqa barabanli g’alvirga
tashlanadi va texnik suv bilan qatron loyqalardan yuviladi. Regeneratsiya
boʻlimiga tushgan qatron koʻzdan kechirilib loyqasizligi tekshiriladi.
2.Qatronlarni sianli eritmada qayta ishlash.
Qatronlarni sianli eritmada qayta ishlash jarayoni qatrondan temir va mis
metallarini tozalash uchun amalga oshiriladi. Bunda sian eritmasi
217
konsentratsiyasi 40-45g/l. Temir va mis ion almashinish reaksiyasi asosida
eritmaga oʻtadi:
R
4
Fe(CN)
6
+ 4CN
-
4RCN + Fe(CN)
6
4-
R
2
Cu(CN)
3
+ 2CN
-
2RCN + Cu(CN)
3
2-
Temir va mis bilan bir vaqtda eritmaga kobalt va rux ham
desorbsiyalanadi, juda oz miqdorda oltin va kumush ham oʻtadi.
Qatron sianli qayta ishlovdan soʻng NaCN dan yuvishga joʻnatiladi.
Jarayon davomiyligi 6 soatdan kam emas, qatron: eritma nisbati 1:3; eritmani
berilish tezligi 14
14,5m
3
/s.
3. Qatronni sianidlardan yuvish. Qatronni natriy sianga yuvish sianidni
yoʻqotish va keyingi qatronni sulfat kislota bialan qayta ishlash jarayonida
HCN tez ajralishini oldini olishdir. Qatronni yuvish qaynoq (55-60
о
S) suv bilan
olib borilib, qatronda natriy sianid to 0,1 g/l qolguncha davom ettiriladi.
Qaynoq suv va qatron nisbati 3:1. Yuvilgan suv qatronni sianli qayta ishlash
uchun eritma tayyorlashga joʻnatiladi, yuvilgan qatron esa kislotali qayta
ishlashga tushadi.
4.Qatronni kislotada qayta ishlash. Kislotada qayta ishlash jarayoni qoʻshimcha
metall sianid komplekslari ( rux, kobalt, nikel) ni anionitdan tozalash va
qatronni ion almashinish reaksiyalari orqali sianid shakldan sulfat shaklga
oʻtkazishdan iborat.
2RCN + H
2
SO
4
R
2
SO
4
+ 2HCN
R
2
Zn(CN)
4
+ 2H
2
SO
4
R
2
SO
4
+ ZnSO
4
+ 4HCN
R
2
Co(CN)
4
+ 2H
2
SO
4
R
2
SO
4
+ CoSO
4
+ 4HCN
R
2
Ni(CN)
4
+ 2H
2
SO
4
R
2
SO
4
+ NiSO
4
+ 4HCN
Kislotali qayta ishlashda H
2
SO
4
miqdori 40-50 g/l ni tashkil qiladi.
Kislotali qayta ishlashning tugashi H
2
SO
4
miqdorining 10g/l gacha kamayishi
bilan belgiladi. Chiquvchi eritma tindirishga joʻnatiladi. Tindirishdan hosil
boʻlgan mahsulot sorbsiyaning chiqindi yig’iladigan boʻlimiga kelib tushadi;
218
0,5mm qatronli boʻtana kolonna pastki qismidan zumfga quyiladi va nasos
orqali sorbsiyaga haydaladi.
Kislotali qayta ishlash jarayoni kamida 6soat davom etadi; qatron va
eritma nisbati 1:2,3
2,8, eritma sarfi – 15
16 m
3
/s. Sulfat kislotali qayta
ishlashdan soʻng qatron sulfat kislotadan ichimlik suvi bilan yuviladi, qatron :
suv nisbati 1:1,2
1,4. Suv sarfi soatiga 7m
3
. Yuvish jarayoni davomiyligi
kamida 6 soat. Olingan somon quritilib soʻng yoqishga joʻnatiladi va kul
olinadi, u tarkibida oltin saqlaganligi uchun eritishga yuboriladi.
5. Oltinni desorbsiyalash. Desorbsiya jarayonining maqsadi oltin va
kumushni qatrondan ajratish va uni regeneratga oʻtkazishdan iborat. Oltinni
desorbsiyalash jarayoni regeneratsion kolonnalarda olib borilib, eritma sifatida
70-90g/l tiomochevina (CS(NH
2
)
2 )
va 15
20 g/l qoʻllaniladi. Desorbsiya
jarayoni kamida 6 soat davom etadi; qatron:eritma nisbati 1:(3,0
3,5);
olinadigan regenerat hajmi soatiga 14
16 m
3
/s. Oltinni desorbsiyasi quyidagi
reaksiya boʻylab amalga oshiriladi:
2RAu(CN)
2
+ 2H
2
SO
4
+ CS(NH
2
)
2
= R
2
SO
4
+ Au
2
CS(NH
2
)
2
SO
4
+ 4HCN
Desorbsiyalovchi eritma regenaratsion kolonnaga beriladi, soʻngra eritma
55
0
C da bug’ bilan qayta ishlanadi.
6.Tiomochevinadan
yuvish.
Jarayonning
maqsadi
qatronni
tiomochevinadan yuvish va tiomochevina CS(NH
2
)
2
eritmasini desorbsiyaga
qaytarishdan iborat. Yuvish qaynoq (55
60
о
S) H
2
SO
4
eritmasi bilan 40
50 g/l
konsentratsiyada olib boriladi. Jarayon davomiyligi 6-soat, qatron:eritma
nisbati 1:1,5; eritma sarfi soatiga 7,0
7,5 m
3
/s.
Tiomochevinada yuvilgan qatron sulfat kislotaga yuvish uchun joʻnatiladi.
7.Sulfat kislotadan yuvish. Jarayonning maqsadi qatronni qoldiq
tiomochevina va sulfat kislotadan yuvish. Yuvish qaynoq (55
60
о
S) suvda
amalga oshiriladi. Jarayon davomiyligi 6soat, qatron/suv nisbati 1:1,5; eritma
sarfi soatiga 7,0
7,5 m
3
/s. Yuvilgan qatron ishqorli qayta ishlashga joʻnatiladi.
219
8. Ishqorli qayta ishlash. Jarayonning maqsadi qatrondan tiosulfat,
sulfatlarni va oltingugurtni, ruxni yoʻqotish va qatronni 15-20 g/l
konsentratsiyali NaOH ishtirokida ОN
—
formaga oʻtkazish. Jarayon
davomiyligi kamida 5soat, eritma sarfi soatiga 15
16 m
3
/s. Ishqorli eritma
qatron bilan birga aralashtirishga joʻnatiladi. Qatron/eritma hajmiy nisbati
1:2,5.
9. Ishqordn yuvish. NaOH dan yuvish jarayoni qaynoq (55
60
о
S) suv
bilan amalga oshiriladi.Jarayon davomiyligi kamida 5soat. Qatron: eritma
hajmiy nisbati 1:2,5; suv sarfi soatiga 15
16 m
3
/s.
Qayta ishlangan eritma yigili, uning konsentratsiyasi mustahkamlanib
bug’da qizdiriladi va qatronni ishqorli qayta ishlashda qoʻllaniladi. Yuvilgan
qatron massasi oʻlchangandan soʻng sorbsiya boʻlimiga joʻnatiladi.
Bunday jarayonlar ketma-ketligining afzalligi qoʻshimchalar oltinni
desorbsiyalashdan avval yoʻqotiladi. Shu sababdan regeneratda qoʻshimchalar
miqdori juda kamdir. Regeneratsiya jarayonining umumiy davomiyligi barcha
yuvish jarayonlari bilan birgalikda 200-250soatni tashkil qilib Shundan 75-90
soatini oltinni desorbsiyalash tashkil qiladi.
|