Что такое кучное выщелачивание?

Новиков О.Н.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ: Выщелачивание, извлечение отдельных компонентов твердого вещества с помощью водного или органического растворителя (например, металлургическое выщелачивание - извлечение металлов из руд, щелочное выщелачивание - извлечение лигнина из древесины, бактериальное выщелачивание урана из руд).

Основные этапы развития кучного выщелачивания и термины

Современная технология кучного выщелачивания благородных металлов получила свое развитие в основном в последние 20 лет, хотя применение этого метода имеет давнюю историю. На шахтах Венгрии извлекали медь из подотвальных медьсодержащих вод еще в середине XVII века, а  горняки Испании делали то же самое, пропуская кислые растворы через крупные кучи окисленных медных руд на берегах Рио Тинго в 1752 году. К 1900 г. уже использовались такие технологии, как циклическое выщелачивание с выстаиванием с целью повышения извлечения металла. С конца 50-х годов кучное выщелачивание как кислыми, так и щелочными растворами активно практикуется в урановой отрасли. Извлечение золота методом цианирования превратилось в коммерческий процесс благодаря классической работе шотландцев братьев Роберта и Уильямса Форрестов, а также Д.С. Макартура. В 1887 г. они получили британский патент, а в 1889 г. - целую серию американских патентов. Патенты охватывали процессы агитации пульпы в присутствии воздуха и последующее осаждение золота цинком (Zn) из выделяемого золотоцианидного раствора. Это стало подлинной вехой в развитии гидрометаллургии золота, поскольку был наконец, открыт химический метод переработки руд золота. Демонстрационная полупромышленная установка была построена в 1888 году в Равенсвуде, Квинсленд, а первая промышленная установка цианирования рудного золота - на руднике Краун Майн, провинция Окленд в Новой Зеландии. Использование цианида в Витватерсранде впервые произошло на руднике Робинсон в 1890 г. Две первые фабрики в США были пущены в 1891 г. в Меркуре, штат Юта и Калумете, штат Калифорния. Благодаря применению цианирования, производство золота в Южной Африке возросло с 300 унций в 1890 г. до 300000 унций в 1893 г. В период с 1892 по 1905 гг добыча золота в США увеличилось с 1,7 млн. унций до 4,6 млн. унций, и это существенно, поскольку большая часть прироста производства была получена за счет переработки руд, плохо поддававшихся гравитационному обогащению и амальгамации, а так же за счет повторной обработки хвостов.. Цианирование оказалось настолько дешевым и эффективным методом обработки золотосодержащих руд, что не только стало практически повсеместно применяться для обработки руд и хвостов на новых рудниках, ни и быстро вытеснило и полностью заменило все другие способы выщелачивания. Эволюционное развитие метода на практике шло на протяжении десятилетий, сопровождаясь иногда революционными прорывами, такими как разработанные Горным Бюро США и внедренные в 1952 г. методы извлечения золота из продуктивного раствора угольной адсорбцией и последующего каустического элюирования. За последние 20 лет около 92% всего произведенного в мире золота получено с использованием цианидов; остальное - это главным образом попутный продукт, извлекаемый из флотационных концентратов основных цветных металлов путем плавки и рафинирования. Кучное выщелачивание руд благородных металлов с использованием цианирования впервые было предложено Горным бюро США в 1967 г. Первое коммерческое применение этого процесса было осуществлено в конце 60-х годов компанией Карлин Голд Майнинг в северной Неваде. Первое предприятие кучного выщелачивания промышленного масштаба (использовавшее метод угольной адсорбции) было запущено в Кортезе, штат Невада в 1974 г. Исходным сырьем являлись складированные на руднике бедные руды с содержанием золота менее 2,5 г/т. В США кучное цианирование для переработки бедных руд быстро развивалось, так как цены на золото в середине 1970-х годов стали расти. В 1980-е годы метод получил глобальное распространение, эффективность его возросла после реализации в 1979 году разработок Горного Бюро США по окомкованию (агломерации) руд. Многие из открытых в те годы месторождений золота не могли быть освоены с использованием традиционных методов кучного выщелачивания из-за того, что глинистые частицы (либо другая тонкая фракция, возникающая в результате дробления) препятствовали равномерному просачиванию раствора через рудный штабель. Технология агломерационного кучного выщелачивания оказалась пригодной для переработки большинства руд золота, отходов, хвостов гравитационного и флотационного обогащения и привела к резкому увеличению объемов производства золота. В последующие годы развитие и совершенствование технологии кучного выщелачивания происходило по всем возможным направлениям. Были применены высокопроизводительные способы дробления и подготовки руд к выщелачиванию и укладки руды в штабели, системы регулируемого капельного орошения куч и эффективные режимы фильтрации, способы уменьшения потерь при хранении растворов, контроля и управления химическими реакциями, происходящими в процессе выщелачивания и др. Золотодобывающие компании США и Канады широко используют комплексные заводы по переработке продуктивных растворов кучного выщелачивания, совмещающие в себе традиционный процесс осаждения золота цинковой пылью и современную индукционную плавку цинковых шламов после их сернокислотной обработки и обжига на золотосеребряный сплав. Кучное выщелачивание, позволившее вовлекать в отработку крупные месторождения с бедными (1-1,5 г/т) рудами, стало главным фактором развития золотодобычи в США, Австралии, Канаде, Мексике, Бразилии, Чили и других странах и дало им возможность за двадцать лет в 2-3 раза увеличить добычу золота. Использование кучного выщелачивания позволило вовлекать в отработку не только крупные месторождения бедных руд, но также и вскрышные породы, техногенное золотосодержащее сырье (хвосты обогащения руд цветных и драгоценных металлов) и небольшие по запасам месторождения (от нескольких десятков килограммов до 1-2 тонн), расположенные в малоосвоенных районах. В настоящее время примерно половина мировой добычи золота приходится на технологию кучного выщелачивания. Несмотря на довольно большой объем исследований, технология кучного выщелачивания золота в бывшем СССР долго не была востребована из-за преобладавшего здесь простого и выгодного способа добычи золота из аллювиальных россыпей. Первая установка была запущена в Казахстане на Васильковском ГОКе в 1991 году. Первые установки были запущены на Урале на отвалах ЗИФ ОАО "Южуралзолото" (ООО "Колорадо) в 1993 году и в Хакасии на Майском месторождении (старательская артель "Саяны", позднее ЗДК "Золотая Звезда") в 1994г. В 2000 г. в России действовало 10 установок суммарной производительностью по руде 2 млн.т/год и объемом добычи золота 4000 кг.

Выщелачивание называют так же экстрагированием или экстракцией. Выщелачивание 2. Выщелачивание - извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя. Выщелачивание основано на способности извлекаемого вещества растворяться лучше, чем остальные составляющие материала, подвергаемого выщелачиванию. Выщелачивание применяют в горном деле (например, для добычи соли), гидрометаллургии, химической промышленности, сахарном производстве, для извлечения дубильных и других полезных веществ из растительного сырья. Выщелачивание горных пород. Выщелачивание горных пород - процесс избирательного растворения и выноса подземными водами отдельных компонентов горных пород. Выщелачивание особенно широко развито в условиях выветривания. Способность воды к выщелачиванию повышается, если в ней присутствуют углекислота и кислород. При выщелачивании из горных пород удаляются прежде всего легко растворимые хлориды Na, K и другие, затем сульфаты Са и карбонаты Са. Примером проявления процессов выщелачивания горных пород может служить карст, возникающий в результате действия фильтрующихся вод на соли, гипс, доломиты или известняки. Процессы выщелачивания оказывают существенное влияние на минерализацию подземных вод. Выщелачиваемость. Выщелачиваемость - способность различных элементов, содержащихся в минералах и породах переходить в растворы (как ювенильные, так и вадозные) без нарушения целостности кристаллической решетки минерала. Степень выщелачивания (выщелачиваемость) того или иного элемента зависит от его физико-химических свойств, положения в кристаллической решетке, температуры и давления воздействующих растворов и от продолжительности их воздействия. Из минералов выщелачиваются в основном элементы, находящиеся не в узлах кристаллической решетки, а расположенные в промежутках между ними, в микротрещинах и капиллярах. Выщелачиваемость является одним из критериев сохранности минерала, так как большой процент выщелачиваемости указывает на плохую сохранность образца. Химическое выветривание горных пород. Выветривание в целом и химическое выветривание в частности горных пород происходит под воздействием воды, кислорода и углекислоты воздуха, а так же биохимических процессов, связанных с жизнедеятельностью организмов, особенно бактерий в почвенном слое, а так же с разложением органического вещества. Вода действует (выветривание)  путем непосредственного растворения, гидратации (вытеснения ионом Н+ оснований из минералов) и гидролиза - полный распад минералов. Кислород является энергичным окислителем, углекислота повышает химическую активность вод - увеличивает концентрацию водородных ионов. При химическом выветривании минералы глубинных зон земли, возникающие в условиях высоких давления и температуры, разрушаются с образованием минералов, устойчивых на поверхности земли. Например, полевые шпаты и слюды превращаются в гидрослюды и каолинит, реже в монтморилонит (выветривание). При этом процессе значительная часть вещества переходит в раствор (коллоидный и ионный) и вступает на путь миграции. Гидрометаллургия. Гидрометаллургия (от гидро.. и металлургия) - извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных производств при помощи водных растворов химических реагентов с последующим выделением металлов из этих растворов (гидрометаллургия).

Основные операции гидрометаллургии - механическая обработка руды (дробление, измельчение, классификация, сгущение), изменение химического состава руды или концентрата (обжиг, спекание, разложение химическими реагентами), выщелачивание, обезвоживание и промывка, осветление растворов и удаление вредных примесей, осаждение металлов или их соединений из растворов, переработка осадков. 

Выщелачивание золота (Au)

Золото - химический элемент, символ Au (латынь Aurum), атомный номер 79, атомная масса 196,9665. Золото - металл красивого желтого цвета, тяжелый, мягкий и очень пластичный; плотность 19320 кг/м3, температура плавления 1064о С. Химически золото, как и другие благородные металлы, весьма инертно. В природе встречается главным образом самородное золото. Промышленный интерес представляют как коренные месторождения золота, так и его россыпи (в коренных месторождениях мелкие частицы золота вкраплены в твердые горные породы; при их разрушении золото вместе с песком и глиной уносится водой в русла рек, где и образуются россыпи). При извлечении золота важное значение имеют процессы амальгамации и цианирования. В технике золото применяют в виде сплавов с другими металлами, что повышает прочность и твердость золота и позволяет экономить его. Содержание золота в ювелирных изделиях, монетах, медалях, полуфабрикатах зубопротезного производства выражают пробой; обычно добавкой служит медь. В сплавах с платиной золото используют в производстве химически стойкой аппаратуры, в сплавах с платиной и серебром - в электротехнике. Золото в условиях товарного производства выполняет функцию всеобщего эквивалента стоимости. Золото 2. Золото в экономических отношениях - специфический товар, естественные свойства которого - однородность, делимость, сохраняемость, портативность (большая стоимость при небольшом объеме и массе) сделали золото наиболее подходящим для роли всеобщего эквивалента, т.е. денег. Золото, товар, потребительская стоимость которого - способность выражать и измерять стоимость всех других товаров. Золото обращалось в форме слитков и монет в докапиталистических формациях и при золотом стандарте в период капитализма. Золото сохраняет свою роль и в условиях социализма. Золотые руды. Золотые руды содержат золото, главным образом в самородном виде теллуридов. Коренные месторождения золота - гидротермальные. Выделяют золото-сульфидно-кварцевые золотые руды (с содержанием золота 10-50 до 1000 г/т), существенно сульфидные золотые руды (обычно 1-2 г/т). Последние извлекаются попутно с другими металлами. В россыпных месторождениях содержание золота от десятков мг/м3 до кг/м3. Особый тип месторождений золота - метаморфизованные россыпи. Общие запасы золота (без социалистических стран) около 70 тысяч тонн, из них свыше половины в Южно-Африканской республике. Главные добывающие страны: Южно-Африканская республика, Канада, США, Ганна, Гвинея. Мировое производство (без социалистических стран) около 0,95 тысяч тонн (1978г.) Знаковое золото (знаки золота). Знаки золота - частицы золота (массой менее 1-3 мг, редко больше), имеющие важное значение при поисках золота. В поисковой практике по количеству частиц золота различают единичные знаки золота, знаки золота и весовые знаки. Золото в рубашке. Золото в рубашке - самородное золото из россыпей, покрытое тонкой пленкой окислов железа и марганца. Золото в рубашке чаще встречается в нижних частях золотых россыпей. Золото в рубашке плохо альмагируется. Синоним - золото упорное. Высокопробное золото. Высокопробное золото - с малым количеством примесей и других элементов. Высокопробное золото обладает пробностью от 850-900 до 999. Золото косовое. Золото косовое - мелкочешуйчатое хорошо отшлифованное россыпное золото, встречающееся на речных косах. Косовое золото нередко уносится далеко от коренного месторождения и неоднократно переотлагается в процессе транспортировки. Золото плавучее. Золото плавучее вследствие своей тонкочешуйчатой формы может удерживаться на поверхности воды силой поверхностного нятяжения. Самородное золото. Самородное золото - металл, Au, примеси серебро, медь, селен, висмут, платина, иридий. Кристаллы кубические, октаэдрические, додекаэдрические, искаженные пластинчатые, скелетные. Двойники простые. Спайности нет. Агрегаты первичного самородного золота: зерна, чешуйки, листочки, самородки до десятков килограмм, древовидные и сетчатые, мелкодисперсные включения в сульфидах. Вторичное самородное золото образует пленки, каемки, губчатые образования. Цвет самородного золота от золотисто-желтого до серебрянно-белого. Блеск золота очень сильный, металлический. Твердость золота 2-3. Удельный вес золота 15,6-18,3. Золото ковко, тягуче. В мельчайших выделениях самородное золото встречается в изверженных, осадочных и метаморфизованных горных породах, в пегматитах и скарнах. Самородное золото концентрируется в гидротермальных месторождениях - в кварцевых жилах, часто с сульфидами, в низкотемпературных гидротермальных месторождениях с карбонатами, цеолитами и флюоритом. Самородное золото широко распространено в россыпях, в зоне окисления сульфидных месторождений. В соответствии с формой золотин выделяют самородное золото кристаллическое, дендритовидное, пластинчатое, листовое, чешуйчатое, проволочное, пылевидное, зернистое и др. Разновидности самородного золота: электрум, порпецит, бисмутоаурид, родит, иридистое и плтинистое самородное золото. Свободное золото. Золото свободное - не связанное химически с другими элементами (кроме серебра) и не являющееся дисперсным включением в других минералах. Свободное золото делится на шлиховое и тонкое. Шлиховое золото получают при промывке золотоносных песков в ковше, лотке, бутаре, вашгерде. Свободное золото, это относительно крупные золотинки, которые хорошо выделяются в воде. Тонкое золото выделяется только способом амальгамации, при промывке в воде оно обычно теряется. Связанное золото. Золото связанное находится в виде тонкодисперсных включений в сульфидах или в виде химических соединений. Содержание такого золота промывкой и амальгамацией не устанавливается, оно определяется пробирным анализом. Золото шлиховое. Шлиховое золото, это самородное золото, добытое из россыпей. Золотоносная кочка. Золотоносная кочка, это часть золотой россыпи неправильной или округлой формы (площадью не более единиц квадратных метров), обогащенная золотом. Золотоносная струя. Золотоносная струя, это часть золотой россыпи, имеющая вытянутую форму, обогащенная золотом. Золотоносной струей иногда называют золотоносную полосу, особенно в узких долинах, составляющую собственно золотую россыпь. Размеры золотоносной струи изменяются в широких пределах. Россыпь обычно состоит из одной или нескольких прерывистых золотоносных струй. Золотоносный пласт. Золотоносный пласт - часть рыхлых отложений, содержащих золото в промышленном количестве. Золотоносный пласт обычно располагается в нижней части рыхлых аллювиальных или других отложений. Реже встречаются "подвесные" золотоносные пласты, залегающие на глинистых пластах (ложные плотики) как в нижних, так в средних и верхних частях толщи рыхлых отложений. Золотоносный пласт может иметь различный состав. Золотоносный пласт чаще состоит из галечно-песчаного или илисто-песчаного материала, иногда с включениями валунов. Этот же термин применяется и к золотоносным пластам погребенных россыпей. Амальгама. Амальгама (французское, amalgame, от позднелатинского amalgama, буквально - сплав; слово арабско-греческого происхождения) - сплав, один из компонентов которого ртуть. В зависимости от соотношения ртути и другого металла амальгама может быть (при комнатной температуре) жидкой, полужидкой и твердой. Амальгама образуется при смачивании металла ртутью в результате диффузии ртути в металл. Амальгаму применяют при золочении металлических изделий, производстве зеркал и в других областях. Цианиды 1. Цианиды - соли цианистоводородной (синильной) кислоты HCN, например, цианид калия (цианистый калий) KCN, применяемый в гальванопластике, при извлечении золота и серебра из руд, в органическом синтезе. Цианиды чрезвычайно ядовиты. Название происходит от греческого kyanos - темно-синий, по цвету берлинской лазури и турнбулевой сини, содержащих радикал циан CN. Цианиды 2. Цианиды, соли синильной кислоты. Цианиды щелочных металлов MeCN и щёлочноземельных металлов Me (CN)2 (где Me — металл) термически устойчивы, в водных растворах гидролизуются. Цианиды тяжёлых металлов термически неустойчивы, в воде, кроме Hg (CN)2, нерастворимы. При окислении цианиды образуют цианаты (например, 2KCN + O2 ® 2KOCN). Многие металлы при действии избытка цианида калия или цианада натрия дают комплексные соединения, что используется, например, для извлечения золота и серебра из руд:

4NaCN + 2Au+1/2O2 + H2O ® 2Na [Au (CN)2] + 2NaOH

Золото и серебро из раствора выделяют электролитическим осаждением либо при действии металлического цинка. Растворы цианидных комплексов золота, серебра, цинка и др. металлов используют в гальванотехнике для получения покрытий. Цианиды применяют в органическом синтезе, например для получения нитрилов, в качестве катализатора. Цианиды очень токсичны. О действии на организм и мерах предосторожности при работе с цианидами см. Синильная кислота. Цианиды ядовиты. Цианиды экологически опасны. Цианиды используются при кучном выщелачивании. Цианиды при выщелачивании требует специальных мер защиты. Цианиды контролируется управлением защиты окружающей среды. Цианирование применяется при кучном выщелачивании золота. Цианирование далеко не безопасно в экологическом отношении. Цианирование при кучном выщелачивании требует проведения специальных мер экологической защиты. Цианирование контролируется департаментом защиты окружающей среды. Цианирование, т.е. выщелачивание. Цианирование - справочная информация. Цианирование 1. Цианирование - метод извлечения золота и серебра из руд путем их селективного растворения в растворах цианистых щелочей. Цианирование успешно протекает только при наличии в растворах кислорода. Цианирование - химико-термическая обработка стальных изделий, заключающаяся в одновременном поверхностном насыщении металла углеродом и азотом. Цианирование применяется для повышения поверхностной твердости, износостойкости и усталостной прочности. Цианирование 3. Цианирование в гидрометаллургии, способ извлечения металлов (главным образом золота и серебра) из руд и концентратов избирательным растворением их в растворах цианидов щелочных металлов. При цианировании избирательность растворения достигается слабой концентрацией раствора (0,03—0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует с др. компонентами руды. Растворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода; повышение его концентрации интенсифицирует процесс (см. Цианиды). Для предотвращения разложения цианидов в растворы вводят в количестве 0,005—0,02% защитную щёлочь в виде извести или едкого натра. В основе теории процессов цианирования лежат закономерности кинетики растворения на неоднородной поверхности (при катодной деполяризации кислородом) и диффузионного растворения металлов (при одновременной диффузии цианида и кислорода). Большое значение имеют закономерности взаимодействия реагентов с минералами, учитывающие их состав и структуру. В промышленности применяют 2 метода цианирования: просачивание (перколяция) растворов через слой мелкораздробленной руды или песков и перемешивание пульпы при её интенсивной аэрации. Из раствора золото и серебро часто осаждаются цинковой пылью. Развивается сорбционное цианирование, совмещающее процессы выщелачивания и извлечения растворённого золота и серебра из пульпы сорбцией анионитами или активированными углями. Этот вид цианирования эффективен при переработке труднофильтруемых шламистых руд. Извлечение золота при цианировании пульп составляет 90—96%, при расходе цианида натрия 0,25—3 кг/т и защитной щёлочи 0,5—5 кг/т. Впервые растворение золота и серебра в цианистых растворах (цианирование) изучил в 1843 П. Р. Багратион. Его исследования дополнили Ф. Эльснер (Германия, 1846) и М. Фарадей (1856). В производственную практику цианирование вошло в начале 90-х гг. 19 в. Цианаты. Цианаты, соли и эфиры циановой кислоты. Соли, в отличие от самой кислоты, соединения весьма устойчивые; например, для NaOCN tпл 550 °С; KOCN разлагается, не плавясь, лишь при температуре 700 °С. Цианаты щелочных металлов растворимы в воде, не растворимы в спирте и эфире. Цианаты получают окислением соответствующих цианидов (кислородом воздуха, окислами свинца PbO, PbO2 и др.) Цианаты применяют в различных синтезах, например для получения семикарбазида. Аммониевая соль NH4OCN, на примере которой Ф. Вёлер (1828) впервые осуществил синтез органического вещества (мочевины) из неорганического, может быть получена обменной реакцией из цианита серебра и хлорида аммония. Эфиры циановой кислоты существуют в двух изомерных формах: ROCN и RNCO. Цианаты ROCN практического значения не имеют. Изоцианаты RNCO применяются в промышленности для производства полиуретанов, гербицидов. Цианид калия, цианистый калий, KCN. Бесцветные гигроскопичные кристаллы, tкип 635 °С, плотность 1,56 г/см3 (25 °С). Цианид калия хорошо растворим в воде (41,7% при 25 °С, 55% при 103,3 °С). В водном растворе цианид калия гидролизуется с выделением HCN; константа гидролиза 2,54?10-5 (25 °С). Цианид калия Проявляет большую склонность к образованию комплексных соединений, например калия гексацианоферроата. В промышленности цианид калия получают главным образом нейтрализацией HCN гидроокисью калия КОН. О применении цианида калия см. Цианиды. Цианид калия очень токсичен. О действии на организм и о технике безопасности при работе с цианидом калия см. Синильная кислота. Цианид натрия. Цианид натрия, цианистый натрий, NaCN. Бесцветные гигроскопичные кристаллы; tпл 564 °С; плотность 1,5955 г/см3 (20 °С). Цианид натрия кристаллизуется в виде NaCN?2H2O, выше 34,7 °С — в безводной форме. Цианид натрия хорошо растворим в воде (32,4% при 10 °С, 45,0% при 35 °С). В водных растворах цианид натрия гидролизуется: NaCN + H2O U HCN + NaOH. Как и KCN, цианид натрия легко образует комплексные соединения. В промышленности цианид натрия получают главным образом нейтрализацией синильной кислоты гидроокисью натрия NaOH. О применении цианида натрия см. цианиды. Цианид натрия очень токсичен. О действии на организм и мерах предосторожности при работе с цианидом натрия см. Синильная кислота. Цианид калия, цианид натрия используются при кучном выщелачивании. Цианид калия, цианид натрия экологически опасны. Синильная кислота. Синильная кислота, цианистый водород, цианисто-водородная кислота, формонитрил, HCN, бесцветная, легкоподвижная жидкость, пахнущая горьким миндалем. Синильная кислота была открыта в 1782 К. В. Шееле. В 1811 Ж. Гей-Люссак получил безводную синильную кислоту и установил её количественный состав. Плотность синильной кислоты 0,688 г/см3 при 20 °С, tkип 25,7 °C, температура затвердевания — 14 °С. На воздухе синильная кислота горит с образованием H2O, CO2 и N2; смесь паров синильной кислоты с воздухом при поджигании взрывается. Синильная кислота при хранении, особенно в присутствии примесей, разлагается. Очень слабая кислота. Её соли называются цианидами, а органические производные — нитрилами. Синильная кислота образуется при гидролизе амигдалина, содержащегося в семенах плодов горького миндаля, абрикосов и др. Водный раствор синильной кислоты может быть получен перегонкой гексаферрицианида калия K4[Fe (CN)6] с разбавленной серной кислотой H2SO4. В промышленности для производства синильной кислоты служит способ, основанный на взаимодействии смеси аммиака, метана и воздуха в присутствии катализатора (Pt или сплава Pt + Rh): 2NH3 + 2CH4 + 3O2 = 2HCN + 6H2O. Синильная кислота очень ядовита. Применяется для обработки вагонов, амбаров, судов и пр. с целью дезинсекции и дератизации. Она служит исходным материалом для синтеза некоторых высокомолекулярных соединений. Отравления синильной кислотой и её соединениями возможны при обработке руды (цианировании), гальваническом покрытии металлов, дезинсекции и дератизации помещений и т. п. Попадая в организм через дыхательные пути, реже — через кожу, синильная кислота блокирует дыхательный фермент цитохромоксидазу и вызывает кислородное голодание тканей. При острых отравлениях наблюдаются раздражение слизистых оболочек, слабость, головокружение, тошнота, рвота; затем преобладают дыхательные расстройства — редкое глубокое дыхание, мучительная одышка, наступают замедление и остановка дыхания. При хронических отравлениях синильной кислотой беспокоят головная боль, утомляемость, отмечаются низкое артериальное давление, изменения электрокардиограммы, в крови — снижение уровня сахара и повышенное содержание гемоглобина, молочной кислоты и т. д. Действие цианидов калия и натрия на кожу может вызвать образование трещин, развитие экземы. Первая помощь при острых отравлениях синильной кислотой: вынос пострадавшего на свежий воздух; вдыхание паров амилнитрита, карбогена, кислорода; применение лобелина, цититона, сердечно-сосудистых средств; внутривенное введение растворов нитрита натрия, тиосульфата натрия и др. Профилактика: соблюдение правил техники безопасности, защита кожных покровов, медицинские осмотры рабочих. Цианистый водород - синильная кислота. Цианистый водород (синильная кислота), HCN - бесцветная летучая жидкость с характерным запахом горького миндаля. Плотность688 кг/м3, тепература плавления -13,1о С, температура кипения 25,7о С. Цианистый водород применяется как исходный продукт в производстве акрилонитрила, метилметакрилата, на основе которых получают соли (цианиды) - очень токсичные быстродействующие соединения. Гранулирование Гранулирование, придание веществу формы зерен (гранул, от латинского granulum - зернышко). Гранулированию подвергают минеральные удобрения, полимеры, шлаки, некоторые металлы, моющие средства, кормовые смеси, многие катализаторы. Гранулирование улучшает технологические свойства веществ, предотвращает их слипание, облегчает погрузку, транспортировку и дозирование. Грануляция Грануляция, гранулирование (от латинского granulum - зернышко) - придание веществу формы мелких кусков - гранул. Грануляция улучшает технологические свойства вещества, создает возможность использования его мелкими порциями, предотвращает слипание, облегчает его погрузку и транспортирование. Грануляция применяется в металлургии (грануляция шлаков, сплавов, штейнов), энергетике (грануляция котельных шлаков), химической промышленности (грануляция стекла, аммиачной селитры, суперфосфата), сельском хозяйстве (грануляция травяной муки, комбикормов) и т.д. Методы грануляции чрезвычайно разнообразны: в металлургии жидкие продукты плавки гранулируют струей воды, сжатого воздуха, азота или водяного пара; в химической промышленности гранулированные продукты получают разбрызгиванием расплавов в полых высоких башнях, уплотнением порошкообразных материалов и др.; в сельском хозяйстве корма получают в грануляторах, работающих по принципу выдавливания, и т.д. Анализ гранулометрический. Анализ гранулометрический - метод определения содержания частиц различного размера (размерных фракций) в рыхлых осадочных породах. Для сцементированных пород имеет второстепенное значение, так как требует дезинтеграции и удаления цемента. Анализ гранулометрический заменяется подсчетом размерных фракций в шлифе под микроскопом.

Существуют различные методы гранулометрического анализа: ситовые (рассеивание на весах), отмучивание в спокойной воде (метод Сабанина, пипеточный и др.), отмучивание в потоке воды (метод Шене), по измерению плотности суспензии (аэрометрический) и метод непрерывного анализа путем взвешивания на чаше весов под водой оседающих из суспензии частиц. Синоним: анализ фракционный, анализ механический. Анализ гранулометрический алевритов и песков. Анализ гранулометрический алевритов и песков - способ механического разделения рыхлой обломочной породы на фракции, отличающиеся различной крупностью зерна, с последующим подсчетом их процентного содержания. Для алевритов и песков применяют ситовый гранулометрический анализ; гидравлический способ, основанный на разделении обломков в зависимости от скорости падения в спокойной или движущейся воде; способ измерения величины каждого зерна с последующим подсчетом зерен различной размерности; центрифугирование. Анализ гранулометрический галечников. Анализ гранулометрический галечников - определение процентного содержания в породе обломков различной крупности. Гранулометрический анализ галечников обычно  производится либо рассеиванием на ситах с оценкой веса или объема фракций, либо подсчетом количества галек, попавших в каждый выбранный интервал, с использованием набора прямоугольных рамок, размер внутренней части сторон которых соответствует этим интервалам. Анализ гранулометрический глин. Анализ гранулометрический глин - способ механического выделения из глинистой породы глинистых частиц различной размерности (0,01-0,001 мм и меньше 0,001 мм; по другой классификации - частиц диаметром меньше 0,005 мм). Глинистые фракции получают путем отмучивания глинистых минералов из водной суспензии. Применяют гидравлические методы: Собанина, Осборна, метод пипетки, а так же аэрометрический - измерение плотности суспензии и др., основанные на существовании зависимости между скоростью осаждения зерен в воде и их размером. Эти методы базируются на сливании верхнего столба жидкости, содержащего после некоторого отстаивания лишь частицы меньше определенного размера, или на отборе из него пробы суспензии. Частицы 0,01-0,001 мм оставляют крупный пелит; частицы менее 0,001 мм (тонкодисперсные частицы) - мелкий пелит. Анализ гранулометрический осадков. Анализ гранулометрический осадков - определение их гранулометрического состава. Наиболее распространенными методами гранулометрического анализа осадков являются ситовый, декантации и пипетки. Анализу подвергаются обычно осадки натуральной влажности. Анализ гранулометрический состава породы. Анализ гранулометрический состава породы - определение в горной породе весового содержания (в %) разных по величине фракций, представляющих собой совокупность частиц одинакового размера. При гранулометрическом анализе горных пород применяются методы прямые (ситовый и водный - Сабанина, пипеточный и др.). Методы прямые позволяют непосредственно выделить отдельные фракции (взвешивать) и определять их процентное содержание в породе. Методы косвенные предусматривают разделение породы на фракции без их непосредственного выделения, на основании изучения некоторых других свойств породы. Отмучивание (анализ глин гранулометрический). Способ получения глинистых фракций (частиц менее 0,001 мм) из глинистых суспензий путем сливания суспензий через определенные промежутки времени, отстаивания их и высушивания осевших частиц разных размеров. См. Анализ глин гранулометрический. Гранулометрия. Гранулометрия (от латинского granulum - зернышко и метрия) (гранулометрический анализ, механический анализ), совокупность приемов определения содержания разных по величине фракций зерен в осадочных горных породах, почвах и искусственных материалах. Анализ. Анализ (от греческого analysis - разложение). Анализ - расчленение, мысленное или реальное, объекта на элементы. Анализ неразрывно связан с синтезом (соединением элементов в единое целое). Анализ - синоним научного исследования вообще. Анализ в формальной логике - уточнение логической формы (структуры) рассуждения. Агломерат 1. Агломерат (agglomero - собираю, нагромождаю) - рыхлые скопления обычно неокатанного крупнообломочного матерала. К агломерату относят некоторые пирокластические породы, например, вулканические туфы и туфобрекчии, скопления, состоящие в основном из вулканических бомб (Вильямс, Тернер и Гильберт, 1957г), а так же скопления главным образом крупнообломочного материала осадочного происхождения. Агломерат (от латинского agglomero - присоединяю, накопляю). В геологии агломерат - рыхлые скопления неокатанных обломков горных пород. Агломерат при цементации образует брекчии. Агломерат 3. Агломерат в металлургии продукт агломерации, спекшаяся в куски мелкая шихта размером 5-100 мм (после дробления и грохочения). Агломерат - сырье для черной и цветной металлургии. Агломерат в металлургии - спеченные в куски мелкие материалы, главным образом концентраты обогащения руд и пылевидные руды (см. агломерация). Агломерат в петрографии - скопления грубых обломков горных пород и минералов, преимущественно вулканического происхождения (обычно обломков, не окатанных водой). При цементации агломераты образуют брекчии, туфы и т.д. Агломерат вулканический - одно из первых определений понятия принадлежит Гейки (Geikii, 1897, 1898г) - хаотическое скопление рыхлого несортированного материала без существенной примеси посторонних обломков. Агломерат образуется как в желе вулкана (см. Агломерат жерловый), так и у его подножия при вулканических эксплозиях и вследствие разрушения стенок кратера. Согласно Лякруа (Lacroix, 1930г), при циркуляции подземной воды через агломерат вулканический могут образовываться вторичные минералы и вызвать консолидацию материала. Агломерат жерловый. Агломерат жерловый - вулканический агломерат, выполняющий жерло вулкана и сохраняющийся иногда при разрушении вулкана на его месте в виде останца. Агломерат жерловый часто характеризуется более сильными поствулканическими изменениями пород по сравнению с другими видами агломератов. Синоним: брекчия жерловая. Агломерат шлаковый. Агломерат шлаковый - вулканический агломерат, состоящий из обломков пористого (шлаковидного) пирокластического материала. Шлаковым агломератом сложены вулканы эмбриональные, паразитические конусы шлаковые. Агломерация Агломерация, агломерационный процесс - термический способ окускования мелких материалов, чаще всего рудной шихты (рудной мелочи и концентратов, пылеватых руд, колошниковой пыли), для улучшения их металлургических свойств. Агломерация обычно осуществляется путем сжигания мелкого топлива в самом материале за счет непрерывного прососа воздуха; часто в агломерационную шихту вводят флюсы (известняк). Окускование при агломерации происходит главным образом в результате образования жидких легкоплавких химических соединений, связывающих при остывании отдельные зерна в куски. Агломерация осуществляется преимущественно в агломерационных машинах ленточного типа, представляющих собой непрерывную цепь спекательных тележек с решетчатым дном. Продукт агломерации - агломерат - основное сырье для черной и цветной металлургии. Окускование Окускование - обработка пылевидных и мелких рудных материалов с целью их укрупнения при подготовке к плавке. Окускование выполняется следующими способами: агломерация, брикетирование, окатывание (окомкование). Окомкование Окомкование (окатывание) - метод окускования пылевидной рудной мелочи, минеральных удобрений или тонкоизмельченных концентратов, спекание которых затруднительно. При окатывании (окомкование) предварительно увлажненный материал превращается в комки во вращающемся барабане или в тарельчатом грануляторе. Для придания комкам надлежащей прочности их обжигают в шахтных печах или на ленточной колосниковой решетке (типа агломерационной машины). Выходящий из обжига окончательный продукт окомкования называют окатышами. Другое название окатывания - окомкование. Окатыши Окатыши, продукт окатывания (окомкование); комки рудных материалов сферической формы крупностью 2-30 мм. Окатыши применяются в металлургии (например, железорудные окатыши в доменном и сталеплавильном производствах). Руда - минеральное вещество, из которого технологически возможно и экономически целесообразно извлекать валовым способом металлы или минералы для использования их в народном хозяйстве. Такая возможность устанавливается путем определения способа переработки данного минерального вещества непосредственными технологическими испытаниями, либо методом аналогий. Экономическая целесообразность определяется кондициями на руду. Различают металлические и неметаллические рудные полезные ископаемые. К неметаллическим рудам относятся, например, пьезокварц, флюорит и др. Возможность переработки руды валовым способом обуславливается ее запасами. Понятие руды изменяется в результате прогресса техники. С течением времени круг используемых руд и минералов расширяется. Выделяются различные типы руд. Руда вкрапленная. Руда вкрапленная (рассеянная) - состоящая из преобладающей пустой (вмещающей) породы, в которой более или менее равномерно распределены (вкраплены) рудные минералы в виде отдельных зерен, скоплений зерен или прожилков. Нередко такие вкрапления сопровождают по краям крупные тела сплошных руд, образуя ореолы вокруг них, а также формируют самостоятельные, часто очень крупные месторождения, например, месторождения порфировых медных руд. Синоним: руда рассеянная. Руда комплексная. Руда комплексная - сложная по составу руда, из которой извлекаются или могут быть с экономической выгодой извлечены несколько металлов или полезных компонентов, например, медно-никелевая руда, из которой могут извлекаться, кроме никеля и меди, кобальт, металлы платиновой группы, золото, серебро, селен, теллур, сера. Руда металлическая. Руда металлическая - руда, в которой полезной составной частью является какой-либо металл, используемый промышленностью. Металлическая руда противопоставляется неметаллическим рудам, например, фосфорным, баритовым, и т.д. Руда окисленная. Окисленная руда - руда приповерхностной части (зона окисления) сульфидных месторождений, возникшая в результате окисления первичных руд. Руда первичная. Первичная руда, которая не подвергалась позднейшим изменениям. Руда полиметаллическая. Полиметаллическая руда - содержащая свинец, цинк и обычно медь, а в качестве посторонних примесей серебро, золото и нередко кадмий, индий, и некоторые другие редкие металлы. Руда порфировая медная (или медно-порфировая). Порфировая медная руда - формация сульфидных вкрапленных и прожилково-вкрапленных медных или молибденово-медных руд в сильно окварцованных гипабиссальных умереннокислых гранитоидных или субвулканических порфировых интрузивах и вмещающих их эффузивных, туфогенных или метаморфизованных пород. Руды представлены пиритом, халькопиритом, халькозином, реже борнитом, блеклыми рудами, молибденитом. Содержание меди обычно невысокое, в среднем 0,5-1%. При отсутствии или очень малом содержании молибдена они разрабатываются лишь в зонах вторичного сульфидного обогащения, с содержанием 0,8-1,5% меди. Повышенное содержание молибдена позволяет разрабатывать и медные руды первичной зоны. Ввиду крупных размеров месторождений порфировые медные руды являются одним из главных промышленных типов медных (более 50% мировой выплавки меди) и молибденовых руд. Руда вторичная - синоним термина руда супергенная. Руда гипергенная - синоним термина руда супергенная. Руда (минералы) супергенная - образованная в результате поверхностных (экзогенных) геологических процессов, противопоставляется гипогенной руде, имеющей эндогенное глубинное происхождение. Сульфиды. 1. Сульфиды- природные сернистые соединения металлов и некоторых неметаллов.

Кучное выщелачивание

  • Facebook Social Icon