Краткие теоретические сведения. Хлоридовозгоночный обжиг – это процесс термической обработки (без расплавления) руд в присутствии хлорирующего агента
Хлоридовозгоночный обжиг – это процесс термической обработки (без расплавления) руд в присутствии хлорирующего агента, с целью которого является извлечение из сырья в газовую фазу хлоридов благородных и других цветных металлов.
Применительно к переработке руд, содержащих благородные металлы хлоридовозгоночный обжиг был предложен в 1903г Полем и Кроасдолем. Процесс проводился во вращающейся печи в окислительной атмосфере в присутствии NaCl. В бывшем союзе большой объем работ по хлоридовозгоночному обжигу руд, содержащих благородные металлы был выполнен Лебедевым Б.Н., а по хлорированию руд хлором Зыряновым М.Н.(ИРГИредмет, Иркутск), Иващенцевым Я.И. (Красноярск). Поведение благородных металлов при хлоридовозгоночном обжиге различного сырья исследовали также Тлеукулов О.М. (КазХТИ, Чимкент) и Зак М.С. (ГИНЦВетмет, Москва).
Хлоридовозгоночный обжиг руд, содержащих благородные металлы основан на взаимодействии золота и серебра с NaCl в окислительной атмосфере по реакциям:
2Au + 2NaCl + SiO2 + 0,5O2 = 2AuCl + Na2SiO3 (1)
2Ag + 2NaCl + SiO2 + 0,5O2 = 2AgCl + Na2SiO3 (2)
2Au + 2NaCl + SO2 + O2 = 2AuCl + Na2SO4 (3)
2Ag + 2NaCl + SO2 + O2 = 2AgCl + Na2SO4 (4)
Образующиеся хлориды золота и серебра, обладающие значительной летучестью при 900-1100 0С, отделяются от руды переходя в парогазовую смесь.
На рисунке 1 приведено влияние температуры на извлечение 
Хлорирования золота и серебра. Влияние температуры на 
этих реакций приведено на рисунке 2.
|
|
| |
| |
| |
| |
| |
I - хлорирование Au, II- хлорирование Ag
Рисунок 1. Влияние температуры на хлорирования золота и серебра (номера у линий – соответствуют номерам реакций на странице 1)
Из рисунка 1 следует, что хлорирование серебра как в присутствии SiO2 более вероятно, чем хлорирование золота. Причем хлорирование золота и серебра происходит более эффективно в присутствии SiO2 (в сравнении с добавкой SO2). В присутствии SO2 хлоридовозгонка золота можно провести более полно если в качестве хлорагента использовать хлорид кальция. В этом случае происходит реакция:
2Au + СаCl2 + SO2 + O2 = 2AuCl + СаSO4 (5)
Хлорирование золота и серебра происходит не хлоридом натрия, а хлором, который выделяется по реакциям:
2NaCl + SiO2 + 0,5O2 = Cl2+ Na2SiO3 (6)
2NaCl + SO2 + O2 = Cl2+ Na2SO4 (7)
| |
| |
|
Рисунок 2. Влияние температуры на образования хлора из NaCl (номера у линий – номера реакций, приведенных на странице 2)
Влияние температуры и времени на хлорирование золота, приведено на рисунке 3, из которого следует, что высокая (>90%) степень хлоридовозгонки происходит в температурном интервале 900-11000С в течение 40-110 минут.
Найдено, что хлоридовозгонка золота уменьшается при увеличении содержания кислорода > 40% от массы хлора, а также Н2S и азота.
| |
| |
| |
| |
|
1- 11000С, 2- 10000С, 3- 9000С, 4- 8000С
Рисунок 3. Влияние времени и температуры на степень хлоридовозгонки золота хлором
Кроме температуры и времени на степень хлоридовозгонки золота влияет количество NaCl. Найдено, что оптимальный расход NaCl составляет 10-15% о массы руды. При большом количестве NaCl происходит сплавление зерен шихты, что ухудшает извлечение золота. При недостатке NaCl золото хлорируется не полностью. Если переработке подвергается сульфидный материал необходимо иметь в виду, что при высоком содержании серы происходит спекание материала и увеличение расхода NaCl (в виду протекания реакций: 2NaCl + S + 2O2 = Cl2+ Na2SO4). Поэтому высокосернистые материалы перед хлоридовозгонкой подвергают обжигу с получением огарков, содержащих 3-5% S.
Хлоридовозгонка материала проводится в трубчатых вращающихся печах кипящего слоя. При хлоридовозгоночном обжиге в возгоны переходит 90-98% Au и Ag, до 96% Cu и до 90% Zn. В получаемых возгонах соединение благородных металлов увеличивается (в сравнении с рудой до 30-40 раз). Переработка возгонов происходит гидрометаллургическим методом.