Введение к работе
Актуальность темы. 3 советский период золотосодержащие сплавы рерабатызались на специализированных предприятиях, расположенных іе Казахстана. В связи с распадом СССР и необходимостью создания игатой промышленности в Казахстане особое внимание уделяется ос->ению старых и новых месторождений для получения золота высокой :стоты с возможно более полным извлечением. Обычно для аффинажа )лотосеребряных сплавов применяются кислотный, хлорный и эдектро-ітический методы. Их недостатками являются многостадийность (для іслотного и электролитического методов), дефицитность используе-іх реактивов, загрязнение окружающей среды токсичными газами спором, оксидами азота и серы) и параш кислот при переработке зомпродуктов. Поэтому разработка новых технологий, позволяющих рачительно снизить расход реагентов-и создать безопасные условия зуда, актуальна. Этим требованиям отвечают вакуумтермические ме-оды, основанные на различии давлений пара компонентов золотосе-эбряных сплавов. Для их осуществления не требуются реагенты, а эрметичкое оборудование, в котором осуществляется испарение и онденсация металлов, характеризуется отсутствием токсичных выбро-ов в атмосферу.
Золотосеребряные сплавы часто содержат ртуть, которая ухудшает кологическую ситуацию на производстве из-за большой токсичности тутных паров. Для переработки таких сплавов вакуумтермическая ехнология особенно эффективна.
Цель работы заключается в научном обосновании и разработке вы-окоэффективной и экологически чистой технологии и аппаратуры для акуумной дистилляции серебра из золото-серебряных сплавов с полу-ением в конденсате товарного серебра, а также вакуумной сублима-,ии ртути из золотых шлихов.
Научная новизна.
По уравнению Гиббса-Дюгема вычислены значения' коэффициентов ак-'ивности для волота в системах золото-серебро и золото-медь и для ієди в системе медь-серебро (по известным значениям коэффициента активности второго компонента в каждой из бинарных систем).
Для системы золото-серебро-медь вычислены значения параметров їзаимодействия в интерполяционных уравнениях Маргулеса и на их ос-юве выведены в удобной для вычислений форме уравнения зависимости соэффициента активности компонента от состава сплава. С помощью зтих уравнений вычислены значения коэффициентов активности всех <омпонентов в тройных сплавах различного состава.
Впервые создана методика расчета параметров конвекционных потоков, возникающих в объеме сплава при дистилляции его отдельных компонентов. Вычислены значения градиента концентрации серебра между объемом и поверхностью расплава, возникающего при дистилляции металла Доре при температуре 1350С.
Установлено, что при наличии растворенного в сплаве кислорода скорость испарения серебра из металла Доре снижается более чем на порядок.
Обнаружено, что.присутствие в металле Доре и в черновом золоте незначительного количества сурьмы и/или мышьяка приводит к снижению активности меди в сплаве в десятки раз.
Предложен новый метод экспериментального определения кинетических (константы скорости, порядка реакции, энергии активации) и термодинамических (активности и коэффициента активности) параметров процесса отгонки из сплава летучего компонента. Экспериментально определены значения коэффициента активности ртути в золотых шлихах и вышеуказанные кинетические параметры процесса вакуумной сублимации ртути из шлихов.
Впервые установлено, что в процессе сублимации ртути золотые шлихи приобретают капиллярно-пористую структуру с капиллярами такого радиуса, при котором поверхностный и капиллярный эффекты взаимно компенсируются, в результате чего поведение ртути в шлихах подчиняется закону Генри.
Практическая значимость. Разработан метод вакуумной дистилляции металла Доре с одновременной очисткой расплава от кислорода. Разработан промышленный аппарат, основанный на использовании данного метода. Рабочие чертежи аппарата выполнены КБ ИМиО.
Показано, что применение вакуумирования при сублимации ртути из золотых шлихов значительно повышает глубину очистки шлихов от ртути. Разработан, изготовлен и передан в эксплуатацию промышленный вакуумный аппарат для отгонки ртути из золотых шлихов.
#
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работь опубликованы в.виде четырех статей в научных журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Диссертация содержит 116 стр., включая 37 таблиц, 15 рисунков v одно приложение. Список использованных источников состоит из 10 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.