Специфика контроля качества активированных углей для золотодобывающей промышленности
текст – Б. Зайчик, А. Ружицкий, В. Хотченков, испытательная лаборатория РОСС.RU 0001.21ПЮ39 Института Биохимии им. А.Н.Баха Российской академии наук. www.ilab-inbi.ru
Основные показатели качества АУ с учетом специфики его использования на золотодобывающих предприятиях – его адсорбционная активность по йоду, фракционный состав, прочность при истирании, зольность, насыпная плотность и содержание примесей металлов.
Наиболее подходящие АУ для золотодобычи – угли из скорлупы кокосовых орехов, потому что они обладают повышенной прочностью по сравнению с другими АУ, а так же имеют высокую адсорбционную активность и хорошую регенерируемость.
Контроль этих параметров может осуществляться как по нормам, действующим на территории Таможенного союза (по ГОСТ), так и по международным стандартам (ASTM). Для золотодобывающей промышленности это особенно актуально, поскольку активированные угли на кокосовой основе не производятся на территории Таможенного союза, а только импортируются. В связи с этим возникают сложности из-за расхождения в методах контроля, предусмотренных национальными и международными стандартами, и номенклатуре углей.
Испытательная лаборатория ИНБИ РАН, обладая всем необходимым оборудованием и опытным персоналом, проводила на своей базе ряд исследований, позволивших сравнить российские и международные методы анализа.
Рассмотрим детально некоторые методы испытаний углей по ГОСТу и аналогичные им методы ASTM применительно к золотодобыче..
Адсорбционная активность по йоду – «йодное число» (ГОСТ 6217-74 и ASTM D4607–9).
При определении йодного числа основное отличие заключается в предварительном удалении сульфидов, которые могут оказывать интерферирующее влияние при измерениях. Этот этап отсутствует при испытаниях по ГОСТу, поэтому значения, полученные по
ASTM, могут быть выше значений, полученных по ГОСТу.
Показатель адсорбционной активности предельно важен, так как именно он показывает способность активированного угля адсорбировать золото и обуславливает его выход.
Фракционный состав (ГОСТ 16187-70 и ASTM D2862–97).
Принцип метода идентичен, разница только в размере используемых ячеек и способе его исчисления (в мм по ГОСТ и в меш по ASTM). Важно отметить, что размеры ячеек при пересчете не совпадают до последнего знака, что также вызывает трудности при сравнении результатов.
Прочность на истирание (ГОСТ 16188-70 и ASTM D4058–96).
По ГОСТу определение прочности на истирание проводят с помощью прибора, состоящего из трех независимых цилиндров, внутри каждого находится другой цилиндр меньшего диаметра (рис. 1). После вращения определяют количество угля, оставшегося в неизменном состоянии в %. По ASTM внутри большего цилиндра находится не цилиндр, а перегородка. Сравнение результатов, полученных этими методами, невозможно. Результаты испытаний по ASTM всегда значительно выше значений по ГОСТу.
Прочность на истирание, как и адсорбционная активность по йоду, – основополагающий параметр при выборе активированного угля. Угли, имеющие низкую прочность на истирание, будут крошиться в процессе работы и, кроме того, их последующая регенерация будет затруднительна.
Массовая доля золы (ГОСТ 12596-67 и ASTM D2866–94).
Различие методов заключается в длительности озоления и температуре. По ASTM температура составляет 6500C, время от 3 до 16 часов. По ГОСТу температура составляет 8500C, время 2–2,5 часа. Несмотря на большую продолжительность по времени озоления, значения, полученные по методу ASTM D 2866, могут быть несколько выше, так как имеется существенное различие по температурным условиям. В диапазоне температур 650–8500С некоторые металлы и элементы могут испаряться.
Зольность активированного угля тесно связана с показателем, характеризующим содержание примесей металлов. Наличие большого числа примесей металлов будет отрицательно сказываться на адсорбции золота..
Содержание примесей металлов может быть установлено методами ААС по ASTM (в частности, ASTM D6647–01) либо с использованием полярографии и рентген-флуоресцентного анализа (подобные методы уже используются в практике Испытательной лаборатории ИНБИ РАН).К активированному углю, применяемому на золотодобывающих предприятиях, целесообразно применять строгие требования по этому показателю, так как примеси металлов могут являться интерферирующими агентами при адсорбции золота..
Насыпная плотность (ГОСТ 16190-70 и ASTM D2854–96).
Основное различие состоит в том, что мерный цилиндр при испытании по ГОСТу находится в механическом делителе и подвергается вибрационному воздействию, что приводит к уплотнению угля.
При использовании методики ASTM уплотнения в цилиндре не происходит. Насыпная плотность до уплотнения соответствует насыпной плотности по ASTM. Значения насыпной плотности по ASTM всегда ниже, чем по ГОСТу. Насыпная плотность – показатель, который вместе с содержанием влаги важен при закупках активированных углей, так как он используется при расчете количества угля по массе, необходимого для заполнения технологических емкостей.
Таким образом, необходимо учитывать имеющиеся различия между методами ГОСТ и ASTM и внимательно относиться к спецификациям АУ, предоставляемым продавцами. В РФ, как в стране – участнице Таможенного союза, целесообразно проводить входной контроль АУ по методам ГОСТа. Это даст возможность сравнивать показатели АУ, поступающие от различных импортеров.
Статья опубликована в журнале Золотодобывающая промышленность № 3 (57) 2013 год
