Natrium siyaniddən istifadə edərək qızılın çıxarılması prosesinin açıqlanması

I. Giriş,en

Müasir qızıl mədən sənayesində natrium siyanid əsas rol oynayır. Köhnə qızıl yumşalma üsullarından fərqli olaraq, bugünkü kommersiya qızıl mədən prosesləri qızılı olduqca aşağı tərkibli, bəzən 0.005%-ə qədər olan süxur filizlərindən çıxara bilər, burada qızıl çılpaq gözlə görünmür. Natrium siyanid bu mürəkkəb ekstraksiya prosesində əsas kimyəvi maddədir və qızılın filizlərdən səmərəli şəkildə ayrılmasına imkan verir. Bu məqalədə natrium siyanidin qızıl mədənində necə istifadə edildiyi ətraflı araşdırılacaq.

II. Natrium siyanidin əsasları

A. Kimyəvi xassələri

Kimyəvi formulu NaCN olan natrium siyanid ağ kristal bərk maddədir. Qranullar və ya toz şəklində görünür və delikvesensiyaya meyllidir. Bu birləşmə acı badam qoxusuna malikdir. Həll olma qabiliyyətinə görə suda çox həll olur, etanolda isə az miqdarda həll olur. Kimyəvi cəhətdən natrium siyanid güclü bir əsas və zəif turşu duzudur. Onun sulu məhlulu hidroliz yolu ilə hidrosian turşusu əmələ gətirir və məhlulu güclü qələvi edir. Xüsusilə, natrium siyanid olduqca zəhərlidir. Dəri ilə təmasda, inhalyasiyada və ya udma yolu ilə belə az miqdarda olsa belə, ağır zəhərlənməyə səbəb ola bilər və potensial olaraq ölümcül ola bilər. O, dəmir ionlarına oksigendən daha güclü bağlanma qabiliyyətinə malik siyanid ionlarını (CN-) buraxmaqla ölümcül təsir göstərir. Bu, hüceyrələrin normal oksidləşdirici proseslərini pozur və nəticədə hüceyrə asfiksiyası və toxuma hipoksiyası ilə nəticələnir.

B. Sənaye əhəmiyyəti

Qızıl hasilatındakı rolundan əlavə, natrium siyanid müxtəlif sənaye sektorlarında mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Elektrokaplama sənayesində mis, gümüş, kadmium və sinkin üzlənməsi üçün mühüm komponent kimi xidmət edir. Bu, anodik qütbləşməni azaltmağa, anodun normal həllini təmin etməyə, örtük məhlulunu sabitləşdirməyə və vahid və yüksək keyfiyyətli örtük təbəqələri əldə etmək üçün katod qütbləşməsini gücləndirməyə kömək edir. Metallurgiyada qızıl və gümüş kimi qiymətli metalların çıxarılmasında geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, müxtəlif qeyri-üzvi siyanidlərin istehsalı və hidrosiyan turşusu istehsalı üçün kimya sənayesində əsas xammaldır. O, həmçinin üzvi şüşə, müxtəlif sintetik materiallar, nitril kauçuk və sintetik lif kopolimerləri kimi üzvi materialların sintezində mühüm rol oynayır. Boya sənayesində o, reaktiv boyalar üçün vacib ara məhsul və ağardıcı maddələr üçün prekursor olan siyanurik xlorid istehsalında istifadə olunur. Bundan əlavə, əczaçılıq sənayesi siyanosirkə turşusu metil esteri və dietil malonat kimi birləşmələrin sintezində natrium siyaniddən istifadə edir. Ümumilikdə, natrium siyanidin çox yönlü olması və reaktivliyi onu müasir sənaye proseslərində əvəzolunmaz kimyəvi maddəyə çevirir.

III. Natrium siyanid ilə qızıl hasilatı prosesi

A. Filizin hazırlanması

Qızıl çıxarılması üçün natrium siyaniddən istifadənin ilk addımı filizin hazırlanmasıdır. Qızıl tərkibli filizin böyük hissələri əvvəlcə ağır yüklü xırdalayıcılardan istifadə edərək daha kiçik hissələrə xırdalanır. Bu ilkin xırdalama filizin ölçüsünü daha idarəolunan ölçüyə, adətən 150-300 millimetrə qədər azaldır. Daha sonra xırdalanmış filiz, tez-tez konus xırdalayıcıları və ya zərbəli xırdalayıcılarla ikinci dərəcəli xırdalanmaya məruz qalır və bu da hissəcik ölçüsünü təxminən 20-50 millimetrə qədər azaldır. Bundan sonra, filiz top dəyirmanları və ya çubuq dəyirmanları vasitəsilə incə toz halına gətirilir və hissəciklərin əksəriyyətinin 0.074 millimetrdən az olmasını təmin edir. Bu incə üyüdülmə çox vacibdir, çünki filizin səth sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, sonrakı süzmə prosesində siyanid məhlulu ilə daha yaxşı təmas və reaksiyanı asanlaşdırır. Bundan əlavə, filiz müxtəlif hissəcik ölçülərini ayırmaq üçün skrininq prosesindən keçə bilər ki, bu da kimyəvi emalın daha dəqiq idarə olunmasına və ekstraksiya səmərəliliyini maksimum dərəcədə artırmağa imkan verir.

B. Yuyulma prosesi

Filiz incə hazırlandıqdan sonra o, natrium siyanidlə qızılın çıxarılması prosesinin ürəyi olan yuyulma mərhələsinə keçir. Toz halında olan filiz, adətən 0.05%-dən 0.1%-ə qədər olan natrium siyanidin konsentrasiyası ilə diqqətlə hazırlanmış siyanid məhlulu ilə qarışdırılır. Bu mərhələdə filizdəki qızılın oksigenin iştirakı ilə sianid ionları (CN-) ilə reaksiyaya girdiyi yerdə kimyəvi reaksiya baş verir. Ümumi reaksiya tənliyi ilə göstərilə bilər: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. Burada qızıl atomları məhlulda həll olan natrium qızıl siyanidi (Na[Au(CN)₂]) yaradaraq sianid ionları ilə həll olunan kompleks əmələ gətirir. Yuyulma prosesi müxtəlif parametrlərə ciddi nəzarət tələb edir. Sianidin sabitliyini təmin etmək və zəhərli hidrogen sianid qazının əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün məhlulun pH-ı 10-11 civarında saxlanılır. Temperatur da mühüm rol oynayır; adətən 20-30°C aralığında saxlanılır. Çox aşağı temperatur reaksiya sürətini ləngidir, həddindən artıq istilik isə məhlulun sürətlə buxarlanmasına və avadanlığın potensial korroziyasına səbəb ola bilər. Filiz və sianid məhlulunun vahid şəkildə qarışdırılmasını təmin etmək üçün davamlı olaraq adekvat qarışdırma və aerasiya təmin edilir və qızılın səmərəli həllini təşviq edir.

C. Yağış mərhələsi

Yuyulma prosesindən sonra qızıl indi məhlulda həll olunan qızıl sianid kompleksləri şəklindədir. Qızılı bərpa etmək üçün bir çökmə mərhələsi həyata keçirilir. Bu, adətən məhlula sink tozunun və ya aktivləşdirilmiş karbonun əlavə edilməsini nəzərdə tutur. Sink tozu istifadə edildikdə yerdəyişmə reaksiyası baş verir. Qızıldan daha reaktiv olan sink qızılı qızıl sianid kompleksindən sıxışdırır. Kimyəvi reaksiya belə ifadə edilə bilər: 2Na[Au(CN)₂] + Zn → Na₂[Zn(CN)₄] + 2Au. Qızıl atomları daha sonra metal formasına salınır və məhluldan çökür. Aktivləşdirilmiş karbondan istifadə edilərsə, onun yüksək səth sahəsi və adsorbsiya xüsusiyyətləri işə düşür. Qızıl sianid kompleksləri aktivləşdirilmiş karbonun səthinə adsorbsiya edilərək qızılı məhluldan effektiv şəkildə ayırır. Yüklənmiş aktivləşdirilmiş karbon daha sonra adsorbsiya edilmiş qızılı bərpa etmək üçün işlənir. Çöküntü başa çatdıqdan sonra, yaranan məhlul süzülür və ya bərk qızıl çöküntüsünü qalan mayedən ayırmaq üçün sentrifuqadan keçirilir, tərkibində sianid qalıqları və digər çirklər ola bilər.

D. Təmizləmə Prosesi

Yağış mərhələsindən əldə edilən qızıl hələ də bəzi çirkləri ehtiva edir və bazarda tələb olunan yüksək təmizliyə nail olmaq üçün təmizlənməlidir. Təmizləmə prosesi adətən ərimə ilə başlayır, burada qızıl çöküntü sobada yüksək temperatura qədər qızdırılır. Bu, qızılı əridir, daha sıx çirklərin dibinə çökməsinə imkan verir, ərinmiş qızıl isə yağsızlaşdırıla və ya qəliblərə tökülə bilər. Daha sonra, əlavə təmizləmə üçün elektroliz istifadə edilə bilər. Elektrolitik hüceyrədə natəmiz qızıl anod, saf qızıldan nazik təbəqə isə katod kimi xidmət edir. Hüceyrədən elektrik cərəyanı keçdikdə, anoddan gələn qızıl ionları katoda doğru miqrasiya edir və anodda qalan çirkləri geridə qoyaraq saf qızıl kimi çökür. Bu saflaşdırma addımları vasitəsilə qızıl müxtəlif sənaye, zərgərlik və investisiya tətbiqləri üçün standartlara cavab verən 99.99%-ə qədər təmizlik səviyyəsinə çata bilər.

IV. Təhlükəsizlik və Ətraf Mühit Mülahizələri tətbiqləri

A. İşçilərin Təhlükəsizliyi

Natrium siyanidin həddindən artıq toksikliyini nəzərə alaraq, işçilərin təhlükəsizliyinin təmin edilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Natrium siyaniddən istifadə edərək qızıl hasilatı prosesində iştirak edən işçilər hərtərəfli təhlükəsizlik təlimi ilə təmin edilməlidir. Onlar kimyəvi maddələrlə işləmək, onun potensial təhlükələrini başa düşmək və fövqəladə halların düzgün aparılması prosedurlarını bilmələri üçün yaxşı biliklərə malik olmalıdırlar. Fərdi mühafizə vasitələri (PPE) müzakirə olunmur. İşçilər dəri ilə təmasın qarşısını almaq üçün keçirməyən əlcəklər, gözlərini qorumaq üçün eynəklər və hər hansı potensial buraxılan sianid qazını tənəffüs etməmək üçün respirator taxmalıdırlar. Bundan əlavə, ciddi təhlükəsizlik protokolları olmalıdır. Məsələn, havadakı hər hansı siyanidin konsentrasiyasını minimuma endirmək üçün iş yerləri yaxşı havalandırılmalıdır. Natrium siyanidin təsadüfən qəbulunun qarşısını almaq üçün işçilərə yemək, içmək və ya siqaret çəkmələri də qadağan edilməlidir. İşçilərin, xüsusən də kimyəvi maddələrlə bilavasitə məşğul olanların səhhətinə nəzarət etmək, siyanidə məruz qalmanın ilkin əlamətlərini aşkar etmək üçün müntəzəm tibbi müayinələr məcburi olmalıdır.

B. Ətraf Mühitə Təsir

Qızıl hasilatında natrium siyanidin istifadəsi də ciddi ekoloji narahatlıqlar doğurur. Qızıl hasilatı prosesindən sonra qalan tullantı materialları, siyanid tullantıları kimi tanınan , qalıq siyanid ehtiva edir. Düzgün idarə olunmazsa, bu tullantılar ətraf mühit üçün ciddi təhlükə yarada bilər. Siyanid torpağa və yeraltı sulara sızaraq su mənbələrini çirkləndirə və su həyatına zərər verə bilər. Səth sularında hətta az miqdarda siyanid belə ekoloji tarazlığı poza bilər, balıqların ölümünə və biomüxtəlifliyə digər mənfi təsirlərə səbəb ola bilər. Bu ekoloji riskləri azaltmaq üçün mədən şirkətləri güclü ətraf mühitin idarə edilməsi strategiyaları tətbiq etməlidirlər. Bir yanaşma, siyanid tərkibini təhlükəsiz səviyyələrə endirmək üçün siyanid tullantılarını təmizləməkdir. Bu, zəhərli siyanidi daha az zərərli birləşmələrə çevirmək üçün oksidləşmə və ya çökmə üsulları kimi kimyəvi təmizləmə proseslərini əhatə edə bilər. Digər vacib tədbir isə təmizlənmiş tullantıların düzgün şəkildə atılması və saxlanmasıdır. Zibilxanaları və ya tullantı gölməçələrini müvafiq astarlarla təmin etmək, qalan çirkləndiricilərin ətraf mühitə sızmasının qarşısını ala bilər. Bundan əlavə, ətraf mühitin, o cümlədən suyun keyfiyyətinin və torpaq şəraitinin davamlı monitorinqi, potensial ətraf mühitə dəyən ziyanı erkən aşkar etmək və dərhal düzəldici tədbirlər görmək üçün vacibdir.

V. Nəticə

Natrium siyanid, şübhəsiz ki, müasir qızıl mədənçiliyində mühüm kimyəvi maddədir və az qızıl tərkibli filizlərdən qızıl çıxarılmasına imkan verir. Onilliklərdir ki, qızıl mədən sənayesinin təməl daşı olub , zərgərlikdən tutmuş yüksək texnologiyalı tətbiqlərə qədər müxtəlif sənaye sahələrini yanacaqla təmin edən qızıl istehsalını asanlaşdırır. Lakin onun istifadəsi təhlükəsizlik və ətraf mühitin qorunmasına xüsusi diqqət yetirməyi tələb edir. Mədən şirkətləri ən müasir təhlükəsizlik avadanlıqlarına investisiya qoymalı, işçilərə hərtərəfli təlim verməli və həyatları qorumaq üçün ciddi təhlükəsizlik protokollarını tətbiq etməlidirlər. Eyni zamanda, ətraf mühitə təsirin idarə olunması, siyanid tullantılarının məsuliyyətlə təmizlənməsi və uzunmüddətli zərərin qarşısını almaq üçün ekosistemin monitorinqi kimi mənəvi və hüquqi öhdəliklərə malikdirlər. Texnologiya inkişaf etdikcə, natrium siyanidə daha təhlükəsiz və daha ekoloji cəhətdən təmiz alternativlər üzərində tədqiqatlar davam etdirilməlidir. Yalnız səmərəli qızıl çıxarılması, işçi təhlükəsizliyi və ətraf mühitin qorunması arasında tarazlığı qorumaqla qızıl mədən sənayesi gələcəkdə davamlı şəkildə inkişaf edə bilər.