Cymhariaeth rhwng Trwytholchi Atmosfferig a Phwysau ym Mhroses Cyanideiddio Mwyngloddiau Aur

1. Cyflwyniad

Mae cyanidiad yn broses a ddefnyddir yn helaeth wrth echdynnu aur o fwynau. Ymhlith ei wahanol ddulliau gweithredol, mae trwytholchi atmosfferig a thrwytholchi dan bwysau yn ddau ddull pwysig. Mae deall y gwahaniaethau rhyngddynt yn hanfodol ar gyfer optimeiddio'r broses echdynnu aur, gwella effeithlonrwydd a lleihau costau. Bydd yr erthygl hon yn cynnal cymhariaeth fanwl rhwng trwytholchi atmosfferig a phwysau ym mhroses cyanidiad mwyngloddiau aur.

2. Egwyddor Trwytholchi Cyanidiad

Mae trwytholchi cyanid yn seiliedig ar adwaith aur â cyanid ym mhresenoldeb ocsigen. Dyma'r hafaliad cemegol cyffredinol:

4Au + 8CN⁻+ O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻+ 4OH⁻

Yn yr adwaith hwn, mae aur yn ffurfio cyfadeiladau aur-cyanid hydawdd, y gellir eu gwahanu a'u hadfer ymhellach. Boed mewn trwytholchi atmosfferig neu dan bwysau, mae'r egwyddor adwaith sylfaenol hon yn aros yr un fath. Fodd bynnag, mae'r ffactor pwysau yn effeithio ar amodau a chineteg yr adwaith.

3. Cymhariaeth o Effeithlonrwydd Trwytholchi

3.1 Llifogydd Atmosfferig

Mae trwytholchi atmosfferig fel arfer yn gweithredu ar dymheredd a phwysau amgylchynol. Ar gyfer rhai mwynau aur cymharol syml, fel y rhai sydd â chyfran uchel o aur melino rhydd, gall trwytholchi atmosfferig gyflawni canlyniadau da. Fodd bynnag, ar gyfer mwynau cymhleth sy'n cynnwys llawer iawn o fwynau sylffid neu gydrannau anhydrin eraill, mae effeithlonrwydd trwytholchi trwytholchi atmosfferig yn aml yn gyfyngedig. Gall y gyfradd adwaith araf a'r adwaith anghyflawn arwain at gyfradd trwytholchi aur is. Er enghraifft, wrth ddelio â mwynau aur sy'n cynnwys pyrit, gall y sylffwr mewn pyrit adweithio ag ocsigen a seianid yn ystod trwytholchi atmosfferig, gan ddefnyddio ocsigen a seianid, ac felly atal diddymiad aur. Yn gyffredinol, mae'r gyfradd trwytholchi aur mewn trwytholchi atmosfferig tua 60% - 85% ar gyfer mwynau cyffredin.

3.2 Llif Pwysedd

Ar y llaw arall, cynhelir trwytholchi dan bwysau o dan amodau pwysau uchel. Gall y cynnydd mewn pwysau gynyddu hydoddedd ocsigen yn y toddiant trwytholchi yn sylweddol. Yn ôl cyfraith Henry, mae pwysau uwch yn arwain at bwysau rhannol uwch o ocsigen, sydd yn ei dro yn cynyddu crynodiad yr ocsigen toddedig yn y toddiant. Gall yr ocsigen toddedig crynodiad uchel hwn gyflymu ocsideiddio aur a ffurfio cyfadeiladau aur-cyanid. Ar gyfer mwynau aur anhydrin, gall trwytholchi dan bwysau chwalu strwythurau anhydrin mwynau sylffid, gan amlygu mwy o aur i'r toddiant trwytholchi. O ganlyniad, gellir gwella cyfradd trwytholchi aur yn effeithiol. Mae ymchwil yn dangos, ar gyfer rhai mwynau aur anhydrin, y gall cyfradd trwytholchi aur trwytholchi dan bwysau gyrraedd dros 90%, hyd yn oed hyd at 95% o dan amodau wedi'u optimeiddio.

4. Cymhariaeth o Amodau Adwaith

4.1 Tymheredd

• Trwytholchi Atmosfferig : Fel arfer yn gweithredu ar neu ger tymheredd amgylchynol, tua 25°C fel arfer. Gan nad yw'r adwaith yn cael ei yrru gan dymheredd uchel, mae'r defnydd o ynni ar gyfer gwresogi yn gymharol isel. Fodd bynnag, mae'r tymheredd isel hefyd yn golygu bod cyfradd yr adwaith yn gymharol araf.

• Trwytholchi Pwysedd : Yn gyffredinol mae angen tymheredd uwch. Mae'r tymheredd fel arfer yn yr ystod o 80 - 150°C. Gall tymheredd uwch gyflymu'r gyfradd adwaith cemegol, ond mae hefyd angen mewnbwn ynni ychwanegol ar gyfer gwresogi'r system drwytholchi.

4.2 Crynodiad Sianid

• Trwytholchi Atmosfferig : Mae crynodiad y cyanid yn y toddiant trwytholchi fel arfer yn yr ystod o 0.02% - 0.1%. Ar gyfer mwynau â chynnwys amhuredd uchel, efallai y bydd angen crynodiad cyanid cymharol uwch i sicrhau'r effaith trwytholchi, ond bydd hyn yn cynyddu'r gost a'r risg amgylcheddol.

• Trwytholchi Pwysedd : Oherwydd y cineteg adwaith gwell o dan bwysau, gall y crynodiad cyanid gofynnol fod yn gymharol is, yn gyffredinol tua 0.01% - 0.05%. Mae hyn nid yn unig yn lleihau'r defnydd o cyanid ond hefyd yn lleihau'r effaith amgylcheddol a achosir gan weddillion cyanid.

5. Cymhariaeth o Ofynion a Chostau Offer

5.1 Gofynion Offer

• Trwytholchi Atmosfferig : Mae'r offer ar gyfer trwytholchi atmosfferig yn gymharol syml. Mae'n cynnwys tanciau trwytholchi, cymysgwyr, a dyfeisiau awyru yn bennaf. Nid oes angen i'r tanciau trwytholchi wrthsefyll pwysedd uchel, felly mae eu deunyddiau a'u costau gweithgynhyrchu yn gymharol isel. Defnyddir cymysgwyr i sicrhau cymysgedd unffurf y mwydion mwyn, hydoddiant seianid, ac ocsigen, ac nid yw'r gofynion ar gyfer eu pŵer a'u gwrthwynebiad cyrydiad yn eithriadol o uchel.

• Llechio Pwysedd : Mae llechio pwysau angen offer arbennig sy'n gwrthsefyll pwysau, fel awtoclafau. Mae angen i'r awtoclaf gael ei wneud o ddeunyddiau aloi cryfder uchel i wrthsefyll amgylcheddau pwysau uchel a thymheredd uchel. Yn ogystal, mae hefyd wedi'i gyfarparu â systemau rheoli pwysau, rheoli tymheredd a diogelu diogelwch cymhleth. Mae dylunio a gweithgynhyrchu'r offer hyn yn fwy cymhleth ac mae angen lefelau technegol uwch arnynt.

5.2 Costau

• Trwytholchi Atmosfferig : Mae cost buddsoddi cychwynnol offer trwytholchi atmosfferig yn gymharol isel. Fodd bynnag, oherwydd ei effeithlonrwydd trwytholchi cymharol isel a'i amser trwytholchi hir, gall y gost weithredu o ran llafur, defnydd pŵer ar gyfer cynnwrf hirdymor, a defnydd cyanid fod yn gymharol uchel yn y tymor hir.

• Trwytholchi Pwysedd : Mae'r buddsoddiad cychwynnol mewn offer trwytholchi pwysau yn llawer uwch oherwydd yr awtoclafau drud sy'n gwrthsefyll pwysau a'r systemau rheoli cymhleth. Ond o ystyried ei effeithlonrwydd trwytholchi uchel a'i amser trwytholchi byr, gall y gost weithredu gyffredinol o ran capasiti cynhyrchu a defnyddio adnoddau fod yn fwy cystadleuol ar gyfer prosesu mwynau ar raddfa fawr ac anhydrin.

6. Effaith Amgylcheddol

6.1 Gweddillion Cyanid

• Trwytholchi Atmosfferig : Fel y soniwyd o'r blaen, gall trwytholchi atmosfferig olygu bod angen crynodiad cymharol uwch o seianid, a all arwain at fwy o weddillion seianid yn y cynffonau. Mae seianid yn wenwynig iawn, a gall trin cynffonau sy'n cynnwys seianid yn amhriodol beri bygythiad difrifol i'r amgylchedd ac iechyd pobl.

• Llygru dan Bwysau : Gyda defnydd is o seianid, mae llygru dan bwysau yn cynhyrchu llai o weddillion seianid yn y sodlau. Mae hyn yn lleihau'r risg amgylcheddol sy'n gysylltiedig â llygredd seianid i ryw raddau.

6.2 Defnydd ac Allyriadau Ynni

• Trwytholchi Atmosfferig : Er bod ganddo ddefnydd ynni isel ar gyfer gwresogi, gall y llawdriniaeth hir i gyflawni canlyniadau trwytholchi boddhaol ddefnyddio llawer iawn o ynni trydanol ar gyfer cynnwrf ac awyru. O ran allyriadau, os nad yw'r broses awyru wedi'i rheoli'n dda, gall achosi rhyddhau rhai nwyon niweidiol a gynhyrchir gan yr adwaith.

• Trwytholchi Pwysedd : Mae gweithrediad tymheredd uchel a phwysedd uchel trwytholchi pwysau yn gofyn am fewnbwn ynni sylweddol ar gyfer gwresogi a chynnal y system bwysedd. Fodd bynnag, mae ei weithrediad effeithlonrwydd uchel yn golygu, ar gyfer yr un faint o aur a gynhyrchir, y gall y defnydd ynni cyffredinol fesul uned o aur fod yn gymharol neu hyd yn oed yn is na thrwytholchi atmosfferig o ystyried y capasiti cynhyrchu uwch. O ran allyriadau, os yw'r system bwysedd wedi'i selio'n dda, gellir rheoli rhyddhau nwyon niweidiol yn well.

7. Casgliad

I grynhoi, mae gan drwytholchi atmosfferig a phwysau yn y broses cyanideiddio mwyngloddiau aur eu nodweddion eu hunain. Mae drwytholchi atmosfferig yn addas ar gyfer mwynau aur syml gyda buddsoddiad isel mewn offer i ddechrau, ond mae ganddo gyfyngiadau o ran effeithlonrwydd drwytholchi ar gyfer mwynau cymhleth. Mae drwytholchi pwysau, i'r gwrthwyneb, yn dangos manteision mawr wrth ddelio â mwynau aur anhydrin, gydag effeithlonrwydd drwytholchi uchel, defnydd cyanid is, ac effaith amgylcheddol gymharol lai o ran gweddillion cyanid. Fodd bynnag, mae angen offer cost uchel a gweithrediad a chynnal a chadw mwy cymhleth. Wrth ddewis dull drwytholchi, mae angen i fentrau mwyngloddio ystyried ffactorau fel priodweddau mwyn, graddfa gynhyrchu, cyllideb fuddsoddi, a gofynion amgylcheddol yn gynhwysfawr er mwyn gwneud y penderfyniad mwyaf priodol.