Τεχνικές προδιαγραφές παραγωγής ασφάλειας για τη διαδικασία εξόρυξης χρυσού με έκπλυση σωρού κυανιδίου

1. Εισαγωγή

Η διαδικασία εξόρυξης χρυσού με έκπλυση σωρού με κυάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία εξόρυξης χρυσού λόγω των πλεονεκτημάτων της, όπως η απλότητα, το χαμηλό κόστος και η εφαρμογή σε μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας. Ωστόσο, επειδή το κυάνιο είναι μια εξαιρετικά τοξική ουσία, πρέπει να ακολουθούνται αυστηρές τεχνικές προδιαγραφές ασφαλείας για την παραγωγή, ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια του προσωπικού, του περιβάλλοντος και η ομαλή λειτουργία της παραγωγικής διαδικασίας. Οι «Τεχνικές Προδιαγραφές Ασφαλούς Παραγωγής για τη Διαδικασία Έκπλυσης Χρυσού με Κυάνιο σε Σωρό» (YS/T 3019 - 2013) τέθηκαν σε εφαρμογή την 1η Μαρτίου 2014, οι οποίες παρέχουν σαφείς οδηγίες για την παραγωγή και τις επιτόπιες δοκιμές αυτής της διαδικασίας.

2. Βασικές απαιτήσεις για την παραγωγή ασφάλειας

2.1 Επιλογή τοποθεσίας και διάταξη

• Γεωλογικές Συνθήκες : Η τοποθεσία για την έκπλυση σωρού κυανίου θα πρέπει να επιλέγεται σε σταθερό έδαφος με καλές γεωλογικές συνθήκες. Αποφύγετε περιοχές επιρρεπείς σε κατολισθήσεις, λασπογενείς εκτάσεις και πλημμύρες. Θα πρέπει να διεξάγονται γεωλογικές έρευνες εκ των προτέρων για την αξιολόγηση της σταθερότητας της τοποθεσίας.

• Απόσταση από Ευαίσθητες Περιοχές : Ο χώρος έκπλυσης σωρού θα πρέπει να βρίσκεται σε επαρκή απόσταση από κατοικημένες περιοχές, πηγές νερού και άλλες ευαίσθητες περιοχές. Οι συγκεκριμένες απαιτήσεις απόστασης θα πρέπει να συμμορφώνονται με τους σχετικούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς και τους κανονισμούς ασφαλείας. Για παράδειγμα, θα πρέπει να απέχει τουλάχιστον [X] μέτρα από κατοικημένες περιοχές, ώστε να αποτρέπονται οι επιπτώσεις διαρροής τοξικών αερίων και υγρών στους κατοίκους.

• Σχεδιασμός διάταξης : Η διάταξη του χώρου έκπλυσης σωρού πρέπει να είναι λογική. Οι περιοχές για στοίβαξη μεταλλεύματος, κυκλοφορία διαλύματος, ανάκτηση χρυσού και απόρριψη αποβλήτων θα πρέπει να είναι σαφώς διαχωρισμένες. Θα πρέπει να υπάρχει επαρκής χώρος για την εγκατάσταση, τη λειτουργία και τη συντήρηση του εξοπλισμού. Θα πρέπει να δημιουργηθούν δίοδοι ασφαλείας και διαδρομές εκκένωσης έκτακτης ανάγκης για να διασφαλίζεται η ομαλή εκκένωση του προσωπικού σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

2.2 Ασφάλεια εξοπλισμού και εγκαταστάσεων

• Εγκαταστάσεις κατά της διαρροής : Ο πυθμένας και η γύρω περιοχή του σωρού μεταλλεύματος θα πρέπει να είναι εξοπλισμένα με αξιόπιστες εγκαταστάσεις κατά της διαρροής για την αποτροπή διαρροής διαλυμάτων που περιέχουν κυάνιο στο έδαφος και τα υπόγεια ύδατα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν γεωμεμβράνες πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) ή άλλα υλικά κατά της διαρροής υψηλής ποιότητας. Το στρώμα κατά της διαρροής θα πρέπει να επιθεωρείται τακτικά για τυχόν ζημιές ή διαρροές.

• Εξοπλισμός Αποθήκευσης και Μεταφοράς Υγρών : Οι δεξαμενές, οι αγωγοί και οι αντλίες για την αποθήκευση και μεταφορά διαλυμάτων που περιέχουν κυάνιο θα πρέπει να είναι κατασκευασμένες από υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση. Θα πρέπει να διενεργούνται τακτικοί έλεγχοι για τον έλεγχο της διάβρωσης, των διαρροών και άλλων πιθανών κινδύνων για την ασφάλεια. Όλος ο εξοπλισμός αποθήκευσης και μεταφοράς υγρών θα πρέπει να είναι εξοπλισμένος με συσκευές πρόληψης υπερχείλισης και βαλβίδες διακοπής έκτακτης ανάγκης.

• Συστήματα εξαερισμού και εξάτμισης : Σε περιοχές όπου πραγματοποιούνται εργασίες που περιέχουν κυάνιο, θα πρέπει να εγκαθίστανται αποτελεσματικά συστήματα εξαερισμού και εξάτμισης για να διασφαλίζεται η αραίωση και η απομάκρυνση των τοξικών αερίων. Ο όγκος εξαερισμού και ο ρυθμός εξάτμισης θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις των σχετικών προτύπων για τη διατήρηση ενός ασφαλούς εργασιακού περιβάλλοντος.

2.3 Σύστημα Διαχείρισης Ασφάλειας

• Θέσπιση Κανονισμών Ασφαλείας : Οι μεταλλευτικές επιχειρήσεις θα πρέπει να θεσπίσουν ένα πλήρες σύνολο κανονισμών ασφαλείας και διαδικασιών λειτουργίας για τη διαδικασία έκπλυσης σωρού κυανίου. Αυτοί οι κανονισμοί θα πρέπει να καλύπτουν όλες τις πτυχές της παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας του εξοπλισμού, της συντήρησης, της διαχείρισης κυανίου και της αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.

• Εκπαίδευση Εργαζομένων : Όλοι οι εργαζόμενοι που εμπλέκονται στη διαδικασία έκπλυσης σωρού κυανίου θα πρέπει να λαμβάνουν τακτική εκπαίδευση σε θέματα ασφάλειας. Το περιεχόμενο της εκπαίδευσης θα πρέπει να περιλαμβάνει τις ιδιότητες και τους κινδύνους του κυανίου, τις μεθόδους ασφαλούς λειτουργίας, τις διαδικασίες αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης και τη χρήση ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού. Οι εργαζόμενοι θα πρέπει να έχουν εκπαιδευτεί και να έχουν λάβει τα κατάλληλα προσόντα πριν τους επιτραπεί να εργαστούν.

• Παρακολούθηση και Επιθεώρηση Ασφάλειας : Θα πρέπει να διεξάγεται τακτική παρακολούθηση και επιθεωρήσεις ασφάλειας κατά τη διαδικασία παραγωγής. Τα στοιχεία παρακολούθησης περιλαμβάνουν τη συγκέντρωση κυανίου στον αέρα και το διάλυμα, την ακεραιότητα των εγκαταστάσεων αποστράγγισης και την κατάσταση λειτουργίας του εξοπλισμού. Τα αρχεία επιθεώρησης θα πρέπει να φυλάσσονται για μελλοντική αναφορά και τυχόν κίνδυνοι ασφαλείας που εντοπίζονται θα πρέπει να διορθώνονται εγκαίρως.

3. Τεχνικές προδιαγραφές λειτουργίας

3.1 Προεπεξεργασία μεταλλεύματος

• Σύνθλιψη και Κοκκοποίηση : Τα περισσότερα μεταλλεύματα πρέπει να συνθλίβονται σε κατάλληλο μέγεθος σωματιδίων πριν από την έκπλυση σε σωρό. Γενικά, το μέγεθος των σωματιδίων πρέπει να συνθλίβεται σε 25.4 mm ή λεπτότερο για να αποκαλυφθεί ο χρυσός στο μετάλλευμα και να βελτιωθεί ο ρυθμός ανάκτησης χρυσού. Για μεταλλεύματα με χαμηλή διαπερατότητα και υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τεχνολογία κοκκοποίησης. Κατά τη διάρκεια της κοκκοποίησης, θα πρέπει να προστεθεί κατάλληλη ποσότητα ασβέστη για να ρυθμιστεί η τιμή pH του μεταλλεύματος μεταξύ 9.5 - 10.5. Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου στη διαδικασία κοκκοποίησης θα πρέπει να ελέγχεται ανάλογα με τις ιδιότητες του μεταλλεύματος, γενικά περίπου 60 - 150 γραμμάρια ανά τόνο χρυσού μεταλλεύματος. Η συνολική περιεκτικότητα σε υγρασία των σφαιριδίων δεν πρέπει γενικά να υπερβαίνει το 30% για να αποφευχθεί η χαλάρωση και η μαλακότητα των σφαιριδίων. Ο χρόνος σκλήρυνσης θα πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 72 ώρες. Σε περίπτωση βροχής κατά τη διάρκεια της σφαιροποίησης, τα σφαιρίδια πρέπει να καλύπτονται για να αποφευχθεί η απώλεια χρυσού.

• Έλεγχος Ποιότητας Προεπεξεργασμένου Μεταλλεύματος : Η ποιότητα του προεπεξεργασμένου μεταλλεύματος θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά. Θα πρέπει να διεξάγονται τακτικές δειγματοληψίες και αναλύσεις για να διασφαλίζεται ότι το μέγεθος των σωματιδίων, η τιμή του pH και άλλοι δείκτες πληρούν τις απαιτήσεις της διαδικασίας έκπλυσης σωρού. Μόνο κατάλληλο προεπεξεργασμένο μετάλλευμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή σωρού.

3.2 Κατασκευή σωρών

• Προετοιμασία χώρου : Πριν από την κατασκευή του σωρού, ο χώρος πρέπει να καθαριστεί και να ισοπεδωθεί. Θα πρέπει να οριστεί κλίση 3% - 5% για επίπεδο έδαφος, ώστε να διευκολυνθεί η αποστράγγιση των διαλυμάτων έκπλυσης. Μετά την ισοπέδωση, θα πρέπει να εφαρμοστεί αντιδιαβρωτική επεξεργασία στο χώρο. Ένα στρώμα μαξιλαριού πάχους περίπου 0.5 m μπορεί να τοποθετηθεί στη συμπιεσμένη θεμελίωση και στη συνέχεια να ψεκαστεί με διάλυμα ανθρακικού νατρίου για να ενισχυθεί η αντιδιαβρωτική του απόδοση.

• Ύψος και Σχήμα Σωρού : Το αρχικό ύψος του σωρού μεταλλεύματος δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλό, κατά προτίμηση 3-4 μέτρα. Καθώς ο ρυθμός έκπλυσης σταθεροποιείται, το ύψος του σωρού μεταλλεύματος μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα. Το σχήμα του σωρού μεταλλεύματος θα πρέπει να σχεδιαστεί έτσι ώστε να διασφαλίζει καλή κατανομή διαλύματος και διαπερατότητα αερίου. Γενικά, χρησιμοποιείται συνήθως ένας κωνικός ή βαθμιδωτός σωρός μεταλλεύματος.

• Προστασία Περιβάλλοντος : Θα πρέπει να τοποθετηθούν τάφροι αποστράγγισης πλημμυρών γύρω από τον χώρο έκπλυσης του σωρού, ώστε να αποτρέπεται η είσοδος όμβριων υδάτων στον σωρό και η αραίωση του διαλύματος έκπλυσης. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να τοποθετηθούν προστατευτικοί φράχτες γύρω από τον σωρό, ώστε να αποτρέπεται η είσοδος μη εξουσιοδοτημένου προσωπικού στην επικίνδυνη περιοχή.

3.3 Έκπλυση με ψεκασμό

• Έλεγχος Συγκέντρωσης Ψεκασμού : Η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου στο διάλυμα ψεκασμού πρέπει να προσαρμόζεται ανάλογα με το στάδιο έκπλυσης. Στο αρχικό στάδιο της έκπλυσης, λόγω της σύνθετης σύνθεσης του χρυσού μεταλλεύματος, η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα. Μετά την περίοδο αιχμής (όταν η συγκέντρωση χρυσού έκπλυσης είναι η υψηλότερη), μπορεί να μειωθεί σε 0.08% - 0.06%. Στο μεταγενέστερο στάδιο, μπορεί να μειωθεί περαιτέρω σε 0.04% - 0.02%. Η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου μπορεί να ρυθμιστεί ανά πάσα στιγμή ανάλογα με τη συγκέντρωση χρυσού του κυοφορούμενου υγρού.

• Κύκλος και Ένταση Ψεκασμού : Ο χρόνος ψεκασμού είναι γενικά 7-8 ώρες την ημέρα και το πολύ δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 10 ώρες (αλλά η ποσότητα πρέπει να μειωθεί). Γενικά, υιοθετείται ένα μοτίβο ψεκασμού "ψεκασμός 1 στάση 1" ή "ψεκασμός 1 στάση 2". Ο χρόνος ψεκασμού δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλος ώστε να επιτρέπει στον σωρό μεταλλεύματος να αναπνέει οξυγόνο όταν δεν ψεκάζεται. Η ένταση ψεκασμού πρέπει να ελέγχεται στα 6-20 L/m²•h και η μέγιστη δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 25-30 L/m²•h. Εάν η ένταση ψεκασμού είναι πολύ μεγάλη, ο όγκος του κυοφορούντος υγρού θα αυξηθεί, η συγκέντρωση χρυσού θα αραιωθεί και η ικανότητα προσρόφησης του ενεργού άνθρακα θα επηρεαστεί.

3.4 Ανάκτηση χρυσού από έγκυο υγρό

• Κοινές Μέθοδοι Ανάκτησης Χρυσού : Οι συνήθεις μέθοδοι για την ανάκτηση χρυσού από κυανιούχο υγρό περιλαμβάνουν προσρόφηση άνθρακα (όπως η μέθοδος άνθρακα εντός στήλης), συγκόλληση ψευδαργύρου (μέθοδος Merrill-Crowe) και εκχύλιση με διαλύτη. Κάθε μέθοδος έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και πεδίο εφαρμογής. Για παράδειγμα, στη διαδικασία άνθρακα εντός στήλης, το διάλυμα έκπλυσης κυανίου αντλείται προς τα πάνω μέσω στηλών με ρυθμό ροής 15 έως 25 gpm/ft², ρευστοποιώντας την γεμισμένη κλίνη ενεργού άνθρακα (16 × 30 mesh) για την προσρόφηση χρυσού.

• Λειτουργία και Έλεγχος Εξοπλισμού Ανάκτησης Χρυσού : Η λειτουργία του εξοπλισμού ανάκτησης χρυσού πρέπει να είναι αυστηρά σύμφωνη με τις διαδικασίες λειτουργίας. Θα πρέπει να διενεργείται τακτική επιθεώρηση και συντήρηση του εξοπλισμού για να διασφαλίζεται η κανονική λειτουργία του. Παράμετροι όπως η ικανότητα προσρόφησης του ενεργού άνθρακα, η απόδοση καθίζησης της σκόνης ψευδαργύρου και ο ρυθμός εκχύλισης του διαλύτη θα πρέπει να παρακολουθούνται και να προσαρμόζονται έγκαιρα για τη βελτίωση του ρυθμού ανάκτησης χρυσού.

3.5 Επεξεργασία στοίβας αποβλήτων

• Απολύμανση Σωρών Αποβλήτων Μεταλλεύματος : Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας έκπλυσης, οι σωροί αποβλήτων μεταλλεύματος θα πρέπει να απολυμαίνονται για να μειωθεί η τοξικότητα του υπολειμματικού κυανίου. Οι συνήθεις μέθοδοι απολύμανσης περιλαμβάνουν τη χρήση οξειδωτικών όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου ή το υποχλωριώδες ασβέστιο. Ο χρόνος και η δοσολογία απολύμανσης θα πρέπει να καθορίζονται ανάλογα με την πραγματική κατάσταση των σωρών αποβλήτων μεταλλεύματος, ώστε να διασφαλίζεται ότι η συγκέντρωση υπολειμματικού κυανίου πληροί τα περιβαλλοντικά πρότυπα απόρριψης.

• Εκφόρτωση και Απόρριψη Σωρών Αποβλήτων Μεταλλεύματος : Μετά την απολύμανση, οι σωροί αποβλήτων μεταλλεύματος μπορούν να εκφορτωθούν και να απορριφθούν σωστά. Η μέθοδος απόρριψης θα πρέπει να συμμορφώνεται με τους σχετικούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς. Για παράδειγμα, το απόβλητο μετάλλευμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επίχωση σε ορυχεία ή να μεταφερθεί σε καθορισμένο χώρο διάθεσης αποβλήτων για απόρριψη.

4. Μέτρα Αντιμετώπισης Έκτακτης Ανάγκης

4.1 Κατάρτιση Σχεδίου Έκτακτης Ανάγκης

Οι επιχειρήσεις εξόρυξης θα πρέπει να διαμορφώσουν ένα πλήρες σχέδιο αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης για πιθανά ατυχήματα στη διαδικασία έκπλυσης σωρού κυανίου, όπως διαρροή κυανίου, πυρκαγιά και έκρηξη. Το σχέδιο έκτακτης ανάγκης θα πρέπει να περιλαμβάνει τους οργανισμούς αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης, τις ευθύνες κάθε μέλους, τις διαδικασίες απόκρισης έκτακτης ανάγκης και τα μέτρα διάσωσης έκτακτης ανάγκης.

4.2 Εξοπλισμός και υλικά έκτακτης ανάγκης διάσωσης

Θα πρέπει να προετοιμαστεί επαρκής εξοπλισμός και υλικά έκτακτης ανάγκης διάσωσης, όπως μάσκες αερίων, χημική προστατευτική ενδυμασία, κιτ πρώτων βοηθειών, παράγοντες εξουδετέρωσης για το κυάνιο και εξοπλισμός πυρόσβεσης. Αυτός ο εξοπλισμός και τα υλικά θα πρέπει να επιθεωρούνται και να συντηρούνται τακτικά για να διασφαλίζεται η κανονική χρήση τους σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

4.3 Ασκήσεις έκτακτης ανάγκης

Θα πρέπει να διεξάγονται τακτικές ασκήσεις έκτακτης ανάγκης για τη βελτίωση των ικανοτήτων αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης των εργαζομένων. Το περιεχόμενο των γεωτρήσεων θα πρέπει να καλύπτει διάφορα πιθανά σενάρια ατυχημάτων, όπως ασκήσεις διαρροής κυανίου και ασκήσεις πυρόσβεσης. Μέσω ασκήσεων έκτακτης ανάγκης, οι εργαζόμενοι μπορούν να εξοικειωθούν με τις διαδικασίες απόκρισης έκτακτης ανάγκης και να βελτιώσουν την ικανότητά τους να αντιμετωπίζουν καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

5. Σύναψη

Η ασφαλής παραγωγή της διαδικασίας εκχύλισης χρυσού με έκπλυση σωρού κυανιδίου είναι μεγάλης σημασίας. Ακολουθώντας αυστηρά τις τεχνικές προδιαγραφές παραγωγής ασφάλειας, ενισχύοντας τη διαχείριση της ασφάλειας και εφαρμόζοντας επιστημονικές τεχνικές λειτουργίας, οι κίνδυνοι ασφάλειας στη διαδικασία παραγωγής μπορούν να ελεγχθούν αποτελεσματικά. Αυτό όχι μόνο διασφαλίζει την ασφάλεια και την υγεία των εργαζομένων και το οικολογικό περιβάλλον, αλλά προάγει επίσης τη βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας εξόρυξης χρυσού. Οι επιχειρήσεις εξόρυξης θα πρέπει πάντα να έχουν κατά νου την ασφάλεια και να βελτιώνουν συνεχώς τα επίπεδα παραγωγής ασφάλειας για την επίτευξη του στόχου της ασφαλούς και αποδοτικής παραγωγής.