Ցրված տեսակի ոսկու հանքաքարերի լորձային ցիանացման ամբողջ գործընթացը

1: ներածություն

Ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության շարունակական զարգացման հետ մեկտեղ, հեշտությամբ մշակվող ոսկու հանքաքարի պաշարները աստիճանաբար նվազում են: Հետևաբար, մեծ նշանակություն ունի ուսումնասիրել դժվարահալ ոսկու հանքաքարերի հարստացման և հալեցման գործընթացները, ինչպիսիք են մկնդեղ-սուրմի երակ-տարածված տիպի ոսկու հանքաքարերը: Այս հանքաքարերը բնութագրվում են բարդությամբ:

x միերալոգիա, որտեղ արսենոպիրիտը և ստիբնիտը սերտորեն կապված են գանգային միներալների հետ՝ տարածված տեսքով, ինչը դժվարացնում է ոսկու արդյունահանումը: Ամբողջությամբ տիղմի ցիանացման գործընթացը ոսկու արդյունահանման տարածված մեթոդ է, սակայն այս տեսակի հանքաքարի համար այն հաճախ բախվում է այնպիսի խնդիրների, ինչպիսիք են ոսկու ցածր լվացման արագությունը և ռեակտիվների բարձր սպառումը: Այս գործընթացի օպտիմալացումը կարող է արդյունավետորեն բարելավել ռեսուրսների օգտագործման մակարդակը և ոսկու հանքերի տնտեսական օգուտները:

2. Արսենի - անտիմոնային երակի - ցրված տիպի ոսկու հանքաքարերի բնութագրերը

2.1 Միներալոգիական կազմ

Արսեն-անտիմոնային երակային ցրված տիպի ոսկու հանքաքարերում արսենոպիրիտը և ստիբնիտը հիմնական միներալներն են, որոնք ազդում են ոսկու արդյունահանման վրա: Հանքաքարի մեջ բնական ոսկու մասնիկները ունեն չափազանց անհավասար մասնիկների չափսեր: Դրանք հիմնականում տարածված են պիրիտի և արսենոպիրիտի ճեղքերում և միջհատիկային տարածություններում, կամ փաթաթված են դրանց մեջ: Երբեմն ոսկին համակեցության մեջ է ստիբնիտի հետ, և դրա մի մասը ներդրված է գանգային միներալներում, ինչպիսիք են լիմոնիտը կամ քվարցը: Հանքաքարի մեջ պիրիտի մի մասը գոյություն ունի որպես մանրահատիկ ցրվածություններ գանգային միներալներում և սերտ սիմբիոտիկ կապ ունի արսենոպիրիտի և մարկասիտի հետ: Արսենոպիրիտը, որպես կանոն, ունի համեմատաբար մանր մասնիկի չափս և սերտորեն կապված է պիրիտի հետ: Հանքաքարի կառուցվածքը հիմնականում երակային ցրված է, որտեղ ստիբնիտի և արսենոպիրիտի մեծ մասը խառնվում է գանգային միներալների հետ ցրված ձևով:

2.2 Վնասակար տարրեր

Հանքաքարում մկնդեղի (As) և անտիմոնի (Sb) առկայությունը չափազանց անբարենպաստ է ոսկու ցիանիդային լվացման համար։ Այս տարրերը կարող են ռեակցիայի մեջ մտնել ցիանիդ և թթվածին ցիանիդացման գործընթացում՝ սպառելով մեծ քանակությամբ ռեակտիվներ և նվազեցնելով ոսկու արտահոսքի արագությունը: Օրինակ, մկնդեղը կարող է առաջացնել տարբեր մկնդեղ պարունակող միացություններ ցիանիդի լուծույթում, որոնք ոչ միայն սպառում են ցիանիդը, այլև կարող են պասիվացման թաղանթներ առաջացնել ոսկու մասնիկների մակերեսին՝ խոչընդոտելով ոսկու և ցիանիդ իոնների միջև շփումը:

3. Ամբողջ լորձի ցիանիդացման գործընթացում առկա խնդիրները

3.1 Ոսկու ցածր արտահոսքի մակարդակ

Արսեն-անտիմոնային երակներով ցրված ոսկու հանքաքարերի ուղղակի լրիվ տիղմի ցիանացումը հաճախ հանգեցնում է ոսկու ցածր լվացման արագության: Բարդ միներալոգիական կազմի և վնասակար տարրերի առկայության պատճառով ոսկին դժվար է լիովին լուծարել ցիանիդով: Որոշ հանքաքարերի դեպքում ուղիղ լրիվ տիղմի ցիանացման արագությունը կազմում է ընդամենը մոտ 47.62%:

3.2 Ռեակտիվի բարձր սպառում

Ցիանացման գործընթացը պահանջում է մեծ քանակությամբ ցիանիդ որպես լվացող միջոց: Սակայն, մկնդեղի, անտիմոնի և այլ վնասակար տարրերի առկայության դեպքում, ցիանիդի սպառումը զգալիորեն մեծանում է: Բացի այդ, հանքաքարում որոշ սուլֆիդային միներալների առկայությունը նույնպես կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել ցիանիդի հետ՝ էլ ավելի մեծացնելով ռեակտիվների սպառումը: Օրինակ, սուլֆիդային միներալների ցիանիդի հետ ռեակցիան կարող է առաջացնել տարբեր ցիանոհամալիրներ, նվազեցնելով ազատ ցիանիդի կոնցենտրացիան շիշի մեջ և դանդաղեցնելով ոսկու լվացումը:

4. Լորձի ցիանիդացման գործընթացի օպտիմալացման ռազմավարություններ

4.1 Նախնական մշակման մեթոդներ

4.1.1 Ալկալային լվացման նախնական մշակում

NaOH-ի օգտագործումը որպես ալկալային լվացման միջոց կարող է արդյունավետորեն հեռացնել որոշ վնասակար տարրեր: Օրթոգոնալ գործոնային փորձերի միջոցով որոշվել է, որ որոշ հանքաքարերի համար, երբ միներալի մանրացման նրբությունը -200 mesh է, որը կազմում է 85%, ալկալային լվացման կոնցենտրացիան կազմում է 60 կգ/տ, ալկալային լվացման ժամանակը` 32 ժամ, իսկ ալկալային լվացման ջերմաստիճանը` 26°C, հետագա ցիանիդացման ազդեցությունը կարող է բարելավվել: Ալկալային լվացումը կարող է որոշակի չափով լուծարել որոշ մկնդեղ և անտիմոն պարունակող միներալներ՝ նվազեցնելով դրանց բացասական ազդեցությունը ցիանիդացման գործընթացի վրա:

4.1.2 Թթվային նախնական մշակում

Թթվային նախնական մշակումը, օրինակ՝ ազոտական ​​թթվի (HNO₃) և աղաթթվի (HCl) օգտագործումը, նույնպես կարող է արդյունավետ լինել: Թթվային նախնական մշակումը կարող է նվազեցնել ցիանիդի սպառումը: Օրինակ, թթվային նախնական մշակումից հետո ցիանիդի սպառումը կարող է կրճատվել համապատասխանաբար 340-210 մգ/լ-ով, և համապատասխան ոսկու վերականգնման մակարդակները կարող են աճել մինչև 98.87% և 95.11%: Թթվային նախնական մշակումը կարող է լուծել որոշ... Բնածուխածված հանքանյութերը և հանքաքարի մեջ պարունակվող սուլֆիդային հանքանյութերի մի մասը՝ նվազեցնելով այդ հանքանյութերի միջամտությունը ցիանիդացման գործընթացին։

4.1.3 Թխման նախնական մշակում

Լավ արդյունքների կարելի է հասնել նաև հանքաքարի ցիանիդացումից 0.5-2 ժամ առաջ 600-1000°C ջերմաստիճանում թխման միջոցով։ Թխված նմուշների վրա ցիանիդացման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ցիանիդի սպառումը կտրուկ նվազում է 1150 մգ/լ-ով, իսկ ոսկու վերականգնման մակարդակը աճում է 5.2%-ով։ Բացի այդ, մկնդեղի, անտիմոնի, կադմիումի և ԱՇԽԱՐՀ Թխված նմուշում (թխված 1000 °C-ում 2 ժամ) պարունակությունը զգալիորեն նվազում է։ Թխումը կարող է սուլֆիդային միներալները վերածել մետաղական օքսիդների, ինչը ոսկին ավելի մատչելի է դարձնում ցիանիդային լվացման համար։

4.2 Ցիանացման պայմանների օպտիմալացում

4.2.1 Ցիանիդի կոնցենտրացիա

Տարբեր բնութագրերով հանքաքարերի համար անհրաժեշտ է որոշել ցիանիդի համապատասխան կոնցենտրացիան: Առաջին տեսակի հանքաքարի նմուշի համար, որը պարունակում է 10.5 ppm ոսկի՝ բարձր մկնդեղի և անտիմոնի պարունակությամբ, ցիանիդի օպտիմալ կոնցենտրացիան 4000 մգ/լ է, մինչդեռ երկրորդ տեսակի հանքաքարի նմուշի համար, որը պարունակում է ցածր ոսկու պարունակություն (2.5 ppm), բայց բարձր արծաթի պարունակություն (160 ppm), ցիանիդի օպտիմալ կոնցենտրացիան 2500 մգ/լ է: Ցիանիդի կոնցենտրացիայի կարգավորումը հանքաքարի հատկություններին համապատասխան կարող է ապահովել ոսկու արդյունավետ լվացումը՝ միաժամանակ նվազեցնելով ռեակտիվների թափոնները:

4.2.2 pH արժեք

Ցիանացման լուծույթի pH արժեքը նույնպես զգալի ազդեցություն ունի լվացման էֆեկտի վրա: Առաջին նմուշի համար օպտիմալ pH-ը 11.1 է, իսկ երկրորդ նմուշի համար՝ 10.5: Համապատասխան pH արժեքի պահպանումը կարող է ապահովել ցիանիդի լուծույթի կայունությունը և խթանել ոսկու և ցիանիդ իոնների միջև ռեակցիան:

4.2.3 Ցիանացման ժամանակը

Ցիանացման ժամանակը նույնպես պետք է օպտիմալացվի: Վերը նշված երկու տեսակի նմուշների համար էլ համապատասխան ցիանացման ժամանակը 24 ժամ է: Ցիանացման ժամանակի երկարաձգումը կարող է պարտադիր չէ, որ զգալիորեն բարձրացնի ոսկու վերականգնման արագությունը, բայց կբարձրացնի արտադրական ծախսերը: Հետևաբար, համապատասխան ցիանացման ժամանակի որոշումը կարևոր է արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար:

4.2.4 Օքսիդացնող նյութերի օգտագործումը

Օքսիդացնող նյութերի, ինչպիսիք են H₂O₂-ը (0.015 Մ), օդը (0.15 լ/րոպե) կամ H₂O₂-ի և օդի խառնուրդի օգտագործումը կարող է բարելավել ոսկու արդյունահանման կինետիկան: Դրանցից օդի ներարկումն ունի ամենակարևոր դրական ազդեցությունը լվացման կինետիկայի վրա: Օքսիդացնող նյութերը կարող են հանքաքարի որոշ վերականգնված նյութեր վերածել օքսիդացված ձևերի՝ նպաստելով ոսկու լուծարմանը:

5. Case Studies

Գանսուի ոսկու հանքում օպտիմալացվել է մկնդեղի-անտիմոնային երակների ցրված տիպի ոսկու հանքաքարի ամբողջական լորձային ցիանացման գործընթացը: NaOH-ով ալկալային լվացման նախնական մշակման, մանրացման նրբության, ալկալային լվացման կոնցենտրացիայի, ժամանակի և ջերմաստիճանի օպտիմալացման, ապա համապատասխան NaCN կոնցենտրացիայով և ցիանացման ժամանակով ցիանացում իրականացնելու միջոցով, ցիանիդային լվացման արագությունը սկզբնական 47.62%-ից աճել է մինչև 85.04%: Մեկ այլ դեպքում, բարդ հանքաքարի կազմով ոսկու հանքավայրում, թթվային նախնական մշակումից և թրծման նախնական մշակումից հետո, ապա կարգավորելով... Ցիանացման պայմաններոսկու վերականգնման մակարդակը զգալիորեն բարելավվեց, իսկ ցիանիդի սպառումը արդյունավետորեն նվազեց։

6: եզրափակում

Արսեն-անտիմոնային երակներով ցրված ոսկու հանքաքարերի համար լրիվ լորձային ցիանացման գործընթացի օպտիմալացումը ոսկու արդյունահանման արդյունավետությունը բարելավելու և արտադրական ծախսերը կրճատելու արդյունավետ միջոց է: Համապատասխան նախնական մշակման մեթոդներ, ինչպիսիք են ալկալային լվացումը, թթվային նախնական մշակումը և թրծման նախնական մշակումը, ընտրելով, ինչպես նաև օպտիմալացնելով ցիանացման պայմանները, ներառյալ ցիանիդի կոնցենտրացիան, pH արժեքը, ցիանացման ժամանակը, և օգտագործելով օքսիդացնող նյութեր, կարելի է զգալի բարելավումներ կատարել ոսկու լվացման արագության և ռեակտիվների սպառման մեջ: Տարբեր ոսկու հանքեր պետք է ընտրեն օպտիմալացման ռազմավարություններ՝ համաձայն իրենց հանքաքարի բնութագրերի՝ լավագույն տնտեսական և բնապահպանական օգուտներին հասնելու համար: