Ոսկու արդյունահանման նոր տեխնոլոգիա. ճնշման տակ օքսիդացում - ցիանիդացման գործընթաց

1: ներածություն

Ոսկին միշտ մեծ արժեք է ունեցել տարբեր ոլորտներում՝ սկսած ոսկերչական իրերի արտադրությունից մինչև էլեկտրոնիկա և ֆինանսներ: Ոսկու հանքաքարերից արդյունավետ և տնտեսապես արդյունահանումը ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության կարևորագույն կողմերից է: Ավանդական ցիանիդացման գործընթացը, որն օգտագործում է ցիանիդը որպես լվացման միջոց՝ ոսկին հանքաքարից լուծելու համար, լայնորեն կիրառվել է իր բարձր լվացման արագության և լավ ընտրողականության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, այն նաև ունի սահմանափակումներ, հատկապես հրակայուն ոսկու հանքաքարերի հետ գործ ունենալիս : Հրակայուն ոսկու հանքաքարերը այն հանքաքարերն են, որոնցում ոսկին հաճախ կապված է սուլֆիդային հանքանյութերի հետ, և ավանդական ցիանիդացման մեթոդը չի կարող արդյունավետորեն ոսկի արդյունահանել դրանցից: Սա հանգեցրել է նոր տեխնոլոգիաների մշակմանը, որոնց թվում առանձնանում է ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանիդացման գործընթացը:

2. Ճնշման տակ օքսիդացման - ցիանիդացման գործընթացի սկզբունքը

2.1 Ճնշման օքսիդացում

Այս նոր գործընթացի առաջին քայլը ճնշման տակ օքսիդացումն է: Կրակայուն ոսկու հանքաքարերում ոսկին սովորաբար պատիճավորվում է սուլֆիդային միներալների մեջ, ինչպիսիք են պիրիտը և արսենոպիրիտը: Նորմալ պայմաններում ցիանիդը չի կարող արդյունավետորեն հասնել ոսկուն: Ճնշման տակ օքսիդացումը իրականացվում է ավտոկլավում բարձր ջերմաստիճաններում (սովորաբար 120-220 °C) և ճնշումներում (մի քանի մթնոլորտ): Այս բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման միջավայրում սուլֆիդային միներալները օքսիդանում են: Այս օքսիդացման գործընթացը քայքայում է սուլֆիդային միներալները՝ ազատելով պատիճավորված ոսկին և այն դարձնելով ավելի հասանելի հետագա ցիանիդացման փուլի համար:

2.2 Ցիանացում

Ճնշման տակ օքսիդացումից հետո հանքաքարի խառնուրդը ենթարկվում է ցիանացման գործընթացի: Ցիանիդային իոնները թթվածնի առկայությամբ փոխազդում են ոսկու հետ: Ոսկին ցիանիդային իոնների հետ առաջացնում է լուծելի կոմպլեքս, որը հետո կարող է անջատվել մնացած հանքաքարի բաղադրիչներից այնպիսի մեթոդներով, ինչպիսիք են պինդ-հեղուկ բաժանումը:

3. Գործընթացի հոսք

3.1 Հանքաքարի պատրաստում

Առաջին փուլը հանքաքարի նախապատրաստումն է: Հում հրակայուն ոսկու հանքաքարը նախ մանրացվում և մանրացվում է մինչև մանր մասնիկների չափի հասնելը: Սա մեծացնում է հանքաքարի մակերեսը, ինչը օգտակար է ինչպես ճնշման օքսիդացման, այնպես էլ ցիանիդացման գործընթացների համար: Նպատակն է հասնել մասնիկների այնպիսի չափի, որը թույլ կտա արդյունավետ քիմիական ռեակցիաներ իրականացնել՝ միաժամանակ կառավարելի լինելով հետագա մշակման փուլերում:

3.2 Ճնշման օքսիդացման փուլ

Այնուհետև մանրացված հանքաքարը լցվում է ավտոկլավ։ Ավտոկլավի մեջ ներմուծվում է թթվածին, և ջերմաստիճանը և ճնշումը կարգավորվում են համապատասխան մակարդակների։ Ավտոկլավում մնալու ժամանակը տատանվում է՝ կախված հանքաքարի բնույթից, բայց սովորաբար մի քանի ժամ է։ Այս ընթացքում հանքաքարի մեջ առկա սուլֆիդային միներալները օքսիդանում են։ Ճնշման տակ օքսիդացման գործընթացն ավարտվելուց հետո շաղախը դուրս է մղվում ավտոկլավից։

3.3 Ցիանացման փուլ

Օքսիդացված հանքաքարի խառնուրդը սառեցվում է, ապա տեղափոխվում ցիանիդացման բաք: Բաքին ավելացվում է ցիանիդի լուծույթ, սովորաբար նատրիումի ցիանիդ : Խառնուրդը խառնվում է՝ ցիանիդի լուծույթի և հանքաքարի մասնիկների միջև լավ շփում ապահովելու համար: Հանքաքարի մեջ պարունակվող ոսկին ռեակցիայի մեջ է մտնում ցիանիդի իոնների հետ՝ առաջացնելով լուծվող կոմպլեքս: Ցիանիդացման գործընթացը սովորաբար մի քանի ժամ է տևում ոսկու բարձր արդյունահանման արագության հասնելու համար:

3.4 Ոսկու վերականգնում

Ցիանացման գործընթացից հետո հաջորդ քայլը ոսկու վերականգնումն է ցիանիդի լուծույթից: Մեկ տարածված մեթոդ է ածխածնի մեջ ցողունի (CIP) կամ ածխածնի մեջ լվացման (CIL) գործընթացը: Ակտիվացված ածուխը ավելացվում է ցիանիդի լուծույթին, և ոսկի-ցիանիդ համալիրը ադսորբվում է ակտիվացված ածխի մակերեսին : Այնուհետև ադսորբված ոսկու հետ ածխածինը անջատվում է լուծույթից: Մեկ այլ մեթոդ է ցինկի նստեցումը, որի դեպքում ցիանիդի լուծույթին ավելացվում է ցինկի փոշի: Ցինկը դուրս է մղում ոսկին համալիրից՝ առաջացնելով մետաղական ոսկի, որը կարող է զտվել և հետագա զտվել:

3.5 Պոչամբարների մշակում

Ոսկու արդյունահանումից հետո մնացած խառնուրդը պոչամբարներն են։ Քանի որ պոչամբարը դեռ կարող է պարունակել որոշակի քանակությամբ ցիանիդ և այլ վնասակար նյութեր, անհրաժեշտ է պատշաճ մշակում։ Պոչամբարները սովորաբար ենթարկվում են դետոքսիկացիայի գործընթացների՝ մնացած ցիանիդը քայքայելու համար։ Դա կարելի է իրականացնել քիմիական օքսիդացման կամ կենսաբանական մշակման նման մեթոդներով։ Դետոքսիկացիայից հետո պոչամբարը կարող է անվտանգ կերպով հեռացվել։

4. Ճնշման տակ օքսիդացման - ցիանիդացման գործընթացի առավելությունները

4.1 Ոսկու վերականգնման բարձր մակարդակ

Հրակայուն ոսկու հանքաքարերի համար ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման գործընթացը կարող է ապահովել ոսկու վերականգնման զգալիորեն ավելի բարձր տեմպեր՝ համեմատած ավանդական ցիանիդացման հետ։ Որոշ դեպքերում ոսկու վերականգնման տեմպը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի, մինչդեռ ավանդական ցիանիդացումը կարող է հասնել միայն 30-60%-ի նույն հրակայուն հանքաքարերի համար։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ճնշման տակ օքսիդացման փուլը արդյունավետորեն ազատում է ոսկին սուլֆիդային հանքանյութերից, թույլ տալով ցիանիդին ավելի արդյունավետորեն արձագանքել դրա հետ։

4.2 Հարմարվողականություն տարբեր հանքաքարերի նկատմամբ

Այս գործընթացը կարող է մշակել հրակայուն ոսկու հանքաքարերի լայն տեսականի, անկախ նրանից, թե դրանք պարունակում են սուլֆիդային հանքանյութերի բարձր մակարդակ, թե այլ բարդ բաղադրիչներ: Այն հանքարդյունաբերական ընկերությունների համար ապահովում է հանքաքարի ընտրության ճկունություն, քանի որ նրանք չեն սահմանափակվում միայն հեշտությամբ մշակվող հանքաքարերի մշակմամբ:

4.3 Երկարաժամկետ ծախսարդյունավետություն

Չնայած ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման կայան կառուցելու սկզբնական ներդրումը համեմատաբար բարձր է՝ ավտոկլավների նման մասնագիտացված սարքավորումների անհրաժեշտության պատճառով, երկարաժամկետ հեռանկարում այն ​​կարող է լինել ծախսարդյունավետ: Ոսկու բարձր վերականգնման մակարդակը նշանակում է, որ նույն քանակությամբ հանքաքարից կարելի է ավելի շատ ոսկի արտադրել, ինչը մեծացնում է եկամուտը: Բացի այդ, համեմատաբար կայուն գործընթացը նվազեցնում է անարդյունավետ արդյունահանման պատճառով արտադրական կորուստների ռիսկը:

5. Մարտահրավերներ և լուծումներ

5.1 Բարձր կապիտալ ներդրումներ

Ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման կայանի կառուցումը պահանջում է մեծ կապիտալ ներդրումներ: Ավտոկլավները, որոնք անհրաժեշտ են ճնշման տակ օքսիդացման գործընթացի համար, թանկ են գնելու և տեղադրելու համար: Այս խնդիրը լուծելու համար հանքարդյունաբերական ընկերությունները կարող են դիտարկել համատեղ ձեռնարկություններ կամ երկարաժամկետ ֆինանսավորման տարբերակներ: Նրանք կարող են նաև ներդրումներ կատարելուց առաջ անցկացնել մանրամասն իրագործելիության ուսումնասիրություններ՝ նախագծի տնտեսական կենսունակությունն ապահովելու համար:

5.2 Բնապահպանական և անվտանգության մտահոգություններ

Ցիանիդը խիստ թունավոր նյութ է, և ցանկացած արտահոսք կամ անպատշաճ հեռացում կարող է լուրջ բնապահպանական և անվտանգության խնդիրներ առաջացնել: Ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման գործընթացում պետք է ձեռնարկվեն խիստ անվտանգության միջոցառումներ: Սա ներառում է արտահոսքից պաշտպանված սարքավորումների օգտագործում, ցիանիդի լուծույթի շրջանառության փակ ցիկլային համակարգեր և շրջակա միջավայրում ցիանիդի մակարդակի կանոնավոր մոնիթորինգ: Պոչամբարների մշակման համար պետք է կիրառվեն առաջադեմ դետոքսիկացիոն տեխնոլոգիաներ՝ ապահովելու համար, որ արտանետված պոչամբարները վտանգ չներկայացնեն շրջակա միջավայրի համար:

5.3 Տեխնիկական բարդություն

Ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման գործընթացի իրականացումը պահանջում է բարձր մակարդակի տեխնիկական փորձագիտություն: Աշխատողները պետք է լավ պատրաստված լինեն ավտոկլավը շահագործելու, ջերմաստիճանը և ճնշումը վերահսկելու, ինչպես նաև ցիանացման գործընթացում ռեակտիվների պատշաճ ավելացումն ապահովելու հարցում: Հանքարդյունաբերական ընկերությունները կարող են ներդրումներ կատարել իրենց աշխատակիցների համար նախատեսված ուսումնական ծրագրերում կամ վարձել փորձառու տեխնիկներ: Նրանք կարող են նաև գործընկերային հարաբերություններ հաստատել հետազոտական ​​հաստատությունների հետ՝ տեխնոլոգիական վերջին զարգացումներին համընթաց քայլելու և գործընթացի սահուն ընթացքն ապահովելու համար:

6: եզրափակում

Ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման գործընթացը նշանակալի առաջընթաց է ոսկու արդյունահանման ոլորտում, մասնավորապես՝ դժվարահալ ոսկու հանքաքարերի համար։ Այն առաջարկում է ոսկու բարձր վերականգնման տեմպեր, տարբեր հանքաքարերին հարմարվողականություն և երկարաժամկետ ծախսարդյունավետություն։ Այնուամենայնիվ, ինչպես ցանկացած տեխնոլոգիա, այն նույնպես բախվում է այնպիսի մարտահրավերների, ինչպիսիք են բարձր կապիտալ ներդրումները, շրջակա միջավայրի և անվտանգության հետ կապված մտահոգությունները, ինչպես նաև տեխնիկական բարդությունը։ Այս մարտահրավերները լուծելով պատշաճ պլանավորման, անվտանգության և վերապատրաստման մեջ ներդրումների, ինչպես նաև շարունակական տեխնոլոգիական նորարարությունների միջոցով, ճնշման տակ օքսիդացման-ցիանացման գործընթացը կարող է ավելի ու ավելի կարևոր դեր խաղալ ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության կայուն զարգացման գործում։