Որո՞նք են ոսկու պոչամբարներից նատրիումի ցիանիդի հեռացման գործընթացները։

ներածություն

Ոսկու արդյունահանման ոլորտում, ցիանիդ լայնորեն օգտագործվում է արդյունահանման գործընթացում՝ հանքաքարերից ոսկին լուծելու իր արդյունավետության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, պոչամբարներում ցիանիդի առկայությունը զգալի բնապահպանական և անվտանգության ռիսկեր է առաջացնում: Արդյունքում, արդյունավետ Ցիանիդի հեռացում գործընթացները չափազանց կարևոր են։ Այս հոդվածը ուսումնասիրում է ցիանիդի հեռացման տարբեր գործընթացներ, որոնք կիրառվում են բուժման մեջ Ոսկու պոչամբարներ, որի նպատակն է ապահովել առկա տեխնիկայի համապարփակ ըմբռնումը։

Ալկալային քլորացման մեթոդ

Սկզբունք

Ալկալային քլորացման մեթոդը ցիանիդի հեռացման ամենատարածված գործընթացներից մեկն է: Այս մեթոդում քլորի վրա հիմնված օքսիդանտներ են ավելացվում պոչամբարի խառնուրդին՝ ալկալային պայմաններում: Քլորը ռեակցիայի մեջ է մտնում ցիանիդային իոնների (CN-) հետ՝ առաջացնելով ավելի քիչ թունավոր նյութեր: Ռեակցիան տեղի է ունենում երկու հիմնական փուլով: Առաջին փուլում ցիանիդը օքսիդացվում է ցիանատի (CNO-), իսկ երկրորդ փուլում ցիանատը հետագայում քայքայվում է ազոտի գազի, Բնածուխ երկօքսիդ և այլ անվնաս նյութեր։

Առավելությունները

• Բարձր արդյունավետությունԱյն կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել ոսկու պոչամբարներում ցիանիդի բարձր կոնցենտրացիաները՝ համապատասխանեցնելով կարգավորող մարմինների կողմից սահմանված արտանետումների սահմանաչափերին։

• Լայնորեն կիրառելիՀարմար է տարբեր ցիանիդի կոնցենտրացիաներով և բաղադրություններով պոչամբարների լայն տեսականիի համար։

• Լավ հաստատված տեխնոլոգիաԳործընթացը լավ հասկանալի է, և դրա կիրառման մեջ կա մեծ արդյունաբերական փորձ։

Թերությունները

• Կոռոզիոն ռեակտիվներՔլորի վրա հիմնված օքսիդանտները կարող են քայքայիչ լինել սարքավորումների համար, ինչը հանգեցնում է սպասարկման ավելի բարձր ծախսերի և սարքավորումների կյանքի կարճացման։

• Թունավոր ենթամթերքներՌեակցիայի ընթացքում կա թունավոր կողմնակի արգասիքների, ինչպիսիք են քլորի գազը, առաջացման ռիսկ, եթե գործընթացը պատշաճ կերպով չի վերահսկվում։

• Քիմիական նյութերի բարձր սպառումՊահանջում է համեմատաբար մեծ քանակությամբ քլորի վրա հիմնված օքսիդիչներ, ինչը կարող է մեծացնել շահագործման ծախսերը։

Case Study

Ոսկե հանքում ցիանիդ պարունակող պոչամբարները մշակելու համար օգտագործվել է ալկալային քլորացման մեթոդը: Պոչամբարի խառնուրդի pH-ը մոտ 10-11-ի վրա ուշադիր կարգավորելով և համապատասխան քանակությամբ սպիտակեցնող փոշի (քլորի վրա հիմնված տարածված օքսիդանտ) ավելացնելով, պոչամբարում ցիանիդի ընդհանուր պարունակությունը մշակումից հետո սկզբնական 200 մգ/լ կոնցենտրացիայից նվազեցվել է մինչև 0.1 մգ/լ-ից պակաս: Մշակված պոչամբարը համապատասխանում էր շրջակա միջավայրի վրա արտանետումների տեղական ստանդարտներին:

INCO գործընթաց (ծծմբի երկօքսիդ - օդային գործընթաց)

Սկզբունք

INCO գործընթացը, որը հայտնի է նաև որպես ծծմբի երկօքսիդ-օդ գործընթաց, ցիանիդի հեռացման մեկ այլ կարևոր տեխնոլոգիա է: Այս գործընթացում ծծմբի երկօքսիդը և օդը ներմուծվում են պոչամբարի խառնուրդի մեջ՝ պղնձի կատալիզատորի առկայությամբ: Ծծմբի երկօքսիդը օքսիդանում է սուլֆատի, իսկ օդում առկա թթվածինը նպաստում է ցիանիդի օքսիդացմանը: Պղնձի կատալիզատորը արագացնում է ռեակցիայի արագությունը՝ ցիանիդը վերածելով ածխաթթու գազի, ազոտի և այլ նյութերի:

Առավելությունները

• Քիմիական նյութերի ցածր սպառումՈրոշ այլ մեթոդների համեմատ, այն պահանջում է ավելի քիչ քիմիական նյութեր, քանի որ օգտագործում է օդը որպես օքսիդանտի աղբյուր։

• Նվազեցված թունավոր ենթամթերքներԱլկալային քլորացման համեմատ առաջացնում է ավելի քիչ թունավոր կողմնակի արտադրանք, ինչը այն դարձնում է ավելի էկոլոգիապես մաքուր տարբերակ։

• Արժեքը - արդյունավետԿարող է ծախսարդյունավետ լինել մեծածավալ գործողությունների համար՝ ծծմբի երկօքսիդի և օդի համեմատաբար ցածր գնի շնորհիվ։

Թերությունները

• Կատալիզատորի պահանջՊղնձի կատալիզատորի անհրաժեշտությունը բարդացնում է գործընթացը։ Կատալիզատորը պետք է ուշադիր պահպանվի և վերահսկվի, և դրա կորուստը կամ անջատումը կարող է ազդել գործընթացի արդյունավետության վրա։

• pH զգայունությունԳործընթացը զգայուն է պոչամբարի շաղախի pH-ի նկատմամբ: Ցիանիդի արդյունավետ հեռացման համար անհրաժեշտ է պահպանել օպտիմալ pH պայմաններ, որոնք սովորաբար տատանվում են 8-9 միջակայքում:

• Դանդաղ արձագանքման արագությունՌեակցիայի արագությունը համեմատաբար ավելի դանդաղ է որոշ այլ օքսիդացման պրոցեսների համեմատ, որոնք կարող են պահանջել ավելի մեծ ռեակցիայի անոթներ և ավելի երկար նստեցման ժամանակ։

Case Study

INCO գործընթացը ներդրվեց ոսկու արդյունահանման խոշորածավալ գործունեության մեջ: Տեղադրելով ծծմբի երկօքսիդի և օդի ներմուծման համար նախատեսված հատուկ ռեակցիայի համակարգ և ուշադիր վերահսկելով պղնձի կատալիզատորի դեղաչափը՝ նրանք կարողացան իրենց պոչամբարներում ցիանիդի կոնցենտրացիան 150 մգ/լ-ից նվազեցնել մինչև 50 մգ/լ-ից պակաս: Սա բավարարեց պոչամբարների հեռացման համար արդյունաբերության կողմից ընդունված թույլ թթվային դիսոցիացվող (WAD) ցիանիդի մակարդակի պահանջները:

Կենսաբանական բուժման մեթոդներ

Սկզբունք

Ցիանիդ պարունակող ոսկու պոչերի կենսաբանական մշակումը ներառում է միկրոօրգանիզմների, ինչպիսիք են մանրէները և սնկերը, օգտագործումը: Այս միկրոօրգանիզմները կարող են ցիանիդը նյութափոխանակել որպես ազոտի կամ ածխածնի աղբյուր: Օրինակ, որոշակի մանրէներ կարող են ցիանիդը վերածել ամոնիակի՝ ​​ֆերմենտատիվ ռեակցիաների միջոցով: Ընդհանուր գործընթացը կենսաքիմիական ռեակցիաների բարդ շարք է, որտեղ միկրոօրգանիզմները քայքայում են ցիանիդի մոլեկուլը որոշակի շրջակա միջավայրի պայմաններում, ինչպիսիք են համապատասխան ջերմաստիճանը, pH-ը և սննդանյութերի մատչելիությունը:

Առավելությունները

• Էկոլոգիապես բարեկամականԿենսաբանական մաքրումն ավելի կայուն տարբերակ է, քանի որ այն շրջակա միջավայր չի ներմուծում լրացուցիչ վնասակար քիմիական նյութեր։

• Ցածր գինՄանրէային կուլտուրայի հաստատումից հետո շահագործման ծախսերը կարող են համեմատաբար ցածր լինել, քանի որ միկրոօրգանիզմները կարող են ինքնուրույն բազմանալ և օգտագործել բնական սննդանյութեր։

• Ընտրողական բուժումՈրոշ միկրոօրգանիզմներ կարող են ընտրողաբար թիրախավորել ցիանիդը՝ անխափան թողնելով պոչամբարում գտնվող այլ արժեքավոր հանքանյութերը։

Թերությունները

• Դանդաղ գործընթացԿենսաբանական գործընթացները, որպես կանոն, ունեն ավելի դանդաղ ռեակցիայի արագություն՝ համեմատած քիմիական օքսիդացման մեթոդների հետ։ Սա կարող է պահանջել մեծածավալ կենսառեակտորներ և երկար մշակման ժամանակ։

• Զգայունություն շրջակա միջավայրի պայմանների նկատմամբՄիկրոօրգանիզմները խիստ զգայուն են ջերմաստիճանի, pH-ի փոփոխությունների և պոչամբարներում այլ թունավոր նյութերի առկայության նկատմամբ։ Նույնիսկ աննշան տատանումները կարող են խաթարել մանրէային ակտիվությունը և նվազեցնել ցիանիդի հեռացման արդյունավետությունը։

• Գործարկման բարդությունըՑիանիդի քայքայման համար կայուն և արդյունավետ մանրէային կուլտուրայի ստեղծումը կարող է մարտահրավեր լինել: Այն պահանջում է համապատասխան միկրոօրգանիզմների ուշադիր ընտրություն և ակլիմատիզացիա:

Case Study

Ոսկու հանքում փորձարկվել է կենսաբանական մաքրման համակարգ։ Նրանք օգտագործել են հատուկ նախագծված կենսառեակտոր, որը լցված է ցիանիդ քայքայող մանրէների կոնսորցիումով։ Երկարատև շահագործումից և կենսառեակտորի շրջակա միջավայրի պայմանների անընդհատ օպտիմալացումից հետո նրանք կարողացել են պոչամբարներում ցիանիդի կոնցենտրացիան նվազեցնել 80 մգ/լ-ից մինչև մոտ 10 մգ/լ։ Սակայն այս գործընթացը պահանջել է մի քանի ամիս մեկնարկ և ճշգրտում՝ կայուն աշխատանքի հասնելու համար։

Պոչամբարների լվացման և լճակի մաքրման (WPS) գործընթաց

Սկզբունք

ՋՊՀ գործընթացը բաղկացած է երկու հիմնական քայլից՝ պոչամբարային խառնուրդի լվացում և լճակի կամ բաքի ցիանիդից մաքրում: Լվացման փուլում հակահոսանքային բարձր արագությամբ խտացուցիչներ են օգտագործվում պոչամբարային խառնուրդը լվանալու համար: Սա օգնում է պոչամբարից հեռացնել ցիանիդ պարունակող լուծույթի զգալի քանակություն: Այնուհետև ցիանիդ պարունակող խտացուցիչի արտահոսքը ենթարկվում է լճակի կամ բաքի մաքրման: Մաքրման գործընթացում ցիանիդով հարուստ լուծույթը ենթարկվում է օդի կամ այլ մաքրող նյութերի ազդեցությանը: Ցիանիդը՝ ջրածնի ցիանիդ գազի տեսքով, մաքրվում է լուծույթից և կարող է վերականգնվել կամ հետագա մաքրվել: Մաքրված ջուրը կարող է վերամշակվել լվացման փուլ, ինչը նպաստում է ջրային հաշվեկշռի կառավարմանը:

Առավելությունները

• Ռեսուրսների վերականգնումԳործընթացը թույլ է տալիս վերականգնել ցիանիդը, որը կարող է վերամշակվել լվացման գործընթացում՝ նվազեցնելով ցիանիդի ընդհանուր սպառումը հանքում։

• Ջրի կառավարումՄաքրված ջուրը վերամշակելով՝ այն օգնում է կառավարել ջրային հաշվեկշիռը հանքարդյունաբերական գործունեության ընթացքում՝ նվազեցնելով քաղցրահամ ջրի ընդունման անհրաժեշտությունը և նվազագույնի հասցնելով կեղտաջրերի արտանետումը։

• Գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքների օգտագործումըՋրային պոլիմերացման (ՋՊՊ) գործընթացը հաճախ կարող է օգտագործել առկա գործարանի ենթակառուցվածքները, ինչպիսիք են խտացուցիչները և մշակման ջրի լճակները, նվազեցնելով խոշոր կապիտալ ներդրումների անհրաժեշտությունը։

Թերությունները

• Գործողության բարդությունըԳործընթացը ներառում է մի քանի քայլ և պահանջում է այնպիսի պարամետրերի ուշադիր վերահսկողություն, ինչպիսիք են լվացման արդյունավետությունը, մաքրման արագությունը և ջրի վերամշակման հարաբերակցությունը։

• Ցիանիդի վերականգնման արդյունավետությունըԱրդյունավետությունը Ցիանիդի վերականգնում կարող են ազդվել այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են պոչամբարներում ցիանիդի սկզբնական կոնցենտրացիան, լվացման և մակաբացման գործողությունների որակը և այլ խանգարող նյութերի առկայությունը։

• Հոտի և անվտանգության հետ կապված մտահոգություններՄաքրման գործընթացը կարող է արտանետել ջրածնի ցիանիդ գազ, որն ունի ուժեղ հոտ և խիստ թունավոր է: Անհրաժեշտ է ձեռնարկել համապատասխան անվտանգության միջոցառումներ՝ գազի արտահոսքը կանխելու և աշխատողների անվտանգությունն ապահովելու համար:

Case Study

Ոսկու արդյունահանմամբ զբաղվող մի ընկերություն ներդրեց ՋՊՀ գործընթացը: Իրենց առկա խտացուցիչները բարելավելով լվացման համար և ցիանիդի հեռացման համար ծածկած լճակ կառուցելով՝ նրանք կարողացան հասնել ցիանիդի վերականգնման մինչև 70% մակարդակի: Վերականգնված ցիանիդը հաջողությամբ վերամշակվեց լվացման միացում, ինչը զգալիորեն կրճատեց ցիանիդի գնման ծախսերը:

Եզրափակում

Ոսկու պոչամբարներից ցիանիդի հեռացումը կարևորագույն նշանակություն ունի շրջակա միջավայրի պաշտպանության և կայուն հանքարդյունաբերական գործունեության համար: Քննարկված ցիանիդի հեռացման յուրաքանչյուր գործընթաց, ներառյալ ալկալային քլորացումը, INCO գործընթացը, կենսաբանական մշակումը և WPS գործընթացը, ունի իր յուրահատուկ առավելություններն ու թերությունները: Առավել հարմար գործընթացի ընտրությունը կախված է տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են պոչամբարում ցիանիդի սկզբնական կոնցենտրացիան, պոչամբարի կազմը, առկա ենթակառուցվածքները և ծախս-օգուտ վերլուծությունը: Շատ դեպքերում, ցիանիդի ամենաարդյունավետ և ծախսարդյունավետ հեռացման հասնելու համար կարող է անհրաժեշտ լինել այս գործընթացների համադրություն: Քանի որ հանքարդյունաբերությունը շարունակում է բախվել շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության աճող վերահսկողության, ցիանիդի հեռացման տեխնոլոգիաների շարունակական հետազոտություններն ու զարգացումը կարևոր կլինեն ավելի մաքուր և կայուն ապագա ապահովելու համար: