Ռեակտիվներ, որոնք արգելակում են պղնձի տարրալվացումը պղնձաբեր ոսկու հանքաքարի ցիանիդացման ժամանակ

ներածություն

Ցիանացումը լայնորեն կիրառվող և արդյունավետ մեթոդ է ոսկու արդյունահանման համար ոսկի կրող հանքաքարերից, հատկապես պղնձի ոսկու հանքաքարերի դեպքում: Այն հիմնված է կարողության վրա ցիանիդ իոնs ձևավորել ոսկու հետ կայուն բարդույթներ, որոնք թույլ են տալիս ոսկու տարրալուծումը հանքաքարի մատրիցից: Ոսկու ցիանացման գործընթացում հիմնական քիմիական ռեակցիան 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O=4Na[Au(CN)_2]+4NaOH է: Այս գործընթացը եղել է ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության հիմնաքարը ավելի քան մեկ դար՝ շնորհիվ իր համեմատաբար բարձր արդյունավետության և լավ հասկացված տեխնոլոգիայի:

Այնուամենայնիվ, երբ գործ ունենք պղնձի - կրող ոսկու հանքաքարերի հետ, առկա է պղնձի հանքանյութs-ն զգալի մարտահրավերներ է դնում: Ոսկու հետ կապված սովորական պղնձի հանքանյութերը, ինչպիսիք են խալկոպիրիտը (CuFeS_2), խալկոցիտը (Cu_2S), մալաքիտը (Cu_2(OH)_2CO_3) և ազուրիտը (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), բավականին ռեակտիվ են ցիանիդային լուծույթներում: Օրինակ, ցիանիդ պարունակող միջավայրում խալկոցիտը կարող է արձագանքել հետևյալ կերպ՝ Cu_2S + 4NaCN=2Na[Cu(CN)_2]+Na_2S: Այս ռեակցիաները հանգեցնում են մեծ քանակությամբ ցիանիդի սպառման։ Ցիանիդի չափից ավելի սպառումը ոչ միայն բարձրացնում է արտադրության արժեքը, այլև ցիանիդի թունավորության պատճառով բնապահպանական հետևանքներ ունի:

Ավելին, պղնձի լուծարումը կարող է խանգարել հետագա գործընթացներին ոսկու վերականգնում. Ցիանիդային լուծույթում պղնձի բարձր մակարդակը կարող է նվազեցնել ոսկի-ցիանիդային համալիրի առաջացման արդյունավետությունը՝ այդպիսով նվազեցնելով ոսկին։ տարրալվացման արագությունը. Դա պայմանավորված է նրանով, որ պղինձը մրցակցում է ոսկու հետ ցիանիդի իոնների և լուծույթում առկա թթվածնի համար՝ խաթարելով ոսկու արդյունավետ լուծարման համար անհրաժեշտ քիմիական հավասարակշռությունը: Որոշ դեպքերում պղնձի առկայությունը կարող է նաև խնդիրներ առաջացնել ներքևում գտնվող գործընթացներում, ինչպիսիք են ցինկի ցեմենտացումը կամ ածխածնի միջուկը (CIP) ոսկու կորզման համար, ինչը հանգեցնում է ոսկու կորզման ավելի ցածր տեմպերի և արտադրանքի վատ որակի:

Հետևաբար, պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման ժամանակ պղնձի տարրալվացումը կանխելու համար արդյունավետ ռեագենտներ գտնելը մեծ նշանակություն ունի: Նման ռեակտիվները կարող են օգնել օպտիմալացնել ցիանացման գործընթացը, նվազեցնել ցիանիդի սպառումը, և բարելավել ոսկու արդյունահանման ընդհանուր արդյունավետությունը՝ հանքարդյունաբերությունը դարձնելով տնտեսապես ավելի կենսունակ և էկոլոգիապես մաքուր: Հաջորդ բաժիններում մենք կուսումնասիրենք տարբեր ռեակտիվներ, որոնք ուսումնասիրվել և օգտագործվել են այդ նպատակով:

Պղնձի տարրալվացման բնութագրերը ցիանիդային լուծույթներում

Ցիանիդային լուծույթներում ոսկու հետ կապված պղնձի միներալները ցույց են տալիս տարրալվացման հստակ վարքագիծ: Ընդհանուր առաջնային պղնձի օգտակար հանածոներ, ինչպիսիք են խալկոպիրիտը (CuFeS_2) և քալկոցիտը (Cu_2S), ինչպես նաև մալաքիտը (Cu_2(OH)_2CO_3), ազուրիտը (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), բորնիտը (Cu_5FeS_4), կոպրիտը, հարաբերականորեն և Cu.

Այս պղնձի հանքանյութերը կարող են տարրալվացվել սենյակային ջերմաստիճանում (25^{\circ}C): Պղնձի տարրալվացման արագությունը լայնորեն տատանվում է՝ տատանվում է 5-10%-ից մինչև 90%-ից ավելի: Օրինակ, մալաքիտը և ազուրիտը, որոնք պղինձ-կարբոնատային միներալներ են, բավականին ռեակտիվ են ցիանիդային լուծույթներում: Մալաքիտի քիմիական ռեակցիան ցիանիդով կարող է արտահայտվել Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH: Սա ցույց է տալիս, որ ցիանիդի ազդեցության տակ մալաքիտի պղինձը կարող է արդյունավետորեն լուծարվել:

Բարձր պղնձի ոսկու խտանյութերի հետ գործ ունենալիս ցիանացման ժամանակ տարրալվացման գործընթացն ունի որոշ «կլինիկական» ախտանիշներ: Ցիանիդի սպառումը դառնում է չափազանց մեծ։ Ընդհանուր առմամբ, տարբեր պղնձի հանքանյութերի համար 1 գրամ պղնձի լուծարման համար պահանջվում է 2.3 - 3.4 գրամ սպառում: Նատրիումի ցիանիդ. Միաժամանակ, պղնձի տարրալուծումը լուծույթում սպառում է նաև թթվածին։ Օրինակ, խալկոցիտի տարրալվացման գործընթացում տեղի է ունենում 2Cu_2S+8NaCN + O_2+2H_2O = 4Na[Cu(CN)_2]+2Na_2S + 4NaOH ռեակցիան, որը ոչ միայն սպառում է մեծ քանակությամբ ցիանիդ, այլև զգալի քանակությամբ թթվածին:

Ավելին, տարրալվացման էֆեկտը համեմատաբար վատանում է։ Ցիանիդային լուծույթում պղնձի բարձր մակարդակը կարող է նվազեցնել ոսկի-ցիանիդ համալիրի առաջացման արդյունավետությունը: Պղինձը մրցում է ոսկու հետ՝ լուծույթում առկա ցիանիդի իոնների և թթվածնի համար։ Արդյունքում խախտվում է ոսկու արդյունավետ տարրալուծման համար անհրաժեշտ քիմիական հավասարակշռությունը։ Սա հանգեցնում է ոսկու տարրալվացման արագության նվազմանը և կարող է նաև խնդիրներ առաջացնել ոսկու կորզման հետագա գործընթացներում, ինչպիսիք են ցինկ-ցեմենտացումը կամ ածխածնի միջուկը (CIP), որն ի վերջո հանգեցնում է ոսկու կորզման ավելի ցածր տեմպերի և արտադրանքի որակի նվազմանը:

Պղնձի տարրալվացման արգելակման ընդհանուր ռեակտիվներ

Կապարի աղեր

Կապարի աղերը հաճախ օգտագործվում են որպես ռեագենտներ՝ պղնձի տարրալվացումը արգելակելու համար պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման ժամանակ: Սովորաբար օգտագործվող կապարի աղերը ներառում են կապարի նիտրատ (Pb(NO_3)_2), կապարի ացետատ (C_4H_6O_4Pb\cdot3H_2O) և կապարի օքսիդ (PbO):

Որպես օրինակ վերցրեք կապարի ացետատը: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ցիանիդով տարրալվացումից առաջ կապարի ացետատի ավելացումը կարող է արդյունավետորեն արգելակել պղնձի տարրալվացումը, ուժեղացնել ոսկու և արծաթի տարրալվացումը և նվազեցնել պղնձի սպառումը: Նատրիումի ցիանիդ. 4.92% պղնձի պարունակությամբ որոշակի ոսկու խտանյութի համար, երբ տարրալվացումից առաջ ուղղակիորեն ավելացվում է 150 գ/տ կապարի ացետատ, մանրացման պայմաններում -0.037 մմ մասնիկի չափը կազմում է 95%, տարրալվացման ժամանակը` 48 ժ, նատրիումի ցիանիդի կոնցենտրացիան 0.5%, ոսկու ցիանիդի կոնցենտրացիան 12%, ոսկու 40% կոնցենտրացիան, 1.20, 97.55, 60.28 pH կոնցենտրացիան: տարրալվացման մնացորդը կարող է կրճատվել մինչև 14.37 գ/տ, ոսկու տարրալվացման արագությունը հասնում է XNUMX%-ի, արծաթի վերականգնման գործակիցը կազմում է XNUMX%, իսկ նատրիումի ցիանիդի սպառումը կազմում է XNUMX կգ/տ: Սա հստակ ցույց է տալիս կապարի ացետատի դրական ազդեցությունն այս գործընթացում:

Կապարի աղերի արգելակման մեխանիզմը կարող է կապված լինել չլուծվող միացությունների առաջացման հետ։ Օրինակ, կապարը կարող է փոխազդել հանքաքարի ծծումբ պարունակող նյութերի հետ՝ առաջացնելով կապարի չլուծվող սուլֆիդ: Այս ռեակցիան նվազեցնում է ծծումբ պարունակող նյութերի քանակը, որոնք կարող են արձագանքել պղնձի հանքանյութերի հետ՝ դրանով իսկ արգելելով պղնձի հանքանյութերի տարրալուծումը: Բացի այդ, կապարի աղերը կարող են ազդել նաև պղնձի հանքանյութերի մակերեսային հատկությունների վրա՝ նվազեցնելով դրանց ռեակտիվությունը ցիանիդային լուծույթում:

Չելացնող նյութեր (օրինակ՝ կիտրոնաթթու)

Չելացնող նյութերը, ինչպիսին է կիտրոնաթթունը, կարող են նաև դեր խաղալ ցիանացման ժամանակ պղնձի տարրալվացման արգելակման գործում: Կիտրոնաթթուների նման քելատային` տարրալվացման տիպը, օգնում են եզակի մեխանիզմի միջոցով: Կիտրոնաթթուն պարունակում է կարբոքսիլ և հիդրօքսիլ խմբեր, որոնք կարող են քելաթել այնպիսի վնասակար իոններով, ինչպիսիք են Cu^{2 +}, Zn^{2+}, Fe^{2+} և Fe^{3+} միջուկի մեջ կայուն քելատներ ձևավորելու համար:

Օրինակ, կիտրոնաթթվի կարբոքսիլ խումբը կարող է կոորդինացվել մետաղական իոնների հետ թթվածնի ատոմների միայնակ զույգ էլեկտրոնների միջոցով՝ կազմելով օղակաձև կառուցվածք: Այս մետաղական իոնների քելավորման միջոցով կիտրոնաթթուն կարող է վերացնել դրանց բացասական ազդեցությունը ցիանիդացման տարրալվացման գործընթացի վրա, օրինակ՝ նվազեցնելով թթվածնի սպառումը լուծույթում: Ավելին, կիտրոնաթթուն կարող է արգելակել գանգի հանքանյութերի տարրալուծումը, ինչպիսիք են կալցիում և մագնեզիում պարունակող հանքանյութերը: Այն կարող է փոխազդել այս գանգի միներալների մակերևույթի հետ՝ փոխելով դրանց մակերևութային լիցքը և հիդրոֆիլ-հիդրոֆոբ հատկությունները, ինչը դժվարացնում է դրանց լուծարումը ցիանիդային լուծույթում: Գանգային հանքանյութերի այս արգելակումը կարող է նաև բարելավել միջուկի «արդյունավետ ակտիվ թթվածինը»: Երբ գանգի միներալներն ավելի քիչ հավանական է լուծարվեն, նրանք ավելի քիչ թթվածին են սպառում, և ավելի շատ թթվածին հասանելի է ոսկու ցիանիդացման համար, ինչը օգտակար է ոսկու տարրալվացման համար: Ընդհանուր առմամբ, կիտրոնաթթվի ավելացումը կարող է օգնել ստեղծել ավելի բարենպաստ քիմիական միջավայր ոսկու ցիանացման համար՝ նվազեցնելով այլ մետաղական իոնների միջամտությունը և բարելավելով ոսկու արդյունահանման արդյունավետությունը:

Մյուսներ (Համառոտ ներածություն)

Բացի վերը նշված ռեակտիվներից, պղնձի տարրալուծումը թուլացնելու արդյունավետ միջոց կարող է լինել նաև ցիանիդ իոնների կոնցենտրացիայի վերահսկումը: Երբ ցիանիդ իոնների կոնցենտրացիան պատշաճ կերպով վերահսկվում է որոշակի տիրույթում, պղնձի հանքանյութերի ցիանիդով ռեակցիայի արագությունը կարող է կրճատվել: Օրինակ՝ հեշտ լուծվող պղնձի միներալների համեմատաբար բարձր պարունակությամբ որոշ ոսկու հանքաքարերի համար՝ պահպանելով ազատ CN^-իոնների կոնցենտրացիան համեմատաբար ցածր մակարդակի վրա (օրինակ՝ 0.05%-0.10%), պղնձի միներալների տարրալուծման արագությունը կարող է զգալիորեն դանդաղեցնել, մինչդեռ ոսկու միներալների տարրալուծման արագությունը գործում է հիմնականում ոսկու միներալների վրա:

Մեկ այլ մեթոդ է օգտագործել ամոնիակ-ցիանիդ համակարգը: Ամոնիակ-ցիանիդ համակարգում ամոնիակը կարող է պղնձի իոնների հետ բարդույթներ ձևավորել, որոնք կարող են որոշակի չափով արգելակել պղնձի տարրալվացումը: Այնուամենայնիվ, ամոնիակի բարձր անկայունության պատճառով արդյունաբերական արտադրության գործընթացում դժվար է պահպանել կայուն կոնցենտրացիան, ինչը սահմանափակում է դրա լայնածավալ արդյունաբերական կիրառումը: Թեև այս մեթոդն ունի պղնձի տարրալվացման նվազեցման առավելություն, գործնական շահագործման և ծախսարդյունավետության հետ կապված մարտահրավերները պետք է հետագայում լուծվեն:

Ռեակտիվների ազդեցության վրա ազդող գործոններ

Պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման ժամանակ պղնձի տարրալվացման համար օգտագործվող ռեակտիվների արդյունավետության վրա ազդում են մի քանի գործոններ, որոնք կարևոր են հասկանալ ցիանացման գործընթացի օպտիմալացման համար:

Հանքաքարի հատկություններ

1. Պղնձի հանքանյութերի տեսակը

1. Պղնձի տարբեր հանքանյութեր ունեն հստակ ռեակտիվություն ցիանիդային լուծույթներում: Օրինակ՝ պղինձ-կարբոնատային միներալները, ինչպիսիք են մալաքիտը (Cu_2(OH)_2CO_3) և ազուրիտը (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2) համեմատաբար ավելի ռեակտիվ են՝ համեմատած որոշ առաջնային սուլֆիդային պղնձի հանքանյութերի հետ, ինչպիսիք են խալկոպիրիտը (CuFeS_2): Մալաքիտը հեշտությամբ փոխազդում է ցիանիդի հետ՝ ըստ Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH ռեակցիայի: Այս բարձր ռեակտիվությունը նշանակում է, որ պղնձի տարրալվացումը արգելակելու համար ռեակտիվներ օգտագործելիս կարող է պահանջվել ավելի մեծ չափաբաժիններ նման ռեակտիվ պղնձի հանքանյութերով հարուստ հանքաքարերի համար:

2. Ի հակադրություն, խալկոպիրիտն ունի ավելի բարդ կառուցվածք և պահանջում է ավելի շատ էներգիա և ռեակցիայի հատուկ պայմաններ՝ ցիանիդային լուծույթներում լուծելու համար։ Այնուամենայնիվ, որոշակի պայմաններում այն ​​դեռ կարող է նպաստել ցիանիդի զգալի սպառմանը: Հանքաքարում գերիշխող պղինձ-հանքային տեսակը հասկանալը առաջին քայլն է համապատասխան ռեագենտի և դրա չափաբաժնի որոշման հարցում:

2. Պղնձի հանքանյութերի պարունակությունը

1. Որքան բարձր է պղնձի հանքանյութի պարունակությունը հանքաքարում, այնքան մեծ է պղնձի տարրալվացման հնարավորությունը և ցիանիդի համապատասխան սպառումը: Օրինակ՝ 5% պղնձի պարունակությամբ ոսկի պարունակող հանքաքարում պղնձի տարրալվացման ռեակցիաներով սպառվող ցիանիդի քանակությունը շատ ավելի մեծ կլինի, քան 1% պղնձի պարունակությամբ հանքաքարում։ Արդյունքում պղնձի տարրալվացման արգելակման համար անհրաժեշտ ռեագենտը պետք է համաչափ ճշգրտվի: Ավելի բարձր պարունակությամբ պղնձի հանքաքարը կարող է պահանջել ավելի մեծ քանակությամբ կապարի աղեր կամ քելատացնող նյութեր՝ պղնձի լուծարումը արդյունավետորեն ճնշելու համար: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ հանքաքարում հեշտությամբ լուծվող պղնձի պարունակության յուրաքանչյուր 1%-ով ավելացման դեպքում կապարի աղի վրա հիմնված արգելակիչի սպառումը կարող է ավելացվել 10-20 գ/տ-ով, որպեսզի պահպանվի պղնձի տարրալվացման նույն մակարդակը:

Գործընթացի պայմանները

1. Ցիանիդի կոնցենտրացիան

1. Լուծույթում ցիանիդի կոնցենտրացիան երկակի դեր է խաղում պղնձի տարրալվացման և ինհիբիտորների արդյունավետության գործում: Երբ ցիանիդի կոնցենտրացիան ցածր է, պղնձի տարրալվացման ռեակցիաների արագությունը նվազում է: Օրինակ, եթե ազատ ցիանիդի կոնցենտրացիան (CN^ -) պահպանվում է 0.05% - 0.10%, պղնձի հանքանյութերի տարրալուծման արագությունը կարող է զգալիորեն դանդաղեցնել: Այնուամենայնիվ, եթե ցիանիդի կոնցենտրացիան չափազանց ցածր է, ոսկու տարրալվացման արագությունը նույնպես կարող է բացասաբար ազդել:

2. Կապարի աղերի նման ռեագենտներ օգտագործելիս դրանց արդյունավետության համար ցիանիդի օպտիմալ կոնցենտրացիան կարող է տարբեր լինել: Որոշ դեպքերում ցիանիդի մի փոքր ավելի բարձր կոնցենտրացիան (մոտ 0.15%-0.20%) կարող է պահանջվել՝ ապահովելու համար, որ կապարի աղի արգելակողը կարող է հանքաքարում ծծումբ պարունակող նյութերի հետ չլուծվող միացություններ առաջացնել՝ արդյունավետ կերպով արգելակելով պղնձի տարրալվացումը: Բայց եթե ցիանիդի կոնցենտրացիան չափազանց բարձր է, այն կարող է նպաստել պղնձի հանքանյութերի տարրալուծմանը, չնայած ինհիբիտորների առկայությանը:

2. pH արժեքը

1. Ցիանիդային լուծույթի pH-ը կարևոր է ինչպես պղնձի տարրալվացման, այնպես էլ ինհիբիտորների գործողության համար: Ընդհանուր առմամբ, ցիանացման գործընթացն իրականացվում է ալկալային միջավայրում, սովորաբար pH-ով 10-11 միջակայքում: Այս pH միջակայքում պահպանվում է ցիանիդ իոնի կայունությունը, և ցիանիդի հիդրոլիզը նվազագույնի է հասցվում:

2. Չելացնող նյութերի համար, ինչպիսին է կիտրոնաթթուն, լուծույթի pH-ն ազդում է դրանց քելացման կարողության վրա: Կիտրոնաթթուն պարունակում է կարբոքսիլային և հիդրօքսիլային խմբեր, որոնք խառնվում են մետաղական իոնների հետ։ Ալկալային միջավայրում խթանվում է այս ֆունկցիոնալ խմբերի տարանջատումը, ինչը մեծացնում է պղնձի իոնների հետ քելացման կարողությունը: Այնուամենայնիվ, եթե pH-ը չափազանց բարձր է (12-ից բարձր), դա կարող է առաջացնել կողմնակի ռեակցիաներ, որոնք կարող են նվազեցնել քելացնող նյութի արդյունավետությունը: Օրինակ, բարձր ալկալային լուծույթում որոշ մետաղական-քելատային համալիրներ կարող են քայքայվել՝ ազատելով քելացված պղնձի իոնները լուծույթի մեջ:

3. Լվացման ժամանակը

1. Լվացքի ժամանակը կարող է ազդել պղնձի տարրալվացման աստիճանի և ինհիբիտորների աշխատանքի վրա: Քանի որ տարրալվացման ժամանակը մեծանում է, ավելի շատ պղինձ կարող է լուծարվել, եթե արդյունավետորեն չխանգարվի: Օրինակ, կարճաժամկետ տարրալվացման գործընթացում (12 ժամից պակաս) տարրալվացված պղնձի քանակը կարող է համեմատաբար փոքր լինել, և արգելակիչը կարող է ավելի հեշտությամբ վերահսկել պղնձի տարրալվացման արագությունը: Բայց եթե տարրալվացման ժամանակը երկարացվի մինչև 48 ժամ կամ ավելի, ապա պղնձի տարրալվացման ռեակցիաների կուտակային ազդեցությունը կարող է ավելի նշանակալի դառնալ:

2. Կապարի աղի ինհիբիտորների դեպքում տարրալվացման ավելի երկար ժամանակ կարող է պահանջվել ինհիբիտորի սկզբնական ավելի բարձր չափաբաժին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ժամանակի ընթացքում առաջացած կապար պարունակող չլուծվող միացությունները կարող են աստիճանաբար սպառվել կամ դրանց արդյունավետությունը կարող է նվազել՝ ցիանիդի լուծույթում ռեակտիվ նյութերի շարունակական առկայության պատճառով: Այսպիսով, տարրալվացման ժամանակը պետք է ուշադիր հաշվի առնել պղնձի տարրալվացման արգելակման համար օգտագործվող ռեագենտի քանակն ու տեսակը որոշելիս:

Case Studies and Practical Applications

Դեպք 1. Կապարի աղերի կիրառում Հարավային Աֆրիկայի ոսկու հանքում

Հարավային Աֆրիկայում գտնվող ոսկու հանքը մշակում էր պղնձի ոսկու հանքաքար՝ մոտավորապես 3% պղնձի պարունակությամբ։ Նախքան կապարի աղերը որպես արգելակիչ օգտագործելը, ցիանացման գործընթացը մի քանի մարտահրավերների էր բախվել: Ցիանիդի սպառումը չափազանց մեծ էր՝ հասնելով մինչև 15 կգ/տ հանքաքարի, իսկ ոսկու տարրալվացման արագությունը կազմում էր ընդամենը 80%: Հանքաքարում պղնձի բարձր պարունակությունը հանգեցրել է ցիանացման ժամանակ պղնձի զգալի տարրալուծման, որը ոչ միայն սպառել է մեծ քանակությամբ ցիանիդ, այլև խանգարել է ոսկու տարրալվացման գործընթացին:

Կապարի նիտրատ (Pb(NO_3)_2) 200 գ/տ չափաբաժինով հանքաքար ավելացնելուց հետո նկատվել են ուշագրավ փոփոխություններ։ Ցիանիդի սպառումը կրճատվել է մինչև 8 կգ/տ հանքաքար՝ նվազելով մոտ 47%-ով։ Ոսկու տարրալվացման մակարդակն աճել է մինչև 90%: Տնտեսական օգուտները զգալի էին. Հաշվի առնելով ցիանիդի գինը և հայտնաբերված լրացուցիչ ոսկու արժեքը՝ հանքը խնայել է մոտավորապես 50 դոլար մեկ տոննա վերամշակված հանքաքարի համար։ Բնապահպանական տեսանկյունից ցիանիդի սպառման կրճատումը նշանակում էր ավելի քիչ բնապահպանական ռիսկ՝ կապված ցիանիդի արտահոսքի և հեռացման հետ: Կրճատվել է նաև ցիանիդ պարունակող թափոնների քանակը, ինչը շահավետ է տեղի էկոլոգիական միջավայրի համար։

Դեպք 2. Քելատացնող նյութ (կիտրոնաթթու) կիրառում Ավստրալիայի ոսկու հանքում

Ավստրալիայի ոսկու հանքում հանքաքարը պարունակում էր զգալի քանակությամբ պղնձի հանքանյութեր, հիմնականում խալկոպիրիտ և որոշ պղինձ-կարբոնատային հանքանյութեր: Ցիանացման սկզբնական պրոցեսն առանց քելատացնող նյութի օգտագործման ուներ ոսկու տարրալվացման մակարդակը 75% և պղնձի տարրալվացման մակարդակը 30%: Պղնձի տարրալվացման բարձր արագությունը հանգեցրել է ցիանիդի մեծ սպառման՝ մոտ 12 կգ/տ հանքաքար:

Երբ կիտրոնաթթուն ավելացվեց ցիանացման գործընթացին 1 կգ/տ հանքաքարի չափաբաժնով, իրավիճակը բարելավվեց։ Պղնձի տարրալվացման մակարդակը կրճատվել է մինչև 10%, իսկ ոսկու տարրալվացման մակարդակը աճել է մինչև 85%: Ցիանիդի սպառումը նվազել է մինչև 6 կգ/տ հանքաքար։ Տնտեսապես, կիտրոնաթթվի ավելացման արժեքը համեմատաբար ցածր էր՝ համեմատած ցիանիդի սպառման խնայողության և ոսկու կորզման ավելացման հետ: Հանքավայրը հաշվարկել է, որ այն կարող է ավելացնել տարեկան շահույթը մոտ 300,000 հազար դոլարով: Բնապահպանական առումով, պղնձի տարրալվացման նվազեցումը նշանակում էր ավելի քիչ պղինձ պարունակող կեղտաջրեր, որն ավելի հեշտ էր մաքրվում և ավելի քիչ ազդեցություն ունեցավ շրջակա տարածքի ջրային ռեսուրսների վրա:

Դեպք 3. Նոր արգելակիչի (MZY) կիրառում չինական ոսկու հանքում

Չինաստանում ոսկու հանքը գործ ուներ հրակայուն պղնձի՝ ոսկու հանքաքարի հետ: Ավանդական ցիանացման գործընթացն ուներ ոսկու տարրալվացման մակարդակը ընդամենը 70% և պղնձի տարրալվացման բարձր մակարդակ, ինչը առաջացրեց մեծ քանակությամբ ցիանիդի սպառում: Որոշակի չափաբաժինով նոր արգելակիչ MZY ավելացնելուց հետո, օպտիմիզացված գործընթացի պայմանների հետ մեկտեղ, ներառյալ 18 կգ/տ կրաքարի և 1.2 կգ/տ նատրիումի ցիանիդի ավելացումը, ոսկու տարրալվացման մակարդակը հասավ 83%-84%, իսկ պղնձի տարրալվացման արագությունը նվազեց մինչև 4%-5%:

Այս նոր գործընթացը ոչ միայն բարելավեց ոսկու տարրալվացման արդյունավետությունը, այլև զգալիորեն նվազեցրեց ցիանիդի սպառումը: Տնտեսական օգուտները կրկնակի էին. ոսկու արդյունահանման ավելացումն ավելի մեծ արժեք բերեց արտադրությանը, իսկ ցիանիդի սպառման կրճատումը խնայեց ծախսերը: Շրջակա միջավայրի պահպանության առումով ցիանիդի ավելի քիչ սպառումը և պղինձ պարունակող թափոնների պակասը նվազեցրին շրջակա միջավայրի բեռը՝ դարձնելով հանքարդյունաբերության շահագործումը ավելի կայուն: Այս դեպքերի ուսումնասիրությունները հստակ ցույց են տալիս ռեակտիվների օգտագործման գործնական արժեքը՝ պղնձի տարրալվացումը արգելակելու համար պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման ժամանակ՝ ինչպես տնտեսական օգուտների, այնպես էլ շրջակա միջավայրի պաշտպանության տեսանկյունից:

Եզրափակում

Պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման գործընթացում պղնձի տարրալվացումը հանգեցնում է ոչ միայն ցիանիդի մեծ սպառման, այլև բացասաբար է անդրադառնում ոսկու տարրալվացման արագության և հետագա ոսկու վերականգնման գործընթացների վրա: Հետևաբար, պղնձի տարրալվացման արգելակման համար ռեակտիվների օգտագործումը մեծ նշանակություն ունի:

Կապարի աղերը, ինչպիսիք են կապարի նիտրատը, կապարի ացետատը և կապարի օքսիդը, կարող են արդյունավետորեն արգելակել պղնձի տարրալվացումը՝ հանքաքարում ծծումբ պարունակող նյութերով չլուծվող միացություններ ստեղծելով կամ պղնձի հանքանյութերի մակերեսային հատկությունները փոխելով: Կիտրոնաթթվի նման քելացնող նյութերը կարող են քելատավորվել պղնձի իոնների և այլ վնասակար մետաղական իոնների հետ՝ նվազեցնելով դրանց բացասական ազդեցությունը ցիանացման գործընթացի վրա: Բացի այդ, ցիանիդի կոնցենտրացիայի վերահսկումը և ամոնիակ-ցիանիդ համակարգի օգտագործումը կարող են նաև որոշակի դեր խաղալ պղնձի լուծարման թուլացման գործում:

Այս ռեակտիվների արդյունավետության վրա ազդում են տարբեր գործոններ: Հանքաքարի հատկությունները, ներառյալ պղնձի օգտակար հանածոների տեսակը և պարունակությունը, որոշում են պղնձի ռեակտիվությունը հանքաքարում և այդպիսով ազդում ռեագենտի պահանջվող քանակի վրա: Գործընթացի պայմանները, ինչպիսիք են ցիանիդի կոնցենտրացիան, pH-ի արժեքը և տարրալվացման ժամանակը, նույնպես էական ազդեցություն ունեն ռեագենտների աշխատանքի վրա: Օրինակ, ցիանիդի համապատասխան կոնցենտրացիան և pH արժեքը կարող է ապահովել ցիանիդի լուծույթի կայունությունը և ռեագենտի արդյունավետությունը, մինչդեռ տարրալվացման ժամանակը կարող է ազդել պղնձի տարրալվացման ռեակցիաների կուտակային ազդեցության վրա:

Դեպքերի ուսումնասիրությունների միջոցով մենք տեսանք այս ռեակտիվների գործնական կիրառման արժեքը: Հարավային Աֆրիկայում ոսկու հանքում կապարի նիտրատի օգտագործումը նվազեցրեց ցիանիդի սպառումը և ավելացրեց ոսկու տարրալվացման արագությունը՝ բերելով զգալի տնտեսական և բնապահպանական առավելություններ: Ավստրալիայում ոսկու հանքում կիտրոնաթթվի ավելացումը արդյունավետորեն նվազեցրեց պղնձի տարրալվացումը և ցիանիդի սպառումը` միաժամանակ մեծացնելով ոսկու տարրալվացման արագությունը, ինչը ձեռնտու էր ինչպես տնտեսական, այնպես էլ բնապահպանական ասպեկտների համար: Չինական ոսկու հանքում MZY նոր արգելակիչի օգտագործումը օպտիմիզացված գործընթացի պայմանների հետ մեկտեղ բարելավեց ոսկու տարրալվացման արդյունավետությունը և նվազեցրեց պղնձի տարրալվացման արագությունը՝ հասնելով լավ տնտեսական և բնապահպանական արդյունքների:

Ընդհանուր առմամբ, պղնձի ոսկու հանքաքարերի ցիանիդացման հետ կապված, անհրաժեշտ է համակողմանիորեն դիտարկել հանքաքարի բնութագրերը և գործընթացի պահանջները և ընտրել համապատասխան ռեակտիվ և աշխատանքային պայմաններ: Հետագա հետազոտությունները կարող են կենտրոնանալ ավելի արդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր ռեակտիվների հետագա ուսումնասիրության վրա, ինչպես նաև ռեակտիվների և գործընթացի պարամետրերի համակցության օպտիմալացման վրա՝ ոսկու արդյունահանման ավելի արդյունավետ, տնտեսող և էկոլոգիապես կայուն գործընթացների հասնելու համար: