ნატრიუმის ციანიდის ეფექტურობის ოპტიმიზაცია დღგ-ს გამორეცხვაში

შესავალი

დღგ-ს გამოტუტვა სამთო მრეწველობაში უმნიშვნელოვანესი პროცესია, განსაკუთრებით დაბალი შემცველობის მადნებიდან ძვირფასი ლითონების, მაგალითად ოქროს, მოპოვებისთვის. ნატრიუმი ციანიდი ამ პროცესში გადამწყვეტ როლს ასრულებს, რადგან ის ოქროსთან კომპლექსს ქმნის, რაც მის დაშლას და შემდგომ აღდგენას უწყობს ხელს. თუმცა, ეფექტურობა ნატრიუმის ციანიდი დღგ-ში გამორეცხვაზე მრავალი ფაქტორი შეიძლება გავლენა იქონიოს. ამ ფაქტორების ოპტიმიზაცია აუცილებელია არა მხოლოდ ლითონის აღდგენის მაჩვენებლის გასაუმჯობესებლად, არამედ ხარჯების შესამცირებლად და ამ მაღალტოქსიკური ქიმიური ნივთიერების გამოყენებასთან დაკავშირებული გარემოზე ზემოქმედების მინიმიზაციისთვის.

ნატრიუმის ციანიდის როლი დღგ-ს გამორეცხვაში

დღგ-ს გამორეცხვაში, ნატრიუმის ციანიდი ურთიერთქმედებს ოქროსთან ჟანგბადისა და წყლის თანაობისას. ციანიდის იონები ნატრიუმის ციანიდი ოქროს ატომებთან შეერთება, ოქროს ხსნად კომპლექსურ ნაერთად გარდაქმნის. ოქროს ეს ხსნადი ფორმა შემდეგ შეიძლება გამოეყოს მადნის მატრიციდან და შემდგომი დამუშავებით მიიღოთ სუფთა ოქრო.

დღგ-ს გამორეცხვაში ნატრიუმის ციანიდის ეფექტურობაზე მოქმედი ფაქტორები

მადნის მახასიათებლები

1. Ნაწილაკების ზომამადნის ნაწილაკების ზომა მნიშვნელოვნად მოქმედებს გამორეცხვის ეფექტურობაზე. უფრო მცირე ნაწილაკები უფრო დიდ ზედაპირს ქმნის ნატრიუმის ციანიდსა და ოქროს შემცველ მინერალებს შორის რეაქციისთვის. მაგალითად, თუ მადანი საკმარისად წვრილად არ არის დაქუცმაცებული, ციანიდის ხსნარს შესაძლოა ეფექტურად არ შეაღწიოს, რის შედეგადაც ოქროს მნიშვნელოვანი რაოდენობა რეაქციაში არ დარჩება. კვლევამ აჩვენა, რომ ოქროს შემცველი მადნის ნაწილაკების ზომის შემცირება უფრო უხეში ფრაქციიდან უფრო წვრილ ფრაქციამდე მნიშვნელოვნად ზრდის ოქროს დაშლის სიჩქარეს. უფრო წვრილი ნაწილაკები უფრო სწრაფ და სრულ დაშლას უზრუნველყოფს უფრო უხეშ ნაწილაკებთან შედარებით.

2. მინერალოგიაგარკვეული მინერალების არსებობამ შეიძლება გააძლიეროს ან შეაფერხოს გამორეცხვის პროცესი. მინერალებს, როგორიცაა პირიტი და არსენოპირიტი, შეუძლიათ მოიხმარონ ჟანგბადი და ციანიდი, რაც ამცირებს ამ რეაგენტების ხელმისაწვდომობას ოქრო-ციანიდის რეაქციისთვის. მეორეს მხრივ, ზოგიერთ მინერალს შეიძლება ჰქონდეს კატალიზური ეფექტი, რაც ხელს უწყობს ოქროს დაშლას. გარდა ამისა, მადანში ოქროს არსებობა, იქნება ეს თავისუფალი დაფქვის (ადვილად გამოთავისუფლებადი) თუ სხვა მინერალებში კაფსულირებული, გავლენას ახდენს ოქროს ციანიდის ხსნარისთვის ხელმისაწვდომობაზე. მაგალითად, სულფიდურ მინერალებში ჩანერგილ ოქროს შეიძლება დასჭირდეს წინასწარი დამუშავება, როგორიცაა გამოწვა ან ბიო-დაჟანგვა, ოქროს გამოსავლენად და გამორეცხვის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

პროცესის პირობები

1. ციანიდის კონცენტრაციაციანიდის შესაბამისი კონცენტრაციის შენარჩუნება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. ძალიან დაბალმა კონცენტრაციამ შეიძლება არ უზრუნველყოს საკმარისი ციანიდის იონების რეაგირება ყველა არსებულ ოქროსთან, რაც გამოიწვევს არასრულ გამორეცხვას. პირიქით, ზედმეტად მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს არასასურველი თანმდევი პროდუქტების, როგორიცაა ლითონ-ციანიდის კომპლექსები მადანში სხვა არაძვირფას ლითონებთან, წარმოქმნა და ასევე ზრდის ხარჯებს და გარემოსდაცვით რისკებს. ციანიდის ოპტიმალური კონცენტრაცია ხშირად განსხვავდება მადნის ტიპისა და ხელის შემშლელი მინერალების არსებობის მიხედვით. ზოგადად, ტიპიური ოქროს მადნებისთვის, გამორეცხვის სხვადასხვა ეტაპზე გამოიყენება ციანიდის კონცენტრაციის სხვადასხვა დიაპაზონი ეფექტურობისა და ღირებულების დასაბალანსებლად.

2. pH კონტროლიგამორეცხვის ხსნარის pH მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ციანიდის სტაბილურობასა და გამორეცხვის რეაქციაზე. ციანიდი არასტაბილურია მჟავე პირობებში და შეიძლება დაიშალოს ძლიერ ტოქსიკური წყალბადის ციანიდის გაზის წარმოქმნით. ამის თავიდან ასაცილებლად, გამორეცხვის ხსნარის pH ჩვეულებრივ შენარჩუნებულია 10-11 დიაპაზონში კირის ან სხვა ტუტე რეაგენტების გამოყენებით. ამ pH დიაპაზონში ციანიდი რჩება იონურ ფორმაში, რაც ხელს უწყობს ოქროსა და ციანიდის კომპლექსის წარმოქმნას. გარდა ამისა, ტუტე გარემო ასევე ხელს უწყობს გარკვეული მინერალების გახსნას, რომლებმაც შეიძლება ხელი შეუშალონ გამორეცხვის პროცესს.

3. ტემპერატურაციანირების რეაქციის სიჩქარე ტემპერატურაზეა დამოკიდებული. უფრო მაღალი ტემპერატურა, როგორც წესი, ზრდის რეაქციის სიჩქარეს, მაგრამ პრაქტიკაში, უკიდურესად მაღალი ტემპერატურის შენარჩუნება შეიძლება ძვირი დაჯდეს და ასევე გამოიწვიოს ციანიდის დაშლის გაზრდა. ცივ კლიმატურ პირობებში, გამორეცხვის ტემპერატურა შეიძლება იყოს შემზღუდველი ფაქტორი. 10°C-ზე დაბლა, ოქროს დაშლის სიჩქარე მნიშვნელოვნად ეცემა. კანადის ზოგიერთ მაღაროში გამორეცხვის ხსნარის გასათბობად გამოყენებულია ნარჩენი სითბო, რაც არა მხოლოდ ხელს უწყობს ტემპერატურის ლიმიტის გადალახვას, არამედ ახანგრძლივებს გამორეცხვის სეზონს.

4. ჟანგბადის ხელმისაწვდომობაჟანგბადი ციანიზაციის პროცესში აუცილებელი რეაქტანტია, რადგან ის ჟანგავს ოქროს ხსნადი ოქროსა და ციანიდის კომპლექსის წარმოქმნით. ჟანგბადის ადეკვატურმა მიწოდებამ შეიძლება გაზარდოს გამორეცხვის სიჩქარე. ჟანგბადის შეღწევის ხელშემწყობი მოწყობილობების, როგორიცაა ჰაერის ინექციის სისტემების დაყენება, ავზის მშენებლობის დროს შეუძლია გააუმჯობესოს მადანი-ციანიდის ხსნარის ნარევის გამტარიანობა და გაზარდოს გამორეცხვის სიჩქარე. აშშ-ში ჰეიზენის ინსტიტუტის მიერ ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ მადნის გროვაში ჟანგბადის შემცველობის გაზრდა (რაც კონცეპტუალურად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ავზიდან გამორეცხვაზე) არა მხოლოდ ამცირებს გამორეცხვის ციკლს, არამედ ზრდის ოქროს გამორეცხვის სიჩქარეს.

გამორეცხვის დრო

ის გამორეცხვის დრო კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია. ციანიდს საკმარისი დრო სჭირდება არსებულ ოქროსთან რეაქციისთვის. თუმცა, ზედმეტად ხანგრძლივი გამორეცხვის დრო შეიძლება არაეკონომიური იყოს და ასევე გამოიწვიოს მეტი თანმდევი პროდუქტის წარმოქმნა. ოპტიმალური გამორეცხვის დრო დამოკიდებულია ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა მადნის ნაწილაკების ზომა, ციანიდის კონცენტრაცია და ტემპერატურა. მაგალითად, ზოგიერთ შემთხვევაში, როდესაც მადანი წვრილმარცვლოვანია და დამუშავების პირობები კარგად არის ოპტიმიზებული, გამორეცხვის დრო შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს უფრო მსხვილმარცვლოვან მადნებთან ან არაოპტიმალურ პირობებთან შედარებით.

ოპტიმიზაციის სტრატეგიები

მადნის წინასწარი დამუშავება

1. გამანადგურებელი და სახეხინაწილაკების სათანადო ზომის უზრუნველსაყოფად, მადანი ფრთხილად უნდა დაქუცმაცდეს და დაფქვა. თანამედროვე დამსხვრევისა და დაფქვის აღჭურვილობის გამოყენება ხელს შეუწყობს ნაწილაკების ზომის უფრო ერთგვაროვანი განაწილების მიღწევას, რაც გაზრდის ციანიდ-ოქროს რეაქციისთვის ხელმისაწვდომ ზედაპირს.

2. ცეცხლგამძლე მადნების წინასწარი დამუშავებასულფიდში ან სხვა მინერალებში ჩაფლული ოქროს შემცველი ცეცხლგამძლე მადნებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას წინასწარი დამუშავების მეთოდები, როგორიცაა გამოწვა, ბიო-ჟანგვა ან წნევის ქვეშ დაჟანგვა. გამოწვას შეუძლია სულფიდური მინერალების დაშლა, რაც გამოყოფს ჩაჭედილ ოქროს და ციანიდის ხსნარისთვის მის უფრო ხელმისაწვდომს ხდის. ბიო-ჟანგვა იყენებს მიკროორგანიზმებს სულფიდური მინერალების დასაჟანგად, რაც ზოგიერთ შემთხვევაში გამოწვის უფრო ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივას წარმოადგენს.

Პროცესის კონტროლი

1. ციანიდის კონცენტრაციის მონიტორინგი და რეგულირებაგამორეცხვის ხსნარში ციანიდის კონცენტრაციის მუდმივი მონიტორინგი ანალიტიკური ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ტიტრაცია ან იონ-სელექციური ელექტროდები. მონიტორინგის შედეგების საფუძველზე, გამორეცხვის მთელი პროცესის განმავლობაში ოპტიმალური კონცენტრაციის შესანარჩუნებლად, შეცვალეთ ციანიდის დამატების სიჩქარე.

2. pH-ის მონიტორინგი და რეგულირებარეგულარულად გაზომეთ გამორეცხილი ხსნარის pH pH-ი pH მრიცხველების გამოყენებით და საჭიროებისამებრ დაამატეთ კირი ან სხვა ტუტე რეაგენტები, რათა pH-ის დონე ოპტიმალურ 10-11 დიაპაზონში შენარჩუნდეს.

3. ტემპერატურის კონტროლიიმ შემთხვევებში, როდესაც ტემპერატურა შემზღუდველი ფაქტორია, განიხილეთ გათბობის ან გაგრილების სისტემების გამოყენება გამორეცხვის რეაქციისთვის შესაბამისი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი შეიძლება იყოს ექსტრემალური კლიმატის მქონე რეგიონებში.

4. ჟანგბადის მიწოდების ოპტიმიზაციაუზრუნველყავით გამორეცხვის სისტემისთვის ჟანგბადის ადეკვატური და მუდმივი მიწოდება. ამის მიღწევა შესაძლებელია ჰაერის ეფექტური ინექციის სისტემების გამოყენებით ან გამორეცხვის ხსნარში ჟანგბადის გამომყოფი ნაერთების, როგორიცაა წყალბადის ზეჟანგი, დამატებით. თუმცა, წყალბადის ზეჟანგის გამოყენებისას სიფრთხილეა საჭირო, რადგან მას ასევე შეუძლია რეაქციაში შევიდეს ციანიდთან, თუ სათანადოდ არ გაკონტროლდება.

გამორეცხვის დამხმარე საშუალების დამატება

ეფექტურობის გასაზრდელად, ციანიდის გამორეცხვის ნალექს შეიძლება დაემატოს გამორეცხვის დამხმარე საშუალებები. გავრცელებული გამორეცხვის დამხმარე საშუალებებია დამჟანგავი აგენტები, გაძლიერებული გამორეცხვის აგენტები და დამატენიანებელი აგენტები. მაგალითად, ციანიდის გამორეცხვის პროცესში ჟანგბადის შემცველი დამჟანგავი აგენტის დამატებამ შეიძლება გაზარდოს ნალექში აქტიური ჟანგბადის ეფექტურობა, რაც გააუმჯობესებს გამორეცხვის ეფექტურობას. დამატენიანებელი აგენტები ხელს უწყობენ ციანიდის ხსნარს მადნის ნაწილაკებში უკეთ შეღწევაში, განსაკუთრებით ჰიდროფობიური მადნების შემთხვევაში.

დასკვნა

ნატრიუმის ციანიდის ეფექტურობის ოპტიმიზაცია დღგ-ს გამორეცხვაში რთული, მაგრამ გადამწყვეტი ამოცანაა სამთო მრეწველობაში. ისეთი ფაქტორების ყურადღებით გათვალისწინებით და კონტროლით, როგორიცაა მადნის მახასიათებლები, პროცესის პირობები და გამორეცხვის დრო, და შესაბამისი ოპტიმიზაციის სტრატეგიების განხორციელებით, შესაძლებელია მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს ძვირფასი ლითონების აღდგენა, შემცირდეს ქიმიური ნივთიერებების მოხმარება და მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი ნატრიუმის ციანიდის გამოყენებასთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი რისკები. ამ სფეროში უწყვეტი კვლევა და ინოვაცია აუცილებელია, რათა დღგ-ს გამორეცხვის პროცესი გრძელვადიან პერსპექტივაში უფრო მდგრადი და ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანი გახდეს.