რა პროცესებით ხდება ოქროს ნარჩენებიდან ნატრიუმის ციანიდის მოცილება?

შესავალი

ოქროს მოპოვების ინდუსტრიაში, ციანიდი ფართოდ გამოიყენება მოპოვების პროცესში მადნებიდან ოქროს გახსნის ეფექტურობის გამო. თუმცა, ციანიდის არსებობა კუდებში მნიშვნელოვან გარემოსდაცვით და უსაფრთხოების რისკებს წარმოადგენს. შედეგად, ეფექტური ციანიდის მოცილება პროცესები უდიდესი მნიშვნელობისაა. ეს სტატია იკვლევს ციანიდის მოცილების სხვადასხვა პროცესს, რომლებიც გამოიყენება მკურნალობისას ოქროს ნაშთები, რომლის მიზანია არსებული ტექნიკის ყოვლისმომცველი გაგების უზრუნველყოფა.

ტუტე ქლორირების მეთოდი

პრინციპი

ტუტე ქლორირების მეთოდი ციანიდის მოსაშორებლად ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული პროცესია. ამ მეთოდის დროს, ტუტე პირობებში, კუდსაცავის ნალექს ემატება ქლორზე დაფუძნებული ოქსიდანტები. ქლორი რეაგირებს ციანიდის იონებთან (CN-) ნაკლებად ტოქსიკური პროდუქტების წარმოქმნით. რეაქცია ორ ძირითად ეტაპად მიმდინარეობს. პირველ ეტაპზე ციანიდი იჟანგება ციანატამდე (CNO-), ხოლო მეორე ეტაპზე ციანატი შემდგომში იშლება აზოტის აირად, ნახშირორჟანგად და სხვა უვნებელ ნივთიერებებად.

უპირატესობები

• მაღალი ეფექტურობისმას შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ციანიდის მაღალი კონცენტრაციები ოქროს კუდებში, რათა დააკმაყოფილოს მარეგულირებელი ნორმები.

• ფართო გამოყენებაგამოდგება სხვადასხვა ციანიდის კონცენტრაციითა და შემადგენლობით ნარჩენი ნარჩენების ფართო სპექტრისთვის.

• კარგად დამკვიდრებული ტექნოლოგიაპროცესი კარგად არის გასაგები და მის გამოყენებაში არსებობს ვრცელი სამრეწველო გამოცდილება.

ნაკლოვანებები

• კოროზიული რეაგენტებიქლორზე დაფუძნებული ოქსიდანტები შეიძლება იყოს აღჭურვილობის კოროზიული, რაც იწვევს მომსახურების მაღალ ხარჯებს და აღჭურვილობის მომსახურების ვადის შემცირებას.

• ტოქსიკური ქვეპროდუქტებირეაქციის დროს არსებობს ტოქსიკური თანმდევი პროდუქტების, როგორიცაა ქლორის აირი, წარმოქმნის რისკი, თუ პროცესი სათანადოდ არ კონტროლდება.

• მაღალი ქიმიური მოხმარებამოითხოვს ქლორზე დაფუძნებული ოქსიდანტების შედარებით დიდ რაოდენობას, რამაც შეიძლება გაზარდოს საოპერაციო ხარჯები.

კვლევა

ოქროს მაღაროში ციანიდის შემცველი ნარჩენების დასამუშავებლად ტუტე ქლორირების მეთოდი გამოიყენებოდა. ნარჩენების ნარევის pH-ის დაახლოებით 10-11-ზე ფრთხილად კონტროლით და მათეთრებელი ფხვნილის (ქლორზე დაფუძნებული გავრცელებული ოქსიდანტი) შესაბამისი რაოდენობის დამატებით, ნარჩენების ციანიდის საერთო შემცველობა საწყისი კონცენტრაციიდან 200 მგ/ლ-დან 0.1 მგ/ლ-ზე ნაკლებამდე შემცირდა დამუშავების შემდეგ. დამუშავებული ნარჩენები აკმაყოფილებდა გარემოში დაბინძურების ადგილობრივ სტანდარტებს.

INCO პროცესი (გოგირდის დიოქსიდი - ჰაერის პროცესი)

პრინციპი

INCO პროცესი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც გოგირდის დიოქსიდი - ჰაერის პროცესი, ციანიდის მოცილების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ტექნოლოგიაა. ამ პროცესში, გოგირდის დიოქსიდი და ჰაერი შეჰყავთ კუდსაცავ ნალექში სპილენძის კატალიზატორის თანაობისას. გოგირდის დიოქსიდი იჟანგება სულფატამდე, ხოლო ჰაერში არსებული ჟანგბადი ხელს უწყობს ციანიდის დაჟანგვას. სპილენძის კატალიზატორი აჩქარებს რეაქციის სიჩქარეს, ციანიდს გარდაქმნის ნახშირორჟანგად, აზოტად და სხვა ნივთიერებებად.

უპირატესობები

• ქიმიური ნივთიერებების დაბალი მოხმარებაზოგიერთ სხვა მეთოდთან შედარებით, ის ნაკლებ ქიმიურ შეყვანას მოითხოვს, რადგან ჰაერს, როგორც ჟანგვის აგენტის წყაროს იყენებს.

• შემცირებული ტოქსიკური ქვეპროდუქტებიტუტე ქლორირებასთან შედარებით, წარმოქმნის ნაკლებ ტოქსიკურ თანმდევ პროდუქტებს, რაც მას უფრო ეკოლოგიურად სუფთა ვარიანტად აქცევს.

• ღირებულება - ეფექტურიგოგირდის დიოქსიდისა და ჰაერის შედარებით დაბალი ღირებულების გამო, შეიძლება იყოს ეკონომიური ფართომასშტაბიანი ოპერაციებისთვის.

ნაკლოვანებები

• კატალიზატორის მოთხოვნასპილენძის კატალიზატორის საჭიროება პროცესს ართულებს. კატალიზატორი საჭიროებს ფრთხილად მოვლას და მონიტორინგს, ხოლო მისმა დაკარგვამ ან დეაქტივაციამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს პროცესის ეფექტურობაზე.

• pH მგრძნობელობაპროცესი მგრძნობიარეა კუდსაცავის სუსპენზიის pH-ის მიმართ. ციანიდის ეფექტური მოცილების მიზნით, საჭიროა ოპტიმალური pH პირობების შენარჩუნება, როგორც წესი, 8-9 დიაპაზონში.

• ნელი რეაქციის სიხშირერეაქციის სიჩქარე შედარებით ნელია ზოგიერთ სხვა დაჟანგვის პროცესთან შედარებით, რაც შეიძლება მოითხოვდეს უფრო დიდ რეაქციულ ჭურჭელს და უფრო ხანგრძლივ ლოდინის დროს.

კვლევა

INCO პროცესი ფართომასშტაბიან ოქროს მოპოვების ოპერაციაში დანერგეს. გოგირდის დიოქსიდისა და ჰაერის შესატანად სპეციალური რეაქციის სისტემის დაყენებით და სპილენძის კატალიზატორის დოზის ფრთხილად კონტროლით, მათ შეძლეს კუდებში ციანიდის კონცენტრაციის 150 მგ/ლ-დან 50 მგ/ლ-ზე ნაკლებამდე შემცირება. ეს აკმაყოფილებდა ინდუსტრიის მიერ მიღებული სუსტი მჟავათი დისოციირებადი (WAD) ციანიდის დონის მოთხოვნებს კუდსაცავების განკარგვისთვის.

ბიოლოგიური მკურნალობის მეთოდები

პრინციპი

ციანიდის შემცველი ოქროს ნარჩენის ბიოლოგიური დამუშავება გულისხმობს მიკროორგანიზმების, როგორიცაა ბაქტერიები და სოკოები, გამოყენებას. ამ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ ციანიდის მეტაბოლიზება აზოტის ან ნახშირბადის წყაროდ. მაგალითად, გარკვეულ ბაქტერიებს შეუძლიათ ციანიდის ამიაკად გარდაქმნა ფერმენტული რეაქციების გზით. საერთო პროცესი წარმოადგენს ბიოქიმიური რეაქციების რთულ სერიას, სადაც მიკროორგანიზმები შლიან ციანიდის მოლეკულას სპეციფიკურ გარემო პირობებში, როგორიცაა შესაბამისი ტემპერატურა, pH და საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობა.

უპირატესობები

• ეკოლოგიურადბიოლოგიური დამუშავება უფრო მდგრადი ვარიანტია, რადგან ის გარემოში დამატებით მავნე ქიმიკატებს არ შეჰყავს.

• დაბალი ღირებულებამიკრობული კულტურის დამკვიდრების შემდეგ, ოპერაციული ხარჯები შეიძლება შედარებით დაბალი იყოს, რადგან მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ თვითრეპროდუქცია და ბუნებრივი საკვები ნივთიერებების გამოყენება.

• შერჩევითი მკურნალობაზოგიერთ მიკროორგანიზმს შეუძლია შერჩევითად მიზანში ამოიღოს ციანიდი, რის შედეგადაც კუდსაცავის სხვა ძვირფასი მინერალები ხელუხლებელი რჩება.

ნაკლოვანებები

• ნელი პროცესიბიოლოგიურ პროცესებს, როგორც წესი, ქიმიური დაჟანგვის მეთოდებთან შედარებით უფრო ნელი რეაქციის სიჩქარე ახასიათებთ. ამისთვის შეიძლება საჭირო გახდეს მასშტაბური ბიორეაქტორები და ხანგრძლივი დამუშავების დრო.

• მგრძნობელობა გარემო პირობების მიმართმიკროორგანიზმები ძალიან მგრძნობიარენი არიან ტემპერატურის, pH-ის ცვლილებების და კუდებში სხვა ტოქსიკური ნივთიერებების არსებობის მიმართ. მცირე ცვლილებებმაც კი შეიძლება დაარღვიოს მიკრობული აქტივობა და შეამციროს ციანიდის მოცილების ეფექტურობა.

• გაშვების სირთულეციანიდის დაშლისთვის სტაბილური და ეფექტური მიკრობული კულტურის შექმნა შეიძლება რთული იყოს. ეს მოითხოვს შესაბამისი მიკროორგანიზმების ფრთხილად შერჩევას და აკლიმატიზაციას.

კვლევა

ოქროს მაღაროში ბიოლოგიური დამუშავების სისტემაზე ექსპერიმენტი ჩატარდა. მათ გამოიყენეს სპეციალურად შექმნილი ბიორეაქტორი, რომელიც ციანიდის დამშლელი ბაქტერიების კონსორციუმით იყო სავსე. ხანგრძლივი მუშაობისა და ბიორეაქტორში გარემო პირობების უწყვეტი ოპტიმიზაციის შემდეგ, მათ შეძლეს კუდებში ციანიდის კონცენტრაციის 80 მგ/ლ-დან დაახლოებით 10 მგ/ლ-მდე შემცირება. თუმცა, ამ პროცესს სტაბილური მუშაობის მისაღწევად რამდენიმე თვე დასჭირდა დაწყება და კორექტირება.

ნარჩენების გარეცხვისა და ტბორის მოშორების (WPS) პროცესი

პრინციპი

წყლისა და წყლის ფილტრაციის (WPS) პროცესი ორი ძირითადი ეტაპისგან შედგება: ნარჩენების ნალექის გარეცხვა და აუზის ან ავზის ციანიდის მოცილება. გარეცხვის ეტაპზე, ნარჩენების ნალექის გასარეცხად გამოიყენება მაღალი სიჩქარის საწინააღმდეგო გასქელებლები. ეს ხელს უწყობს ნალექიდან ციანიდის შემცველი ხსნარის მნიშვნელოვანი რაოდენობის მოცილებას. შემდეგ ციანიდის შემცველი გასქელების გადმოდინების პროცესი აუზის ან ავზის მოცილების პროცესში ხორციელდება. გაწმენდის პროცესში, ციანიდით მდიდარი ხსნარი ჰაერთან ან სხვა გამწმენდ აგენტებთან შეხებაში შედის. ციანიდი, წყალბადის ციანიდის გაზის სახით, ხსნარიდან მოცილდება და მისი აღდგენა ან შემდგომი დამუშავება შესაძლებელია. გაწმენდილი წყალი შეიძლება ხელახლა დაბრუნდეს გარეცხვის ეტაპზე, რაც ხელს უწყობს წყლის ბალანსის მართვას.

უპირატესობები

• რესურსების აღდგენაპროცესი საშუალებას იძლევა ციანიდის აღდგენის, რომლის ხელახლა გამოყენებაც შესაძლებელია გამორეცხვის პროცესში, რაც ამცირებს ციანიდის საერთო მოხმარებას მაღაროში.

• წყლის მენეჯმენტიამოღებული წყლის გადამუშავებით, ეს ხელს უწყობს წყლის ბალანსის მართვას სამთო მოპოვების ოპერაციებში, ამცირებს მტკნარი წყლის მიღების საჭიროებას და მინიმუმამდე ამცირებს ჩამდინარე წყლების ჩაშვებას.

• არსებული ინფრასტრუქტურის გამოყენებაWPS პროცესს ხშირად შეუძლია გამოიყენოს არსებული ქარხნის ინფრასტრუქტურა, როგორიცაა გასქელებები და გადამამუშავებელი წყლის აუზები, რაც ამცირებს მსხვილი კაპიტალური ინვესტიციების საჭიროებას.

ნაკლოვანებები

• სირთულე ოპერაციაშიპროცესი მოიცავს რამდენიმე ეტაპს და მოითხოვს ისეთი პარამეტრების ფრთხილად კონტროლს, როგორიცაა რეცხვის ეფექტურობა, მოცილების სიჩქარე და წყლის გადამუშავების კოეფიციენტები.

• ციანიდის აღდგენის ეფექტურობა: ეფექტურობა ციანიდის აღდგენა შეიძლება გავლენა იქონიოს ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა კუდებში ციანიდის საწყისი კონცენტრაცია, რეცხვისა და მოხსნის ოპერაციების ხარისხი და სხვა ხელისშემშლელი ნივთიერებების არსებობა.

• სუნი და უსაფრთხოების საკითხებიგაშიშვლების პროცესმა შეიძლება გამოყოს წყალბადის ციანიდის გაზი, რომელსაც აქვს ძლიერი სუნი და არის ძლიერ ტოქსიკური. გაზის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად და მუშაკების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად საჭიროა შესაბამისი უსაფრთხოების ზომების მიღება.

კვლევა

ოქროს მომპოვებელმა კომპანიამ დანერგა WPS პროცესი. გაუმჯობესებული რეცხვისთვის არსებული გასქელებლების განახლებით და ციანიდის მოსაშორებლად დახურული აუზის აშენებით, მათ შეძლეს ციანიდის აღდგენის 70%-მდე მაჩვენებლის მიღწევა. ამოღებული ციანიდი წარმატებით გადამუშავდა გამორეცხვის წრედში, რამაც მნიშვნელოვნად შეამცირა ციანიდის შეძენის ხარჯები.

დასკვნა

ოქროს ნაკადულიდან ციანიდის მოცილება გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა გარემოს დაცვისა და მდგრადი მოპოვების პრაქტიკისთვის. განხილული ციანიდის მოცილების თითოეულ პროცესს, მათ შორის ტუტე ქლორირებას, INCO პროცესს, ბიოლოგიურ დამუშავებას და WPS პროცესს, აქვს თავისი უნიკალური უპირატესობები და ნაკლოვანებები. ყველაზე შესაფერისი პროცესის არჩევა დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორზე, როგორიცაა ნაკადულში ციანიდის საწყისი კონცენტრაცია, ნაკადულის შემადგენლობა, არსებული ინფრასტრუქტურა და ხარჯთაღრიცხვის ანალიზი. ბევრ შემთხვევაში, ციანიდის ყველაზე ეფექტური და ეკონომიური მოცილების მისაღწევად შეიძლება საჭირო გახდეს ამ პროცესების კომბინაცია. რადგან სამთო ინდუსტრია კვლავ მზარდი გარემოსდაცვითი კონტროლის წინაშე დგას, ციანიდის მოცილების ტექნოლოგიების უწყვეტი კვლევა და განვითარება აუცილებელი იქნება უფრო სუფთა და მდგრადი მომავლის უზრუნველსაყოფად.