ნატრიუმის ციანიდის დაბინძურების კონტროლის ტექნოლოგიები ოქროს ინდუსტრიაში

შესავალი

ის ოქროს მრეწველობა დიდი ხანია ეყრდნობოდა ნატრიუმის ციანიდი მოპოვების პროცესში მისი ეფექტურობის გამო მადნებიდან, თუნდაც დაბალი შემცველობის მადნებიდან, ოქროს გახსნის ეფექტურობის გამო. 1887 წელს ოქროსა და ვერცხლის მოპოვებისთვის მისი პირველი გამოყენების შემდეგ, ციანირების მეთოდი გლობალურ ოქროს მოპოვების სექტორში მთავარ მიმართულებად იქცა. ძირითადი ქიმიური რეაქცია, რომელიც გამოიყენება, არის 4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na(Au(CN)₂)+ 4NaOH, სადაც მადანში არსებული ოქრო რეაგირებს ციანიდი იონები ჟანგბადის თანაობისას ქმნიან ხსნად ოქროს ციანიდის კომპლექსებს. თუმცა, გამოყენება ნატრიუმის ციანიდი მნიშვნელოვან დაბინძურების რისკებს იწვევს, რაც ართულებს მის შემუშავებასა და განხორციელებას დაბინძურების კონტროლი ტექნოლოგიები გადამწყვეტი.

ნატრიუმის ციანიდთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების საკითხები

ტოქსიკურობა და გარემოს დაბინძურება

ციანიდი ძლიერ ტოქსიკური ნივთიერებაა. ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენმა სითხემ შეიძლება გარემოს სერიოზული დაბინძურება გამოიწვიოს. მცირე რაოდენობითაც კი, ის შეიძლება სასიკვდილო იყოს წყლის ორგანიზმებისთვის და საფრთხეს უქმნიდეს ადამიანის ჯანმრთელობას, თუ წყლის წყაროებს დააბინძურებს. ოქროს მოპოვების პროცესში, ციანიდის შემცველი ნარჩენების არასათანადო განთავსებამ შეიძლება გამოიწვიოს ნიადაგის, ზედაპირული წყლების და მიწისქვეშა წყლების დაბინძურება. მაგალითად, ოქროს მოპოვების ზოგიერთ რაიონში, ციანიდით მდიდარი კუდების გაჟონვამ გამოიწვია თევზების სიკვდილი ახლომდებარე მდინარეებში და წყლის ხარისხის გაუარესება, რაც გავლენას ახდენს წყალზე დამოკიდებული ადგილობრივი თემების საარსებო წყაროზე.

უსაფრთხოების რისკები დამუშავებისას

ტრანსპორტირება, შენახვა და გამოყენება ნატრიუმის ციანიდი მოითხოვს მკაცრ უსაფრთხოების ზომებს. ეს არის სპეციალური ქიმიური ნივთიერება, რომლის იმპორტირებამდეც საჭიროა იმპორტის ლიცენზია და საბოლოო მომხმარებლის სერტიფიკატი. შენახვის დროს ის არ უნდა მოთავსდეს მჟავებთან, ნიტრიტებთან, ნიტრატებთან და სხვა ნივთიერებებთან ერთად, რადგან მჟავე გარემოში ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს ტოქსიკური წყალბადის ციანიდის გაზის გამოყოფა, რაც ამცირებს პროდუქტის ხარისხს და გამოყენების ეფექტს. ის უნდა ინახებოდეს ვენტილირებად და მშრალ ადგილას, სასურველია სპეციალურ საწყობში ან ორმაგად ჩაკეტილ სპეციალურ კარადაში. აუცილებელია შენახვის ადგილის რეგულარული შემოწმება, მოვლა-პატრონობა და ტემპერატურისა და ტენიანობის კონტროლი, შესაბამისი ვენტილაციის ან დეჰუმიდიფიკაციის ზომებთან ერთად. შესანახი ადგილი ასევე უნდა იყოს აღჭურვილი შესაბამისი გაზის ნიღბებით, ნიღბებით, პირადი დამცავი აღჭურვილობით და ხანძარსაწინააღმდეგო აღჭურვილობით. დამუშავების დროს მომხდარმა უბედურ შემთხვევებმა, როგორიცაა დაღვრა ან გაჟონვა, შეიძლება კატასტროფული შედეგები მოიტანოს მუშაკებსა და გარემოსთვის.

დაბინძურების კონტროლის ტექნოლოგიები

წყაროს შემცირება

1.პროცესის ოპტიმიზაცია

• ზოგიერთი ოქროს მაღარო ნატრიუმის ციანიდის გამოყენების შესამცირებლად ახალ მოპოვების პროცესებს იყენებს. მაგალითად, შესწავლილია არაციანიდური გამოტუტვის აგენტების შემუშავება და გამოყენება. მიუხედავად იმისა, რომ ციანიზაციის მეთოდი დომინანტურია, ალტერნატიული ტექნოლოგიები, როგორიცაა თიოსულფატზე დაფუძნებული გამოტუტვის აგენტების გამოყენება, პოტენციალს ავლენს. ამ არაციანიდურ აგენტებს შეუძლიათ ოქროს მოპოვება გარკვეულ პირობებში ციანიდთან დაკავშირებული მაღალი ტოქსიკურობის რისკების გარეშე.

• კიდევ ერთი მიდგომაა მადნის გამდიდრების პროცესის გაუმჯობესება. უფრო ეფექტური დაფქვისა და გამოყოფის ტექნიკის გამოყენებით, მადანში არსებული ოქრო შეიძლება უფრო მეტად იყოს კონცენტრირებული გამორეცხვის ეტაპამდე. ეს ამცირებს ციანიდით დასამუშავებელი მადნის რაოდენობას, რითაც მცირდება ციანიდის საერთო მოხმარება.

2. აღჭურვილობის განახლება

• აღჭურვილობის განახლებას ასევე შეუძლია წვლილი შეიტანოს წყაროების შემცირებაში. მაგალითად, თანამედროვე ოქროს მოპოვების აღჭურვილობა შექმნილია უფრო დახურული ციკლისთვის, რაც მინიმუმამდე ამცირებს ციანიდის გაჟონვის პოტენციალს. მაღალტექნოლოგიური გამჟღავნებელი ავზები მოწინავე დალუქვის მექანიზმებით ხელს უშლის ციანიდის შემცველი აირებისა და სითხეების გაჟონვას მოპოვების პროცესის დროს.

Პროცესის კონტროლი

1. ციანიდის გამოყენების მონიტორინგი და კორექტირება

• ოქროს მოპოვების მრავალ ოპერაციაში დამონტაჟებულია რეალურ დროში მონიტორინგის სისტემები გამოყენებული ციანიდის რაოდენობის გასაკონტროლებლად. ამ სისტემებს შეუძლიათ მადნის შემადგენლობის ანალიზი და შესაბამისად ციანიდის დოზის კორექტირება. მაგალითად, თუ მადანში ოქროს შემცველობა უფრო დაბალია, სისტემას შეუძლია შეამციროს დამატებული ციანიდის რაოდენობა, ამავდროულად უზრუნველყოს ეფექტური მოპოვება.

• გარდა ამისა, გამორეცხვის ხსნარში ციანიდის კონცენტრაციის უწყვეტი მონიტორინგი საშუალებას იძლევა სწრაფად მოხდეს კორექტირება. თუ ციანიდის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, ეს არა მხოლოდ რესურსების ფუჭად ხარჯვას, არამედ დაბინძურების რისკსაც ზრდის. ციანიდის ოპტიმალური კონცენტრაციის შენარჩუნებით, შესაძლებელია მოპოვების ეფექტურობის მაქსიმიზაცია და გარემოზე ზემოქმედების მინიმიზაცია.

2. შუალედური ნარჩენების დამუშავება

• ოქროს მოპოვების პროცესში წარმოქმნილი შუალედური ნარჩენების დამუშავების ტექნოლოგიები ასევე პროცესის კონტროლის ნაწილია. მაგალითად, ციანიდის და სხვა მინარევების შემცველი ნარჩენების ხსნარების შემთხვევაში, ძვირფასი ლითონების მოსაშორებლად და აღსადგენად შესაძლებელია ისეთი მეთოდების გამოყენება, როგორიცაა იონური ცვლა, ციანიდის შემცველობის შემცირებით. ეს არა მხოლოდ ხელს უწყობს რესურსების აღდგენას, არამედ ამცირებს ნარჩენების ტოქსიკურობას შემდგომი დამუშავების ან განადგურების წინ.

Კანალიზაციის გაწმენდა

1.ქიმიური დაჟანგვა

• ქიმიური დაჟანგვა ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების გავრცელებული მეთოდია. ფართოდ გამოიყენება წყალბადის ზეჟანგით დამუშავება. როდესაც წყალბადის ზეჟანგი რეაგირებს ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენ სითხესთან, წარმოიქმნება ნატრიუმის ბიკარბონატი და ამიაკის აირი. ეს დაჟანგვისა და დაშლის პროცესი ეფექტური და შედარებით ეკონომიურია. ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა დაჟანგვის აგენტები, როგორიცაა ოზონი. ოზონს აქვს ძლიერი დაჟანგვის უნარი და შეუძლია სწრაფად დაშალოს ჩამდინარე წყლებში არსებული ციანიდის ნაერთები, გარდაქმნას ისინი ნაკლებად მავნე ნივთიერებებად.

2. ბიოლოგიური დამუშავება

• ბიოლოგიური დამუშავების მეთოდები ასევე ჩნდება, როგორც სიცოცხლისუნარიანი ვარიანტი. გარკვეულ ბაქტერიებსა და მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ ციანიდის ნაერთების მეტაბოლიზება. კარგად შემუშავებულ ბიოლოგიურ დამუშავების სისტემაში, ამ მიკროორგანიზმების კულტივირება შესაძლებელია რეაქტორში, სადაც ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლები გადის. მიკროორგანიზმები ციანიდს შლიან ნახშირორჟანგად, ამიაკად და სხვა უვნებელ ნივთიერებებად. ეს მეთოდი უფრო ეკოლოგიურად სუფთაა, რადგან ის არ შეიცავს დამატებით ქიმიურ დამაბინძურებლებს, მაგრამ მოითხოვს გარემო პირობების, როგორიცაა ტემპერატურა, pH და საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობა, ფრთხილად კონტროლს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მიკროორგანიზმების სათანადო ზრდა და აქტივობა.

მყარი ნარჩენების მართვა

1. ციანიდის შემცველი ნარჩენების უსაფრთხო განადგურება

• ციანიდის შემცველი ნარჩენების სათანადოდ განთავსება აუცილებელია. ერთ-ერთი მიდგომაა უსაფრთხო ნაგავსაყრელების გამოყენება, რომლებიც შექმნილია ციანიდის გარემოში გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად. ეს ნაგავსაყრელები დაფარულია გაუმტარი მასალების მრავალი ფენით, როგორიცაა თიხა და სინთეტიკური მემბრანები, რათა შეჩერდეს ციანიდის შემცველი დამაბინძურებლების მიგრაცია.

• კიდევ ერთი ვარიანტია ნარჩენების დამუშავება, რათა შემცირდეს მათში ციანიდის შემცველობა განადგურებამდე. ნარჩენების ციანიდის შესაკავშირებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ტექნიკა, როგორიცაა ქიმიური სტაბილიზაცია, რაც ამცირებს მათ გარემოში გაჟონვის ალბათობას.

2. რესურსების აღდგენა ნარჩენებისგან

• უსაფრთხო განკარგვის გარდა, მიმდინარეობს ძალისხმევა ციანიდის შემცველი ნარჩენებიდან ძვირფასი რესურსების ამოსაღებად. მოწინავე გამოყოფის ტექნიკის გამოყენებით შესაძლებელია ნარჩენებში შესაძლოა ჯერ კიდევ არსებული ოქროსა და სხვა ლითონების მოპოვება. ეს არა მხოლოდ ამცირებს ნარჩენის გარემოზე ზემოქმედებას, არამედ დამატებით ეკონომიკურ სარგებელსაც იძლევა. მაგალითად, ზოგიერთი მაღარო იყენებს ფლოტაციისა და მაგნიტური გამოყოფის მეთოდებს ნარჩენებიდან ოქროსა და სხვა მინერალების ამოსაღებად, რაც მინიმუმამდე ამცირებს ნარჩენებს და მაქსიმალურად ზრდის რესურსების გამოყენებას.

საქმე კვლევების

Zijin Mining-ის აპლიკაცია

„ზიჯინ მაინინგმა“ წარმატებით გამოიყენა ციანიზაციის მეთოდი ნატრიუმის ციანიდის გამოყენებით ზიჯინშანის ოქროს მაღაროში. დაქუცმაცებულ დაბალი შემცველობის ოქროს მადნებზე ციანიდის ხსნარის (ნატრიუმის ციანიდის ხსნარის) შესხურებით, მათ მიაღწიეს ოქროს დაბალფასიან მოპოვებას. თუმცა, ისინი ასევე დიდ ყურადღებას აქცევენ დაბინძურების კონტროლს. მათ დაამონტაჟეს ჩამდინარე წყლების გამწმენდი თანამედროვე სისტემები, რომლებიც იყენებენ ქიმიური დაჟანგვისა და ბიოლოგიური დამუშავების მეთოდების კომბინაციას იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლები აკმაყოფილებდეს მკაცრ გარემოსდაცვით სტანდარტებს ჩაშვებამდე. მყარი ნარჩენების მართვის თვალსაზრისით, მათ შექმნეს უსაფრთხო ნარჩენების შესანახი ობიექტები სათანადო საფარითა და მონიტორინგის სისტემებით, რათა თავიდან აიცილონ ციანიდის გაჟონვა.

დასავლეთ არიდული რეგიონის ოქროს მაღარო

დასავლეთ არიდულ რეგიონში მდებარე ოქროს მაღაროში ისტორიული მემკვიდრეობით მიღებული გროვის გამორეცხვით გამოწვეული ციანიდის ნარჩენი მნიშვნელოვან გარემოსდაცვით პრობლემას წარმოადგენდა. ნარჩენი, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში დაუმუშავებელი იყო, მიმდებარე ნიადაგისა და მიწისქვეშა წყლების დაბინძურების რისკს წარმოადგენდა. ამ პრობლემის მოსაგვარებლად გამოყენებული იქნა ადგილზე დალუქვისა და ბლოკირების მეთოდი. ნარჩენი დაფარული იყო გაუმტარი მასალების მრავალი ფენით, მათ შორის თიხითა და გეომემბრანებით. ამან ეფექტურად დაბლოკა დამაბინძურებლების დიფუზია და გაჟონვა ნალექების მეშვეობით. პროექტის განხორციელების შემდეგ, მონიტორინგის შედეგებმა აჩვენა, რომ ციანიდის და სხვა დამაბინძურებლების კონცენტრაცია მიმდებარე გარემოში მნიშვნელოვნად შემცირდა, რამაც მოსალოდნელი საინჟინრო მიზნები მიაღწია.

მომავალი ტენდენციები

1. არაციანიდური ექსტრაქციის ტექნოლოგიების შემუშავება

• ოქროს ინდუსტრიაში მოსალოდნელია, რომ არაციანიდური მოპოვების ტექნოლოგიებზე ორიენტირებული კვლევისა და განვითარების მეტი ძალისხმევა განხორციელდება. გარემოსდაცვითი რეგულაციების გამკაცრებასთან და გარემოს დაცვის შესახებ საზოგადოების ცნობიერების ამაღლებასთან ერთად, არატოქსიკური მოპოვების მეთოდებზე მოთხოვნა გაიზრდება. ამან შესაძლოა უახლოეს მომავალში ახალი არაციანიდური გამორეცხვის აგენტებისა და პროცესების კომერციალიზაცია გამოიწვიოს.

2. მოწინავე მონიტორინგისა და კონტროლის სისტემების ინტეგრაცია

• ოქროს ინდუსტრიაში სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს მოწინავე მონიტორინგისა და კონტროლის სისტემები. მაგალითად, „საგნების ინტერნეტის“ (IoT) ტექნოლოგიის გამოყენებას შეუძლია რეალურ დროში მონიტორინგი გაუწიოს ციანიდის გამოყენებას, ჩამდინარე წყლების ხარისხს და ნარჩენების შესანახი ობიექტების მდგომარეობას. ამ მონაცემების ანალიზი შესაძლებელია რეალურ დროში, რაც საშუალებას იძლევა მოპოვების პროცესში დაუყოვნებლივი კორექტირება მოხდეს დაბინძურების მინიმიზაციისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

3. ცირკულარული ეკონომიკის მიდგომები

• ოქროს ინდუსტრიაში უფრო მეტი აქცენტი გაკეთდება ცირკულარული ეკონომიკის მიდგომებზე. ეს მოიცავს არა მხოლოდ ოქროსა და სხვა ძვირფასი ლითონების კუდსაცავებიდან ამოღებას, არამედ მოპოვების პროცესში წყლისა და სხვა რესურსების გადამუშავებასა და ხელახალ გამოყენებას. ნარჩენების შემცირებით და რესურსების გამოყენების მაქსიმიზაციით, ოქროს ინდუსტრია შეიძლება გახდეს უფრო მდგრადი და ეკოლოგიურად სუფთა.

დასკვნის სახით, ოქროს ინდუსტრიაში ნატრიუმის ციანიდით დაბინძურების კონტროლის ტექნოლოგიები აუცილებელია ოქროს მოპოვებასთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების რისკების შესამცირებლად. წყაროს შემცირების, პროცესის კონტროლის, ჩამდინარე წყლების დამუშავებისა და მყარი ნარჩენების მართვის კომბინაციით, ოქროს ინდუსტრიას შეუძლია გააგრძელოს ფუნქციონირება გარემოზე ზემოქმედების მინიმიზაციის პარალელურად. ახალი ტექნოლოგიების განვითარებით და უფრო მდგრადი პრაქტიკის დანერგვით, ოქროს ინდუსტრიის მომავალი შეიძლება იყოს უფრო ეკოლოგიურად სუფთა და მდგრადი.