ნატრიუმის ციანიდის გამორეცხვის ოპტიმიზაცია ოქრო-სპილენძის მადნებში

შესავალი

ოქროსა და სპილენძის მოპოვება ოქრო-სპილენძის მადნებიდან რთული პროცესია. ციანიზაცია, განსაკუთრებით გამოყენებით ნატრიუმის ციანიდიდიდი ხანია ოქროს მოპოვების დომინანტური მეთოდია. თუმცა, ამ მადნებში სპილენძის არსებობა მნიშვნელოვან სირთულეებს უქმნის ციანიზაციის პროცესს, რაც გავლენას ახდენს როგორც ოქროს მოპოვებაზე, ასევე... ციანიდი მოხმარება. ეს ბლოგპოსტი ნატრიუმის ოპტიმიზაციას ეხება. ციანიდის გამორეცხვა ოქროსა და სპილენძის მადნებში, ძირითადი პრინციპების, გამოწვევებისა და ინოვაციური გადაწყვეტილებების შესწავლა.

ციანიდის გამორეცხვის პრინციპები

ციანიდით გამორეცხვა ეფუძნება ციანიდის იონების უნიკალურ უნარს, წარმოქმნან სტაბილური კომპლექსები ოქროსა და ვერცხლთან. ნატრიუმის ციანიდი, რომელიც წყალში ადვილად ხსნადი და შედარებით სტაბილურია, წარმოადგენს პირველად შემავსებელს. წყალში გახსნისას ის გამოყოფს ციანიდის იონებს. ეს იონები რეაგირებენ ოქროსთან ჟანგბადის თანაობისას ელექტროქიმიური პროცესით. ოქრო ჯერ იჟანგება და შემდეგ უკავშირდება ციანიდის იონებს ხსნადი კომპლექსის წარმოქმნით, რაც საშუალებას იძლევა მისი მადნიდან ამოღება.

სპილენძის მიერ ოქროსა და სპილენძის მადნებში წარმოქმნილი გამოწვევები

ციანიდის მოხმარების ზრდა

ოქრო-სპილენძის მადნებში არსებული სპილენძი ციანიდთან რეაგირებს და წარმოქმნის სხვადასხვა სპილენძ-ციანიდის კომპლექსებს. რეაქტიული სპილენძის ყოველ 1%-ზე შეიძლება დაახლოებით 30 კგ/ტ NaCN-ის მოხმარება. ეს მნიშვნელოვანი მოხმარება არა მხოლოდ ზრდის ციანიზაციის პროცესის ოპერაციულ ხარჯებს, არამედ ციანიდის გამოყენების უფრო ფრთხილად მართვასაც მოითხოვს.

ოქროს გამორეცხვის ინჰიბირება

გამორეცხვის ხსნარში სპილენძ-ციანიდის კომპლექსების მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება შეანელოს ოქროს დაშლა. გარდა ამისა, სპილენძს აქვს ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე პასივაციის ფენების წარმოქმნის ტენდენცია. ეს ფენები ბარიერების როლს ასრულებენ, ამცირებენ ოქროსა და ციანიდის იონებს შორის კონტაქტს და ამით აფერხებენ მოპოვების პროცესს.

ოქროსა და სპილენძის მადნებში ნატრიუმის ციანიდის გამორეცხვის ოპტიმიზაციის სტრატეგიები

მადნების წინასწარი დამუშავება

• ფიზიკური გამოყოფის მეთოდებიმადნის წინასწარი კონცენტრირებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ტექნიკები, როგორიცაა გრავიტაციული გამოყოფა, ფლოტაცია ან მაგნიტური გამოყოფა. ციანიდაციამდე სპილენძის მინერალების მნიშვნელოვანი ნაწილის შერჩევით მოცილებით, ეს მეთოდები ამცირებს სპილენძის შემცველობას მასალაში, რომელიც გაივლის გამორეცხვას. მაგალითად, ფლოტაციას შეუძლია გამოყოს სპილენძის სულფიდის მინერალები ოქროს შემცველი მადნიდან, რითაც მინიმუმამდე დაიყვანს სპილენძის ჩარევას ციანიდაციის დროს.

• ჟანგვითი წინასწარი დამუშავებაჟანგვითი პროცესები, როგორიცაა გამოწვა, ბიოჟანგვა ან წნევის ქვეშ დაჟანგვა, ეფექტურია სულფიდური მინერალების დაშლისა და მასში მოთავსებული ოქროს გამოთავისუფლებისთვის. ოქრო-სპილენძის სულფიდური მადნების კონტექსტში, ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება არა მხოლოდ აძლიერებს ოქროს მოპოვებას, არამედ ამცირებს სპილენძის უარყოფით გავლენას ციანიზაციაზე. მაგალითად, გამოწვა სულფიდური მინერალებს ოქსიდებად გარდაქმნის, რაც ოქროს ციანიდური გამორეცხვის პროცესისთვის უფრო ხელმისაწვდომს ხდის.

პროცესის პარამეტრის ოპტიმიზაცია

• ციანიდის კონცენტრაციაციანიდის იდეალური კონცენტრაციის განსაზღვრა უმნიშვნელოვანესია. მიუხედავად იმისა, რომ უფრო მაღალმა კონცენტრაციებმა შეიძლება გაზარდოს ოქროს გახსნა, ისინი ასევე იწვევენ ციანიდის ჭარბ მოხმარებას, განსაკუთრებით სპილენძის თანაარსებობისას. საჭიროა დაბალანსებული მიდგომა და ზოგიერთ შემთხვევაში, ციანიდის უფრო დაბალი კონცენტრაციის სხვა დანამატებთან ერთად გამოყენებამ შეიძლება უკეთესი შედეგი გამოიღოს.

• pH კონტროლიციანიზაციის პროცესისთვის გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს გამორეცხვის ხსნარში pH-ის სწორი დონის (ჩვეულებრივ, დაახლოებით 9-12) შენარჩუნებას. ოქროსა და სპილენძის მადნის გამორეცხვისას, pH-ის რეგულირება ხელს უწყობს როგორც სპილენძის, ასევე ოქროს გახსნის სიჩქარის კონტროლს. pH-ის ოდნავ შემცირებამ ზოგჯერ შეიძლება გააძლიეროს ოქროს გამორეცხვა სპილენძის გამორეცხვის დათრგუნვით.

• ტემპერატურა და აგიტაციატემპერატურის ამაღლებამ შეიძლება დააჩქაროს ციანიდის გამორეცხვის რეაქცია, თუმცა მას თავისი შეზღუდვები აქვს. ჭარბმა სიცხემ შეიძლება გაზარდოს ციანიდის აქროლადობა და დააჩქაროს მისი დაჟანგვა ნაკლებად რეაქტიულ ნივთიერებებად. მადნის ნაწილაკებს, ციანიდის ხსნარსა და ჟანგბადს შორის კარგი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია ადეკვატური მორევა. თუმცა, ზედმეტად ენერგიულმა მორევამ შეიძლება გამოიწვიოს აღჭურვილობის ზედმეტი ცვეთა.

დანამატების გამოყენება

• ამიაკისციანიზაციის პროცესში ამიაკის დამატება ხელს უწყობს სპილენძის მართვას მასთან სტაბილური კომპლექსების წარმოქმნით. ეს კომპლექსები ხელს უშლის სპილენძ-ციანიდის გარკვეული ნაერთების წარმოქმნას, რომლებიც აფერხებენ ოქროს დაშლას. თუმცა, ამიაკის გამოყენება მოითხოვს ფრთხილად განხილვას მისი ტოქსიკურობისა და აქროლადობის გამო, რაც გარემოსთვის რისკებს წარმოადგენს.

• Glycineბოლოდროინდელი კვლევები მიუთითებს, რომ გლიცინის გამოყენება შესაძლებელია ციანიდის დაბალი კონცენტრაციებთან ერთად ოქროს, ვერცხლისა და სპილენძის ოქროსა და სპილენძის მადნებიდან მოსაპოვებლად. გლიცინი კომპლექსდება როგორც სპილენძის, ასევე სპილენძის იონებთან, ხელს უწყობს სპილენძის გახსნას და შეუძლია ოქროსა და სპილენძის ზედაპირებზე პასივაციის ფენების გახსნა. ამ მიდგომას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ციანიდის მოხმარება მინიმუმ 75%-ით.

საქმე კვლევების

იაპონური სამთო ოპერაცია

იაპონიაში მცირე სამთო საწარმო ციანიზაციის გამოყენებით სპილენძით მდიდარი მადნიდან ოქროს მოპოვების მაქსიმიზაციაზე მუშაობდა. წინა ციანიზაციის ციკლში, 800 ტონა მტვრის (ოქროს ნარჩენი) გამოყენებით, მათ ელუაციის შემდეგ 1.3 კილოგრამი 94%-ით სუფთა ოქრო ამოიღეს. აღდგენის გასაუმჯობესებლად, მათ pH-ის გასაზრდელად კირი გამოიყენეს და სპილენძის მოსაშორებლად ამიაკი გამოიყენეს. გარდა ამისა, მათ სპილენძის ელუირება ჩაატარეს... Carbon ოქროს ელუირებამდე და ძაბვისა და ამპერაჟის რეგულირება ოქროს ელუირებისა და ელექტროდეპონირების დროს. ამ ზომებმა ხელი შეუწყო ოქროს მოპოვების ზრდას.

ავსტრალიის დაბალი შემცველობის სპილენძ-ოქროს მადანი

ავსტრალიური დაბალი შემცველობის სპილენძ-ოქროს მადანი დამუშავდა „შერეული ფლოტაციის - სპილენძ-გოგირდის გამოყოფის - გოგირდის კონცენტრატის ოქროს გამორეცხვის“ პროცესის გამოყენებით. ფლოტაციის რეაგენტების (ბუტილ ქსანთატისა და ამონიუმის დიბუტილდითიოფოსფატის კომბინაციის გამოყენებით, როგორც შემგროვებლების) და პროცესის ნაკადის (დახურულ წრედში უხეში დამუშავებისა და გაწმენდის მრავალი ეტაპი) ოპტიმიზაციით, მათ მიაღწიეს სპილენძის 82.46%-იან და ოქროს სრულ აღდგენას 91.87%-იან.

დასკვნა

ოპტიმიზაცია ნატრიუმის ციანიდი ოქროსა და სპილენძის მადნებში გამორეცხვის პროცესი აუცილებელია ოქროს მოპოვების ეკონომიკური სიცოცხლისუნარიანობისა და გარემოსდაცვითი მდგრადობის გასაუმჯობესებლად. სპილენძის მიერ წარმოქმნილი გამოწვევების გააზრებით და ისეთი სტრატეგიების განხორციელებით, როგორიცაა წინასწარი დამუშავება, პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია და დანამატების გამოყენება, შესაძლებელია ოქროს მოპოვებისა და ციანიდის მოხმარების მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება. ამ სფეროში მომავალი კვლევები, სავარაუდოდ, უფრო ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდების შემუშავებაზე იქნება ორიენტირებული, რაც კიდევ უფრო შეამცირებს ოქროსა და სპილენძის მადნის გადამუშავების გარემოზე ზემოქმედებას და ამავდროულად მაქსიმალურად გაზრდის რესურსების მოპოვებას.