ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირების წარმოების პრაქტიკა კალციუმის ოქსიდის დოზის გონივრული გაზრდით

შესავალი

ოქროს მოპოვებისა და მოპოვების ინდუსტრიაში, ციანიდაცია არის ფართოდ გამოყენებული მეთოდი მადნებიდან ოქროს მოსაპოვებლად. თუმცა, მაღალი მოხმარება ნატრიუმის ციანიდი არა მხოლოდ ზრდის წარმოების ხარჯებს, არამედ უქმნის ეკოლოგიურ რისკებს მისი ტოქსიკურობის გამო. შემცირების ეფექტური გზების პოვნა ნატრიუმის ციანიდი მოხმარება ოქროს აღდგენის მაჩვენებლების შენარჩუნების ან გაუმჯობესების დროს გადამწყვეტი გამოწვევაა ინდუსტრიისთვის. ერთ-ერთი ასეთი მიდგომა, რომელიც აჩვენა დაპირება წარმოების პრაქტიკაში, არის დოზის გონივრული ზრდა კალციუმის ოქსიდი. ეს სტატია განიხილავს ამ წარმოების პრაქტიკის დეტალებს, შეისწავლის ძირითად მექანიზმებს, განხორციელების სტრატეგიებს და მიღწეულ შედეგებს.

კალციუმის ოქსიდის როლი ციანიდაციის პროცესში

pH რეგულირება

კალციუმის ოქსიდი, როდესაც ემატება ციანიდაციის სისტემას, რეაგირებს წყალთან და წარმოქმნის კალციუმის ჰიდროქსიდს (Ca(OH)_2). ეს რეაქცია ზრდის რბილობის pH მნიშვნელობას. ციანიდაციის პროცესში აუცილებელია შესაბამისი ტუტე pH-ის შენარჩუნება. მაღალი pH გარემო ხელს უწყობს ჰიდროლიზის თავიდან აცილებას ნატრიუმის ციანიდი. ნატრიუმი ციანიდი (NaCN) შეუძლია წყალთან რეაგირება მჟავე ან თითქმის ნეიტრალურ გარემოში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება წყალბადის ციანიდი (HCN), უაღრესად აქროლადი და ტოქსიკური აირი. pH-ის გაზრდით 10-11 დიაპაზონში. ნატრიუმის ციანიდის ჰიდროლიზი ინჰიბირდება, რითაც მცირდება მისი არასაჭირო მოხმარება.

ქიმიური რეაქციები მინარევებისაგან

მადნები ხშირად შეიცავს სხვადასხვა მინარევებს, როგორიცაა რკინა, სპილენძი და თუთია. ამ მინარევებს შეუძლიათ რეაქცია მოახდინონ ნატრიუმის ციანიდთან, წარმოქმნან კომპლექსური ციანიდის ნაერთები და მოიხმარონ ნატრიუმის ციანიდის მნიშვნელოვანი რაოდენობა. კალციუმის ოქსიდს შეუძლია რეაგირება ამ მინარევებისაგან. მაგალითად, საბადოში რკინა შეიძლება არსებობდეს რკინის ოქსიდების ან სულფიდების სახით. კალციუმის ოქსიდს შეუძლია რეაგირება მჟავე ნივთიერებებთან, რომლებიც წარმოიქმნება რკინის სულფიდების დაჟანგვის დროს, ანეიტრალებს მათ. ეს ამცირებს მჟავას რაოდენობას სისტემაში, რაც თავის მხრივ ხელს უწყობს ნატრიუმის ციანიდის სტაბილურობის შენარჩუნებას. გარდა ამისა, კალციუმის ოქსიდს შეუძლია დაალექოს გარკვეული ლითონის იონები ჰიდროქსიდების სახით. მაგალითად, სპილენძის იონებს (Cu^{2 +}) შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ კალციუმის ჰიდროქსიდის ჰიდროქსიდის იონებთან და წარმოქმნან სპილენძის ჰიდროქსიდი (Cu(OH)_2) ნალექი. ნალექის ეს რეაქცია ხსნის სპილენძის იონებს ხსნარიდან, ხელს უშლის მათ ნატრიუმის ციანიდის რეაქციას და ამცირებს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებას.

წარმოების პრაქტიკის დეტალები

მადნის მახასიათებლები და საწყისი პირობები

საწარმოო ქარხანა, სადაც ეს პრაქტიკა ხორციელდებოდა, ამუშავებდა სპეციფიკური ტიპის ოქროს მადნის. საბადოში იყო ოქროს გარკვეული შემცველობა, მნიშვნელოვანი რაოდენობით რკინის სულფიდის მინერალები და სხვა მინარევები, როგორიცაა სპილენძი და თუთია. თავდაპირველად ციანიდაციის პროცესი მოქმედებდა ნატრიუმის ციანიდის შედარებით მაღალი მოხმარებით. რბილობის pH შენარჩუნებული იყო დაახლოებით 9 - 9.5. და კალციუმის ოქსიდის დოზა შედარებით დაბალი იყო. ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი ასევე არ იყო ოპტიმალურ დონეზე.

კალციუმის ოქსიდის დოზის კორექტირება

პრაქტიკის პირველ ეტაპზე თანდათან გაიზარდა კალციუმის ოქსიდის დოზა. საწყისი დოზა იყო დაახლოებით 1 - 2 კგ/ტ საბადო და ის გაიზარდა 0.5 კგ/ტ-ით პროდუქციის სერიაზე. კალციუმის ოქსიდის დოზის გაზრდასთან ერთად, რბილობის pH თანდათან გაიზარდა. ამავდროულად, დიდი ყურადღება დაეთმო ციანიდაციის პროცესზე ზემოქმედებას, მათ შორის რეაქციის სიჩქარეს, ოქროს აღდგენის სიჩქარეს და ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებას.

მონიტორინგი და კონტროლი

საწარმოო პრაქტიკის განმავლობაში, რამდენიმე ძირითადი პარამეტრი მუდმივად ხორციელდებოდა მონიტორინგი. რბილობის pH იზომებოდა რეგულარული ინტერვალებით პულპის ნაკადში დამონტაჟებული pH მრიცხველების გამოყენებით. ნატრიუმის ციანიდის კონცენტრაცია ხსნარში განისაზღვრა ტიტრირების მეთოდების გამოყენებით. ოქროს აღდგენის კოეფიციენტი გამოითვლებოდა საკვების მადნის, ნარჩენების და ორსულ ხსნარში ოქროს შემცველობის ანალიზით. გარდა ამისა, მონიტორინგი განხორციელდა მადნის ნაწილაკების ზომის განაწილებაზე, რადგან მას შეუძლია გავლენა მოახდინოს რეაქციის კინეტიკაზე. მონიტორინგის მონაცემებზე დაყრდნობით, კორექტირება მოხდა კალციუმის ოქსიდის დოზაზე და სხვა საოპერაციო პარამეტრებზე. მაგალითად, თუ pH ძალიან სწრაფად გაიზარდა და გადააჭარბა 11.5-ს. კალციუმის ოქსიდის დოზა ოდნავ შემცირდა ოქროს მოპოვების პროცესზე რაიმე უარყოფითი ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად.

შედეგები და სარგებელი

ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირება

რამდენადაც კალციუმის ოქსიდის დოზა გაიზარდა შესაბამის დონეზე (საბოლოოდ მიაღწია დაახლოებით 4-5 კგ/ტ მადნის ამ შემთხვევაში), დაფიქსირდა ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების მნიშვნელოვანი შემცირება. თავდაპირველად ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება შეადგენდა დაახლოებით 4-5 კგ/ტ საბადოს. კალციუმის ოქსიდის დოზის ოპტიმიზაციის შემდეგ, ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება შემცირდა დაახლოებით 2-3 კგ/ტ მადნამდე, რაც წარმოადგენს შემცირებას დაახლოებით 30%-50%-ით. ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების ამ შემცირებამ პირდაპირ გამოიწვია წარმოების ხარჯების არსებითი შემცირება.

ოქროს აღდგენის მაჩვენებლის გაუმჯობესება

გასაკვირია, რომ არა მხოლოდ ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება შემცირდა, არამედ ოქროს აღდგენის მაჩვენებელიც გაუმჯობესდა. კალციუმის ოქსიდის დოზის კორექტირებამდე ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი იყო დაახლოებით 80%-85%. ოპტიმიზაციის შემდეგ ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი 85%-90%-მდე გაიზარდა. ოქროს აღდგენის ეს გაუმჯობესება შეიძლება მიეწეროს ციანიდაციის გარემოს უკეთეს კონტროლს. გაზრდილი pH და კალციუმის ოქსიდის მიერ მინარევების მოცილება დაეხმარა უფრო ხელსაყრელი პირობების შექმნას ოქროს დაშლისთვის.

გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების სარგებელი

ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირებით, ციანიდის პროცესის გარემოზე ზემოქმედება მნიშვნელოვნად შემცირდა. ნატრიუმის ციანიდის ნაკლებობა ჩამდინარე წყლებში ნიშნავს ტოქსიკურობის დაბალ დონეს, რაც ამცირებს გარემოსთვის პოტენციურ ზიანს. უფრო მეტიც, წყალბადის ციანიდის გაზის წარმოქმნის შემცირებამ pH-ის უკეთესი კონტროლის გამო, ასევე გაზარდა მუშაკებისთვის წარმოების პროცესის უსაფრთხოება.

დასკვნა

კალციუმის ოქსიდის დოზის გონივრულად გაზრდის წარმოების პრაქტიკა დადასტურდა, რომ ეფექტური გზაა ციანიდაციის პროცესში ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შესამცირებლად. კალციუმის ოქსიდის როლის გაცნობიერებით pH-ის რეგულირებაში და მინარევებიან რეაქციაში, ასევე წარმოების პროცესის დროს ფრთხილად მონიტორინგისა და კონტროლის საშუალებით, მნიშვნელოვანი სარგებლის მიღწევაა შესაძლებელი. ეს უპირატესობები მოიცავს ხარჯების დაზოგვას, ოქროს აღდგენის გაუმჯობესებულ მაჩვენებლებს და გაუმჯობესებულ გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების ეფექტურობას. ეს პრაქტიკა შეიძლება გახდეს ღირებული მითითება სხვა ოქროს მოპოვებისა და მოპოვების ქარხნებისთვის, რომლებიც მსგავსი გამოწვევების წინაშე დგანან ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირებაში. შემდგომმა კვლევამ და ოპტიმიზაციამ ამ სფეროში შეიძლება გამოიწვიოს ციანიდაციის კიდევ უფრო ეფექტური და მდგრადი პროცესები მომავალში.