გავრცელებული ტიპის ოქროს მადნებისთვის შლამის ციანირების მთელი პროცესი

1. შესავალი

ოქროს მოპოვების ინდუსტრიის უწყვეტ განვითარებასთან ერთად, ადვილად დამუშავებადი ოქროს მადნის რესურსები თანდათან მცირდება. ამიტომ, დიდი მნიშვნელობა აქვს ცეცხლგამძლე ოქროს მადნების, როგორიცაა დარიშხან-ანტიმონის ძარღვების - გაფანტული ტიპის ოქროს მადნების გამდიდრებისა და დნობის პროცესების შესწავლას. ეს მადნები ხასიათდება კომპლექსური...

x მიერალოგია, სადაც არსენოპირიტი და სტიბნიტი მჭიდრო კავშირშია განგის მინერალებთან გაფანტული ფორმით, რაც ოქროს მოპოვებას ართულებს. მთლიანად შლამის ციანირების პროცესი ოქროს მოპოვების გავრცელებული მეთოდია, მაგრამ ამ ტიპის მადნისთვის ხშირად წარმოიქმნება პრობლემები, როგორიცაა ოქროს დაბალი გამორეცხვის სიჩქარე და რეაგენტების მაღალი მოხმარება. ამ პროცესის ოპტიმიზაციას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს რესურსების გამოყენების მაჩვენებელი და ოქროს მაღაროების ეკონომიკური სარგებელი.

2. დარიშხანის - ანტიმონის ძარღვების - გაფანტული ტიპის ოქროს მადნების მახასიათებლები

2.1 მინერალოგიური შემადგენლობა

დარიშხან-ანტიმონის ძარღვებში გაფანტული ტიპის ოქროს მადნებში, არსენოპირიტი და სტიბნიტი ძირითადი მინერალებია, რომლებიც გავლენას ახდენენ ოქროს მოპოვებაზე. მადანში ბუნებრივი ოქროს ნაწილაკებს აქვთ ნაწილაკების უკიდურესად არათანაბარი ზომები. ისინი ძირითადად განაწილებულია პირიტისა და არსენოპირიტის ბზარებსა და მარცვლოვანთაშორის სივრცეებში, ან შეფუთულია მათში. ზოგჯერ, ოქრო თანაარსებობს სტიბნიტთან და მისი ნაწილი ჩადებულია განგის მინერალებში, როგორიცაა ლიმონიტი ან კვარცი. მადანში პირიტის ნაწილი არსებობს წვრილმარცვლოვანი დისემინაციების სახით განგის მინერალებში და აქვს მჭიდრო სიმბიოზური ურთიერთობა არსენოპირიტთან და მარკაზიტთან. არსენოპირიტს ზოგადად აქვს შედარებით წვრილი ნაწილაკების ზომა და მჭიდრო კავშირშია პირიტთან. მადნის სტრუქტურა ძირითადად ძარღვოვან-დისემინირებულია, სადაც სტიბნიტისა და არსენოპირიტის უმეტესობა განგის მინერალებთან გაფანტული ფორმით არის გადახლართული.

2.2 მავნე ელემენტები

დარიშხანის (As) და სტიბიუმის (Sb) არსებობა მადანში უკიდურესად არახელსაყრელია ოქროს ციანირებული გამორეცხვისთვის. ამ ელემენტებს შეუძლიათ რეაქციაში შევიდნენ ციანიდი და ჟანგბადი ციანირების პროცესში, რაც მოიხმარს რეაგენტების დიდ რაოდენობას და ამცირებს ოქროს გამორეცხვის სიჩქარეს. მაგალითად, დარიშხანს შეუძლია ციანიდის ხსნარში წარმოქმნას სხვადასხვა დარიშხანის შემცველი ნაერთები, რომლებიც არა მხოლოდ მოიხმარენ ციანიდს, არამედ შეიძლება წარმოიქმნას პასივაციის აპკები ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის ოქროსა და ციანიდის იონებს შორის კონტაქტს.

3. არსებული პრობლემები სლამის ციანირების პროცესში

3.1 ოქროს გამოჟონვის დაბალი მაჩვენებელი

დარიშხან-ანტიმონის ძარღვებში გავრცელებული ტიპის ოქროს მადნების პირდაპირი სრული ციანიზაცია ხშირად იწვევს ოქროს დაბალ გამორეცხვის სიჩქარეს. რთული მინერალოგიური შემადგენლობისა და მავნე ელემენტების არსებობის გამო, ოქროს სრულად გახსნა ციანიდით რთულია. ზოგიერთი მადნის შემთხვევაში, პირდაპირი სრული ციანიზაციის აღდგენის მაჩვენებელი მხოლოდ დაახლოებით 47.62%-ია.

3.2 რეაგენტის მაღალი მოხმარება

ციანიზაციის პროცესი გამორეცხვის აგენტის სახით დიდი რაოდენობით ციანიდს მოითხოვს. თუმცა, დარიშხანის, სტიბიუმის და სხვა მავნე ელემენტების თანაარსებობისას, ციანიდის მოხმარება მნიშვნელოვნად იზრდება. გარდა ამისა, მადანში ზოგიერთი სულფიდური მინერალის არსებობას ასევე შეუძლია რეაქციაში შევიდეს ციანიდთან, რაც კიდევ უფრო ზრდის რეაგენტის მოხმარებას. მაგალითად, სულფიდური მინერალების ციანიდთან რეაქციამ შეიძლება წარმოქმნას სხვადასხვა ციანოკომპლექსები, რაც ამცირებს თავისუფალი ციანიდის კონცენტრაციას ნალექში და ანელებს ოქროს გამორეცხვას.

4. ოპტიმიზაციის სტრატეგიები ყველასთვის - ლორწოს ციანიზაციის პროცესისთვის

4.1 წინასწარი დამუშავების მეთოდები

4.1.1 ტუტე გამორეცხვის წინასწარი დამუშავება

NaOH-ის, როგორც ტუტე გამოტუტვის აგენტის გამოყენებამ შეიძლება ეფექტურად მოაშოროს ზოგიერთი მავნე ელემენტი. ორთოგონალური ფაქტორული ექსპერიმენტების მეშვეობით დადგინდა, რომ ზოგიერთი მადნის შემთხვევაში, როდესაც მინერალის დაფქვის სიწვრილე -200 mesh-ია, რაც 85%-ს შეადგენს, ტუტე გამოტუტვის კონცენტრაცია 60 კგ/ტ-ია, ტუტე გამოტუტვის დრო 32 საათია, ხოლო ტუტე გამოტუტვის ტემპერატურა 26°C, შესაძლებელია შემდგომი ციანიზაციის ეფექტის გაუმჯობესება. ტუტე გამოტუტვის შედეგად შესაძლებელია დარიშხანის და სტიბიუმის შემცველი ზოგიერთი მინერალის გარკვეულწილად გახსნა, რაც ამცირებს მათ უარყოფით გავლენას ციანიზაციის პროცესზე.

4.1.2 მჟავასთან წინასწარი დამუშავება

Acid pretreatment, such as using nitric acid (HNO₃) and hydrochloric acid (HCl), can also be effective. Acid pretreatment can reduce cyanide consumption. For example, after acid pretreatment, cyanide consumption can be reduced by 340 - 210 mg/L respectively, and the corresponding gold recovery rates can increase to 98.87% and 95.11%. Acid pretreatment can dissolve some Carbonate minerals and part of the sulfide minerals in the ore, reducing the interference of these minerals in the cyanidation process.

4.1.3 წინასწარი დამუშავება შეწვის დროს

კარგი შედეგის მიღწევა შესაძლებელია მადნის ციანიზაციამდე 0.5-2 საათით ადრე 600-1000°C ტემპერატურაზე გამოწვით. გამომწვარი ნიმუშების ციანიზაციის შედეგები აჩვენებს, რომ ციანიდის მოხმარება მკვეთრად მცირდება 1150 მგ/ლ-ით, ხოლო ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი იზრდება 5.2%-ით. გარდა ამისა, დარიშხანის, სტიბიუმის, კადმიუმის და MERCURY გამომწვარ ნიმუშში (გამომწვარი 1000 °C-ზე 2 საათის განმავლობაში) მნიშვნელოვნად შემცირებულია. გამოწვას შეუძლია სულფიდის მინერალების ლითონის ოქსიდებად გარდაქმნა, რაც ოქროს ციანიდით გამორეცხვისთვის უფრო ხელმისაწვდომს ხდის.

4.2 ციანიზაციის პირობების ოპტიმიზაცია

4.2.1 ციანიდის კონცენტრაცია

სხვადასხვა მახასიათებლების მქონე მადნებისთვის საჭიროა ციანიდის შესაბამისი კონცენტრაციის განსაზღვრა. პირველი ტიპის მადნის ნიმუშისთვის, რომელიც შეიცავს 10.5 ppm ოქროს მაღალი დარიშხანისა და სტიბიუმის შემცველობით, ციანიდის ოპტიმალური კონცენტრაციაა 4000 მგ/ლ, ხოლო მეორე ტიპის მადნის ნიმუშისთვის, რომელსაც აქვს დაბალი ოქროს შემცველობა (2.5 ppm), მაგრამ მაღალი ვერცხლის შემცველობა (160 ppm), ციანიდის ოპტიმალური კონცენტრაციაა 2500 მგ/ლ. ციანიდის კონცენტრაციის მადნის თვისებების მიხედვით რეგულირება უზრუნველყოფს ოქროს ეფექტურ გამორეცხვას და ამავდროულად ამცირებს რეაგენტების ნარჩენებს.

4.2.2 pH მნიშვნელობა

ციანიდაციის ხსნარის pH მნიშვნელობას ასევე მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს გამორეცხვის ეფექტზე. პირველი ნიმუშისთვის ოპტიმალური pH არის 11.1, ხოლო მეორე ნიმუშისთვის - 10.5. შესაბამისი pH მნიშვნელობის შენარჩუნება უზრუნველყოფს ციანიდის ხსნარის სტაბილურობას და ხელს უწყობს ოქროსა და ციანიდის იონებს შორის რეაქციას.

4.2.3 ციანიზაციის დრო

ციანიზაციის დროც ოპტიმიზირებული უნდა იყოს. ზემოთ ხსენებული ორივე ტიპის ნიმუშისთვის, ციანიზაციის შესაბამისი დრო 24 საათია. ციანიზაციის დროის გახანგრძლივება შესაძლოა სულაც არ ზრდიდეს ოქროს მოპოვების მაჩვენებელს მნიშვნელოვნად, მაგრამ გაზრდის წარმოების ხარჯებს. ამიტომ, ციანიზაციის შესაბამისი დროის განსაზღვრა გადამწყვეტია წარმოების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

4.2.4 ჟანგვის აგენტების გამოყენება

ოქროს მოპოვების კინეტიკა შეიძლება გაუმჯობესდეს ისეთი დამჟანგავი აგენტების გამოყენებით, როგორიცაა H₂O₂ (0.015 M), ჰაერი (0.15 ლ/წთ) ან H₂O₂-ისა და ჰაერის ნარევი. მათ შორის, ჰაერის ინექციას ყველაზე მნიშვნელოვანი დადებითი ეფექტი აქვს გამორეცხვის კინეტიკაზე. დამჟანგავ აგენტებს შეუძლიათ მადანში არსებული ზოგიერთი აღდგენილი ნივთიერება დაჟანგულ ფორმებად გარდაქმნან, რაც ხელს უწყობს ოქროს დაშლას.

5. შემთხვევის შესწავლა

განსუს ოქროს მაღაროში ოპტიმიზებული იქნა დარიშხან-ანტიმონის ძარღვებში გავრცელებული ტიპის ოქროს მადნის მთლიანად შლამის ციანიზაციის პროცესი. NaOH-ით ტუტე გამორეცხვის წინასწარი დამუშავების, დაფქვის სისუფთავის, ტუტე გამორეცხვის კონცენტრაციის, დროისა და ტემპერატურის ოპტიმიზაციის, შემდეგ კი შესაბამისი NaCN კონცენტრაციითა და ციანიზაციის დროით ციანიზაციის განხორციელების გზით, ციანიდის გამორეცხვის სიჩქარე თავდაპირველი 47.62%-დან 85.04%-მდე გაიზარდა. სხვა შემთხვევაში, რთული შემადგენლობის მადნის მქონე ოქროს საბადოში, მჟავა წინასწარი დამუშავებისა და გამოწვის წინასწარი დამუშავების შემდეგ, შემდეგ კი კორექტირების შემდეგ. ციანიზაციის პირობებიოქროს მოპოვების მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა და ციანიდის მოხმარება ეფექტურად შემცირდა.

6. დასკვნა

დარიშხან-ანტიმონის ძარღვებში გავრცელებული ტიპის ოქროს მადნებისთვის მთლიანად ლორწოვანი ციანირების პროცესის ოპტიმიზაცია ოქროს მოპოვების ეფექტურობის გაუმჯობესებისა და წარმოების ხარჯების შემცირების ეფექტური გზაა. შესაბამისი წინასწარი დამუშავების მეთოდების, როგორიცაა ტუტე გამორეცხვა, მჟავა წინასწარი დამუშავება და გამოწვის წინასწარი დამუშავება, არჩევით და ციანირების პირობების ოპტიმიზაციით, მათ შორის ციანიდის კონცენტრაციით, pH მნიშვნელობით, ციანირების დროით და დამჟანგავი აგენტების გამოყენებით, შესაძლებელია მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება ოქროს გამორეცხვის სიჩქარესა და რეაგენტების მოხმარებაში. სხვადასხვა ოქროს მაღაროებმა უნდა შეარჩიონ ოპტიმიზაციის სტრატეგიები საკუთარი მადნის მახასიათებლების მიხედვით, საუკეთესო ეკონომიკური და გარემოსდაცვითი სარგებლის მისაღწევად.