Аммиакпен оттегіге бай цианидтеу процесінде алтын мен күмісті сілтілеу жылдамдығын арттыру

кіріспе

Кендерден алтын мен күмісті алу тау-кен өнеркәсібіндегі күрделі және шешуші процесс болып табылады. Осы мақсат үшін цианидтеу көптен бері басым әдіс болды. Дегенмен, асыл металдарды шаймалау жылдамдығын жақсарту және жалпы тиімділікті арттыру үшін процесті оңтайландыру бойынша үздіксіз күш-жігер жұмсалуда. Уәде беретін осындай тәсілдердің бірі - пайдалану аммиак оттегіге бай цианидтеу процесінде. Бұл мақалада аммиак алтын мен күмістің шаймалану жылдамдығын арттыруда қалай маңызды рөл атқара алатынын зерттейді.

Цианидтеу негіздері

Цианидтеу натрий немесе калийдің әлсіз ерітінділері принципіне негізделген цианид әдетте алтын рудаларында кездесетін басқа материалдарға қарағанда металдық алтынның және күмістің ұсақ бөлшектеріне артықшылықты еріткіш әрекетке ие. Бұл процесте алтынның жаңа беттеріне бос оттегі бар сулы ерітіндіде цианид әсер еткенде, гидроксидпен бірге алтын цианидті қосылыс түзетін химиялық реакция жүреді.

Процесс бірнеше факторларды мұқият бақылауды талап етеді. Мысалы, цианид ерітіндісінің күші өте маңызды. Әдетте, ерітіндінің күші шамамен бір фунт цианид (KCN эквиваленті) тонна ерітіндіге (суға) тең, өйткені бұл көптеген түзу цианидтік тізбектер үшін жеткілікті күшті болып табылды. Эксперименттік жұмыс бұл беріктіктің максималды еріту қабілетін қамтамасыз ететінін көрсетті. Сонымен қатар, әлсіз ерітіндіге цианидтер (цианидтеу процесіне зиянды әсер етуі мүмкін минералдар) аз әсер етеді және ыстық ауа райында булану нәтижесінде пайда болатын түтіндерден улану қаупі азаяды.

Температура да маңызды рөл атқарады. Суық климатта ерітінділер тиімді еріту әрекетін сақтау үшін жиі шамамен 70 °F дейін қызады. Осы температурадан жоғары ыдырау арқылы цианидтің жоғалуы маңызды алаңдаушылық тудырады. Теориялық тұрғыдан, алтын 138 ° F температурада ерітіндіде ең жылдам ериді.

Оттегі - бай цианидтеу процесіндегі аммиактың рөлі

Металл иондарымен комплекстеу

Аммиак кенде болатын әртүрлі металл иондарымен күрделі қосылыстар түзе алады. Алтын мен күмісті алу контекстінде ол көптеген алтын рудаларында жиі кездесетін мыс иондарымен әрекеттесе алады. Мыс цианидті тұтынып, алтын мен күмістің шайылуына кедергі келтіруі мүмкін. Мыс-аммиак кешендерін құра отырып, аммиак цианид иондары үшін бәсекелестікті төмендетеді, алтын мен күмісті еріту үшін цианидті көбірек береді. Нәтижесінде аммиактың болуы ерітіндідегі бос цианид иондарының жоғары концентрациясын сақтауға көмектеседі, бұл алтын мен күмісті шаймалау үшін тиімді.

Электрохимиялық ортаға әсері

Аммиак шаймалау жүйесінің электрохимиялық ортасын да өзгерте алады. Ол ерітіндінің тотығу-тотықсыздану потенциалына әсер етуі мүмкін, бұл өз кезегінде алтын мен күмістің тотығуына және еруіне әсер етеді. Оттегіге бай ортада аммиактың болуы оттегі молекулаларының активтенуін күшейтуі мүмкін. Бұл күшейтілген оттегі белсендіру алтын мен күмістің тиісті цианидті кешендерге тотығуына ықпал етеді. Мысалы, алтын жағдайында реакция жолы тиісті алтын цианид кешенінің түзілуін тиімдірек жеңілдету үшін өзгертілуі мүмкін.

Минералды жер бетінің қасиеттерін жақсарту

Аммиак кендегі минералдардың бетімен әрекеттесе алады. Тікелей шаймалау қиын кейбір минералдар аммиакпен өзгертілген беттік қасиеттеріне ие болуы мүмкін. Бұл модификация бетті цианид иондарына реактивті ете алады, осылайша жалпы шаймалау тиімділігін арттырады. Мысалы, құрамында күміс бар кейбір минералдарда цианид иондарының кіруін тежейтін беттік жабын болуы мүмкін. Аммиак бұл жабынмен әрекеттеседі немесе минералдың бетіне адсорбциялануы мүмкін, оның заряды мен химиялық реактивтілігін өзгертеді және цианид иондарының минералдағы күміспен тиімдірек әрекеттесуіне мүмкіндік береді.

Жағдайлар және практикалық қолданулар

Алтын-күміс кенішінде тәжірибелік қолдануда аммиак қосумен бүйірлік – ұнтақтау – сілтілеу және оттегіге бай цианидтеу процесі біріктірілді. Бастапқы өндіріс процесі өзгеріссіз қалған жағдайда бірінші сатыдағы ұнтақтауда аммиактың тиісті мөлшерін қосу жүргізілді. Нәтижелері тамаша болды. Аммиак қоспаған жағдаймен салыстырғанда алтынды цианидтеумен сілтілеу жылдамдығы 0.47%-ға, күмісті сілтілеу деңгейі 5.33%-ға артты, мысты сілтілеу деңгейі 6.50%-ға төмендеді. Бұл қымбат металдардың алынуын күшейтіп қана қоймай, сонымен қатар мыс ерітуін азайтты, бұл көбінесе қажетсіз жанама әсер етеді, өйткені мыс цианидті тұтынып, кейінгі металл алу процестерін қиындатады.

Алтынның белгілі бір түрі – күміс кені бойынша жүргізілген басқа зерттеуде оттегіге бай цианидтеу процесіне аммиак қосу шаймалау кинетикасының айтарлықтай жақсаруына әкелді. Алтын мен күмісті сілтілеудің жоғары деңгейіне жету үшін қажетті уақыт қысқарды. Бұл шаймалау процесінің өткізу қабілетін арттырып қана қоймай, сонымен бірге ұзақ мерзімді перспективада энергия мен ресурстарды үнемдеуге мүмкіндік берді.

Оңтайландыру және қарастырулар

Аммиак оттегіге бай цианидтеу процесінде алтын мен күмісті сілтілеу жылдамдығын арттыруда үлкен әлеуетке ие болғанымен, бірнеше факторларды оңтайландыру қажет. Қосылған аммиак концентрациясы өте маңызды. Тым аз аммиак комплекс түзілуіне, электрохимиялық ортаға немесе минералды бетінің модификациясына айтарлықтай әсер етпеуі мүмкін. Екінші жағынан, аммиактың шамадан тыс мөлшері шығындардың өсуіне, ықтимал экологиялық мәселелерге әкелуі мүмкін және тіпті сілтілеу жүйесінің жалпы химиялық тепе-теңдігін бұзуы мүмкін.

Шаймалау ерітіндісінің рН мәнін де мұқият бақылау қажет. Аммиак әлсіз негіз болып табылады және оны қосу ерітіндінің рН деңгейіне әсер етуі мүмкін. Цианидтеу процесі рН-ға сезімтал болғандықтан, оңтайлы рН диапазонын (әдетте шамамен 10 - 11) сақтау цианид иондарының дұрыс жұмыс істеуі және жалпы реакция кинетикасы үшін өте маңызды.

Сонымен қатар, аммиактың процесте қолданылатын басқа реагенттермен, мысалы, әкпен (ол көбінесе рН деңгейін реттеу және цианид сутегі газының түзілуін болдырмау үшін қосылады) үйлесімділігін ескеру қажет. Шаймалау жүйесіндегі барлық химиялық реакциялардың үйлесімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету алтын мен күмісті сілтілеу жылдамдығын арттыру үшін өте маңызды.

қорытынды

Оттегіге бай цианидтеу процесінде аммиакты қолдану алтын мен күмістің шаймалану жылдамдығын арттырудың өміршең және тиімді әдісін ұсынады. Металл иондарымен комплекс құру, электрохимиялық ортаны өзгерту және минералды бетінің қасиеттерін жақсарту арқылы аммиак бағалы металдарды алу тиімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Дегенмен, аммиак концентрациясы, рН бақылауы және басқа реагенттермен үйлесімділік сияқты параметрлерді мұқият оңтайландыру осы тәсілдің артықшылықтарын толық жүзеге асыру үшін қажет. Тау-кен өнеркәсібі бағалы металдарды алудың неғұрлым тиімді және тұрақты жолдарын іздеуді жалғастыруда, цианидтеу процестеріндегі аммиактың рөліне одан да көп көңіл бөлінуі мүмкін және одан әрі зерттеулер қажет.