Цианидті сілтісіздендіру процесінің негізгі параметрлері: олар алтынның қалпына келуіне қалай әсер етеді

Тау-кен өнеркәсібінде, цианидшаймалау процесі кендерден алтын алудың кең таралған әдістерінің бірі болып қала береді. Бұл процесс цианид иондарының алтынмен еритін комплекстер түзу қабілетіне негізделген, оны кен матрицасынан бөлуге мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл процестің тиімділігі, әсіресе алтынның алынуы бірнеше негізгі параметрлерге өте тәуелді. Бұл параметрлерді және олардың әсерін түсіну алтын алу цианидті сілтісіздендіру процесін оңтайландыру және экономикалық тиімділікті қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Цианид концентрациясы

Шаймалау ерітіндісіндегі цианид концентрациясы алтынның алынуына айтарлықтай әсер ететін негізгі параметр болып табылады. А жоғары цианид концентрациясы әдетте алтынның тезірек еру жылдамдығына әкеледі. Себебі цианид концентрациясының жоғарылауы химиялық реакцияны алға жылжытатын алтынмен әрекеттесетін цианид иондарының көбірек болуын қамтамасыз етеді. Мысалы, цианидті сілтісіздендірудің әдеттегі жүйесінде цианид концентрациясын 0.05%-дан 0.1%-ға дейін арттыру алтынның еріту жылдамдығының айтарлықтай артуына әкелуі мүмкін. Дегенмен, цианидтердің оңтайлы концентрациясы бар, одан әрі жоғарылау алтынның алынуын пропорционалды түрде арттырмайды. Цианидтердің шамадан тыс концентрациясы бірнеше мәселелерге әкелуі мүмкін. Біріншіден, бұл жағымсыз реакциялардың пайда болуына себеп болуы мүмкін. Мысалы, рудадағы мыс, мырыш және темір сияқты басқа металдар да цианидпен әрекеттесіп, цианидті тұтынады және оның алтын алу үшін қолжетімділігін азайтады. Екіншіден, цианидтердің жоғары концентрациясы цианидті реагенттің көбірек қажеттілігіне байланысты процестің құнын арттырады. Бұған қоса, ол экологиялық қауіп төндіреді, өйткені цианид өте улы зат болып табылады және жоғары концентрациялар қауіпсіздік пен қоршаған ортаны басқарудың қатаң шараларын талап етеді.

PH мәні

Шаймалау ерітіндісінің рН мәні цианидті шаймалау процесінде маңызды рөл атқарады. Алтынды цианидтеу үшін оңтайлы рН әдетте 9.5-тен 11-ге дейін ауытқиды. Осы сілтілі рН диапазонында цианид негізінен алтынды еріту үшін ең реактивті түр болып табылатын бос цианид иондары (CN-) түрінде болады. Тиісті рН деңгейін сақтау өте маңызды, өйткені қышқылдық жағдайда цианид сутегі (HCN) газы түзілуі мүмкін. HCN ұшқыш және өте улы болып табылады, бұл жұмысшылар үшін маңызды қауіпсіздік қаупін тудырып қана қоймай, сонымен қатар алтын өндіруге арналған қолжетімді цианид мөлшерін азайтады. Екінші жағынан, рН тым жоғары болса, кейбір металл гидроксидтерінің ерігіштігі жоғарылауы мүмкін, бұл алтын бөлшектерін жабатын тұнбалардың пайда болуына, цианид пен алтынның жанасуына кедергі келтіруі және осылайша алтынның алыну жылдамдығын төмендетуі мүмкін. Мысалы, құрамында темірдің едәуір мөлшері бар рудаларда жоғары рН мәндерінде темір гидроксиді тұнбалары алтын бөлшектерін түзіп, оларды цианидке қолжетімсіз етіп қаптауы мүмкін.

Шаймалау уақыты

Шаймалау уақытының ұзақтығы алтынның алынуына тікелей әсер ететін тағы бір маңызды параметр болып табылады. Әдетте, шаймалау уақыты ұлғайған сайын алтын көп ериді және алынады. Бастапқыда алтынның еру жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам, өйткені жаңа цианид алтынның ашық беттерімен әрекеттеседі. Алайда уақыт өте келе алтын өндіру қарқыны біртіндеп төмендейді. Себебі, реакция жүріп жатқанда, алтын бөлшектері кішірейеді және реакцияға қол жетімді бет ауданы азаяды. Сондай-ақ ерітіндідегі цианид концентрациясы реакцияға жұмсалған сайын төмендейді, ал реакция өнімдерінің жиналуы реакция жылдамдығын бәсеңдетуі мүмкін. Мысалы, жақсы жобаланған цианидті шаймалау тізбегінде алтын алудың жоғары деңгейіне жету үшін 24 - 48 сағат қажет болуы мүмкін. Бірақ егер шаймалау уақыты тым қысқа болса, алтынның айтарлықтай мөлшері алынбай қалуы мүмкін. Керісінше, шаймалау уақытын оңтайлы нүктеден ұзарту алтын алудың айтарлықтай артуына әкелмеуі мүмкін, бірақ араластыру және айдау үшін энергияны тұтыну сияқты операциялық шығындарды арттырады, сондай-ақ ауа мен басқа да қоршаған орта факторларының ұзақ әсерінен цианид ерітіндісінің деградациясына әкелуі мүмкін.

температура

Алтынның алыну жылдамдығына шаймалау процесінің температурасы да әсер етеді. Температураның жоғарылауы әдетте цианид пен алтын арасындағы химиялық реакцияны жеделдетеді, бұл алтынның еру жылдамдығының жоғарылауына әкеледі. Жоғары температура әрекеттесуші молекулалардың кинетикалық энергиясын арттырады, бұл олардың жиірек және үлкен энергиямен соқтығысуына мүмкіндік береді, осылайша реакцияның жүруіне ықпал етеді. Дегенмен, температураның әсері де шектеулерге ұшырайды. Іс жүзінде температура әдетте қалыпты диапазонда сақталады, әдетте шамамен 20 - 30 ° C. Өйткені, температураны айтарлықтай көтеру қосымша энергия шығынын талап етеді, бұл операциялық шығындарды арттырады. Сонымен қатар, жоғары температурада цианидтің ұшқыштығы артады, бұл булану арқылы цианидтің үлкен жоғалуына әкеледі. Бұған қоса, жоғары температура рудадағы басқа компоненттердің реактивтілігін арттыруы мүмкін, нәтижесінде цианидті тұтынатын және алтын алу тиімділігін төмендететін жанама реакциялар көбейеді. Мысалы, құрамында сульфидті минералдары бар кейбір кендерде жоғары температура сульфидтердің тотығуын тудыруы мүмкін, ол оттегі мен цианидті тұтынып қана қоймай, күкірт қышқылын тудыруы мүмкін, бұл шаймалау ерітіндісінің рН деңгейін төмендетіп, цианидтеу процесін бұзуы мүмкін.

Оттегінің қолжетімділігі

Оттегі алтынды цианидпен сілтілеудің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Алтын, цианид және оттегі арасындағы реакцияны келесі химиялық теңдеу арқылы көрсетуге болады: 4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH. Бұл реакцияны алға жылжыту үшін оттегінің жеткілікті болуы өте маңызды. Шаймалау процесінде оттегі аэрация арқылы немесе сілтісіздендіру ерітіндісіне көпіршікті ауа немесе таза оттегі арқылы енгізілуі мүмкін. Реакция орнына оттегінің берілу жылдамдығы алтынның еру жылдамдығына әсер етеді. Егер оттегі жеткіліксіз болса, реакция шектеледі, ал алтынның алыну жылдамдығы төмендейді. Дегенмен, оттегінің шамадан тыс жеткізілуі де проблемаларға әкелуі мүмкін. Мысалы, кейбір жағдайларда шамадан тыс оттегі цианидтің цианатқа (CNO⁻) немесе басқа жоғары – тотығу – күйдегі қосылыстарға тотығуын тудыруы мүмкін, алтынды алу үшін қолжетімді цианид мөлшерін азайтады. Сонымен қатар, құрамында сульфидті минералдардың белгілі бір түрлері бар кендерде оттегінің шамадан тыс болуы сульфидтердің шамадан тыс тотығуын тудыруы мүмкін, бұл күкірт қышқылын және цианидтеу процесіне кедергі келтіруі мүмкін басқа да жанама өнімдерді тудыруы мүмкін.

Қорытындылай келе, алтынды алу үшін цианидті сілтісіздендіру процесі көптеген негізгі параметрлер әсер ететін күрделі жүйе болып табылады. Цианид концентрациясы, рН мәні, шаймалау уақыты, температура және оттегінің қолжетімділігі алтын алудың тиімділігін анықтау үшін өзара әрекеттеседі. Тау-кен операторлары өңделетін кеннің сипаттамаларына негізделген бұл параметрлерді мұқият оңтайландыруы керек. Осы факторларды дәл бақылай отырып, алтын өндіру жұмыстарының ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз ете отырып, шығындар мен қоршаған ортаға әсерді азайта отырып, алтын алуды барынша арттыруға болады.p