Алтын өнеркәсібіндегі натрий цианидінің ластануын бақылау технологиялары

кіріспе

The алтын өнеркәсібі көптен бері сүйенді натрий цианиді кендерден алтынды, тіпті төмен сұрыптыларды да ерітудегі тиімділігіне байланысты экстракция процесінде. 1887 жылы алтын мен күмісті алу үшін алғаш рет қолданылғаннан бері цианидтеу әдісі алтын өндірудің әлемдік секторында негізгі ағымға айналды. Негізгі химиялық реакция 4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na(Au(CN)₂)+ 4NaOH, мұнда рудадағы алтын әрекеттеседі. цианид иондар оттегінің қатысуымен еритін алтын цианидті кешендер түзеді. Дегенмен, пайдалану Натрий цианиді әзірлеуді және енгізуді жасай отырып, айтарлықтай ластану қаупін тудырады ластануды бақылау технологиялардың маңызы зор.

Натрий цианидімен байланысты экологиялық және қауіпсіздік мәселелері

Уыттылық және қоршаған ортаның ластануы

Цианид – өте улы зат. Натрий цианиді қалдықтарының сұйықтығы қоршаған ортаны қатты ластауы мүмкін. Тіпті аз мөлшерде болса да, ол судағы тіршілік үшін өлімге әкелуі мүмкін және су көздерін ластаса, адам денсаулығына қауіп төндіреді. Алтын өндіру процесінде құрамында цианид бар қалдықтарды дұрыс пайдаланбау топырақтың, жер үсті суларының және жер асты суларының ластануына әкелуі мүмкін. Мысалы, кейбір алтын өндіруші аудандарда цианидке бай қалдықтардың ағуы жақын маңдағы өзендерде балықтардың қырылуына және су сапасының төмендеуіне әкеліп соқты, суға тәуелді жергілікті тұрғындардың тіршілігіне әсер етті.

Қолдану кезіндегі қауіпсіздік тәуекелдері

Тасымалдау, сақтау және пайдалану Натрий цианиді қатаң қауіпсіздік шараларын талап етеді. Бұл импорт лицензиясын және импорттау алдында соңғы пайдаланушы сертификатын талап ететін арнайы химиялық зат. Сақтау кезінде оны қышқылдармен, нитриттермен, нитраттармен және басқа заттармен бірге орналастыруға болмайды, өйткені қышқыл ортаның әсері улы сутегі цианид газының бөлінуін тудыруы мүмкін, өнім сапасы мен пайдалану әсерін төмендетеді. Ол желдетілетін және құрғақ жерде, жақсырақ арнайы қоймада немесе қос құлыпталатын арнайы шкафта сақталуы керек. Сақтау орнының температурасы мен ылғалдылығын жүйелі түрде тексеру, техникалық қызмет көрсету және бақылау, сондай-ақ тиісті желдету немесе ылғалдандыру шаралары қажет. Сондай-ақ сақтау орны тиісті противогаздармен, маскалармен, жеке қорғану құралдарымен, өртке қарсы құралдармен жабдықталуы керек. Өңдеу кезінде төгілу немесе ағып кету сияқты апаттар жұмысшылар мен қоршаған орта үшін апатты салдарға әкелуі мүмкін.

Ластануды бақылау технологиялары

Дереккөзді азайту

1. Процесті оңтайландыру

• Кейбір алтын кеніштері натрий цианидін пайдалануды азайту үшін жаңа өндіру процестерін қолдануда. Мысалы, цианидті емес сілтісіздендіру агенттерін әзірлеу және қолдану барысы жүргізілуде. Цианидтеу әдісі басым болғанымен, тиосульфат негізіндегі шаймалау агенттерін пайдалану сияқты балама технологиялар әлеуетті көрсетеді. Бұл цианидті емес агенттер цианидпен байланысты жоғары уыттылық қаупінсіз белгілі бір жағдайларда алтынды өндіре алады.

• Тағы бір әдіс – кен байыту процесін жақсарту. Неғұрлым тиімді ұнтақтау және бөлу әдістерін қолдану арқылы кендегі алтынды сілтісіздендіру сатысына дейін көбірек шоғырландыруға болады. Бұл цианидпен өңделуі қажет кен мөлшерін азайтады, осылайша цианидті жалпы тұтынуды азайтады.

2. Жабдықты жаңарту

• Жабдықты жаңарту да көзді азайтуға ықпал етуі мүмкін. Мысалы, қазіргі заманғы алтын өндіру жабдығы цианидтердің ағып кету мүмкіндігін барынша азайта отырып, неғұрлым жабық циклге арналған. Жетілдірілген тығыздау механизмдері бар жоғары технологиялық шаймалау цистерналары экстракция процесінде құрамында цианид бар газдар мен сұйықтықтардың шығуын болдырмайды.

Процесті басқару

1.Цианидті пайдалануды бақылау және реттеу

• Қолданылатын цианид мөлшерін бақылау үшін көптеген алтын өндіру операцияларында нақты уақыттағы мониторинг жүйелері орнатылуда. Бұл жүйелер руданың құрамын талдап, цианид мөлшерін сәйкесінше реттей алады. Мысалы, егер рудадағы алтын мөлшері төмен болса, жүйе тиімді өндіруді қамтамасыз ете отырып, қосылған цианид мөлшерін азайта алады.

• Сонымен қатар, сілтісіздендіру ерітіндісіндегі цианид концентрациясын үздіксіз бақылау жедел реттеуге мүмкіндік береді. Егер цианид концентрациясы тым жоғары болса, ол ресурстарды ысырап етіп қана қоймайды, сонымен қатар ластану қаупін арттырады. Цианидтің оңтайлы концентрациясын сақтай отырып, қоршаған ортаға тигізетін әсерді барынша азайта отырып, экстракция тиімділігін арттыруға болады.

2. Аралық қалдықтарды өңдеу

• Алтын өндіру процесінде пайда болатын аралық қалдықтарды өңдеу технологиялары да технологиялық бақылаудың бір бөлігі болып табылады. Мысалы, цианидті және басқа қоспаларды қамтитын қалдықтар ерітінділері жағдайында цианидтердің құрамын төмендете отырып, бағалы металдарды алу және қалпына келтіру үшін ион алмасу сияқты әдістерді қолдануға болады. Бұл ресурстарды қалпына келтіруге көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар одан әрі өңдеуге немесе жоюға дейін қалдықтардың уыттылығын азайтады.

Ағынды суларды тазарту

1. Химиялық тотығу

• Химиялық тотығу - цианидті ағынды суларды тазартудың кең таралған әдісі. Сутегі асқын тотығымен тазарту кеңінен қолданылады. Сутегі асқын тотығы натрий цианиді қалдық сұйықтығымен әрекеттескенде, натрий биоксидікөміртегіжәне аммиак газы түзіледі. Бұл тотығу және ыдырау процесі тиімді және салыстырмалы түрде үнемді. Озон сияқты басқа тотықтырғыштарды да пайдалануға болады. Озон күшті тотығу қабілетіне ие және ағынды сулардағы цианид қосылыстарын тез ыдыратып, оларды аз зиянды заттарға айналдыра алады.

2.Биологиялық өңдеу

• Биологиялық тазарту әдістері де өміршең нұсқа ретінде пайда болуда. Кейбір бактериялар мен микроорганизмдер цианидті қосылыстарды метаболиздей алады. Жақсы жобаланған биологиялық тазарту жүйесінде бұл микроорганизмдерді цианидті ағынды сулар өтетін реакторда өсіруге болады. Микроорганизмдер цианидті көмірқышқыл газына, аммиакқа және басқа да зиянсыз заттарға ыдыратады. Бұл әдіс экологиялық таза, өйткені ол қосымша химиялық ластағыштарды енгізбейді, бірақ микроорганизмдердің дұрыс өсуі мен белсенділігін қамтамасыз ету үшін температура, рН және қоректік заттардың қолжетімділігі сияқты қоршаған орта жағдайларын мұқият бақылауды қажет етеді.

Қатты тұрмыстық қалдықтарды басқару

1.Цианидті қауіпсіз жою – Құрамында қалдық

• Құрамында цианид бар қалдықтарды дұрыс жою өте маңызды. Әдістердің бірі цианидтің қоршаған ортаға ағуын болдырмауға арналған қауіпсіз полигондарды пайдалану болып табылады. Бұл полигондар құрамында цианид бар ластаушы заттардың миграциясын тоқтату үшін саз және синтетикалық мембраналар сияқты өткізбейтін материалдардың бірнеше қабаттарымен қапталған.

• Тағы бір нұсқа – қалдықтарды кәдеге жарату алдында олардың құрамындағы цианидті азайту үшін өңдеу. Қалдық қоймаларындағы цианидті байланыстыру үшін химиялық тұрақтандыру сияқты әдістерді қолдануға болады, бұл олардың қоршаған ортаға сіңу ықтималдығын азайтады.

2. Қалдық қоймаларынан ресурстарды қалпына келтіру

• Қауіпсіз кәдеге жаратудан басқа, құрамында цианид бар қалдықтардан құнды ресурстарды алу жұмыстары жүргізілуде. Жетілдірілген бөлу әдістерін қолдану арқылы қалдық қоймаларында әлі де болуы мүмкін алтын және басқа металдарды алуға болады. Бұл қалдықтардың қоршаған ортаға тигізетін әсерін азайтып қана қоймай, қосымша экономикалық пайда береді. Мысалы, кейбір кеніштер қалдық қоймасынан алтынды және басқа да пайдалы қазбаларды алу үшін флотациялық және магниттік сепарация әдістерін қолданады, қалдықтарды барынша азайтып, ресурстарды барынша пайдалануда.

Іс-тәжірибелер

Zijin Mining қолданбасы

Zijin Mining компаниясы Цзицзиньшань алтын кенішінде натрий цианидінің көмегімен цианидтеу әдісін сәтті қолданды. Ұнтақталған төмен сұрыпты алтын рудаларына цианид ерітіндісін (натрий цианидінің ерітіндісін) шашырату арқылы олар арзан алтын өндіруге қол жеткізді. Дегенмен, олар ластануды бақылауға да үлкен көңіл бөледі. Олар цианидті ағынды суларды ағызудан бұрын қатаң экологиялық стандарттарға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін химиялық тотығу және биологиялық тазарту әдістерінің комбинациясын қолданатын ағынды суларды тазартудың озық жүйелерін орнатты. Қатты қалдықтарды басқару тұрғысынан олар цианидтердің ағып кетуіне жол бермеу үшін тиісті төсеу және бақылау жүйелері бар қауіпсіз қалдық қоймаларын құрды.

Батыс Арид аймағы алтын кеніші

Батыстағы құрғақ аймақтағы алтын кенішінде цианид қалдықтарының тарихи мұраға қалдырылған сілтісіздендіру қалдықтары негізгі экологиялық мәселе болды. Ұзақ уақыт бойы тазартылмаған қалдықтар айналадағы топырақ пен жер асты суларын ластау қаупін тудырды. Бұл мәселені шешу үшін in-situ тығыздау және блоктау әдісі қабылданды. Қалдықтар сазды және геомембраналарды қоса алғанда, өткізбейтін материалдардың бірнеше қабаттарымен жабылған. Бұл жауын-шашын арқылы ластаушы заттардың диффузиясы мен ағуын тиімді болдырмайды. Жобаны іске асырғаннан кейін мониторинг нәтижелері күтілетін инженерлік мақсаттарға қол жеткізе отырып, қоршаған ортадағы цианид пен басқа да ластаушы заттардың концентрациясы айтарлықтай төмендегенін көрсетті.

Болашақ тенденциялар

1. Цианидті емес экстракция технологияларын әзірлеу

• Алтын өнеркәсібінде цианидті емес өндіру технологияларына бағытталған зерттеулер мен тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар көбірек болады деп күтілуде. Қоршаған ортаны қорғау ережелері қатал болған сайын және халықтың қоршаған ортаны қорғау туралы хабардарлығы артқан сайын улы емес өндіру әдістеріне сұраныс артады. Бұл жақын арада жаңа цианидті емес шаймалау агенттері мен процестерін коммерцияландыруға әкелуі мүмкін.

2. Жетілдірілген мониторинг және басқару жүйелерінің интеграциясы

• Жетілдірілген мониторинг және бақылау жүйелері алтын өнеркәсібінде барған сайын маңызды рөл атқаратын болады. Мысалы, заттар интернеті (IoT) технологиясын пайдалану цианидті пайдалануды, ағынды сулардың сапасын және қалдық қоймаларының жай-күйін нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. Бұл деректерді нақты уақыт режимінде талдауға болады, бұл ластануды азайту және қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін өндіру процесін дереу түзетуге мүмкіндік береді.

3. Циркулярлық экономика тәсілдері

• Алтын өнеркәсібінде айналмалы экономика тәсілдеріне көбірек көңіл бөлінетін болады. Бұған қалдық қоймаларынан алтын мен басқа да бағалы металдарды алу ғана емес, сонымен қатар өндіру процесінде су мен басқа ресурстарды қайта өңдеу және қайта пайдалану кіреді. Қалдықтарды азайту және ресурстарды барынша пайдалану арқылы алтын өнеркәсібі орнықты және экологиялық таза бола алады.

Қорытындылай келе, алтын өнеркәсібіндегі натрий цианидінің ластануын бақылау технологиялары алтын өндіруге байланысты экологиялық және қауіпсіздік тәуекелдерін азайту үшін өте маңызды. Көзді азайту, технологиялық процестерді бақылау, ағынды суларды тазарту және қатты қалдықтарды басқарудың үйлесімі арқылы алтын өнеркәсібі қоршаған ортаға әсерін барынша азайта отырып, жұмысын жалғастыра алады. Жаңа технологияларды дамыту және неғұрлым тұрақты тәжірибелерді қабылдау арқылы алтын өнеркәсібінің болашағы экологиялық таза және тұрақты болуы мүмкін.