Натрий цианидінің дозасын кен бөлшектерінің өлшеміне қарай қалай реттеуге болады?

Минералды өңдеу саласында, әсіресе алтын мен күмісті алу үшін цианидтеу процесінде , натрий цианиді мөлшерін кен бөлшектерінің өлшеміне сәйкес реттеу сілтілеу тиімділігін оңтайландыру және өндіріс шығындарын азайту үшін өте маңызды. Бұл мақалада мұндай түзетулерді қалай енгізу керектігі туралы жан-жақты нұсқаулық берілген.

Циандалу реакциясына кен бөлшектерінің мөлшерінің әсер ету механизмі

Беттік ауданы және реакция кинетикасы

Ұсақ кен бөлшектерінің меншікті беткі ауданы үлкенірек болады. Натрий цианиді ерітіндісі кенмен әрекеттескенде, үлкен беткі аудан цианид иондары мен мақсатты минералдар (мысалы, алтын немесе күміс) арасында көбірек жанасу нүктелерінің пайда болуына мүмкіндік береді. Реакция кинетикасы теориясына сәйкес, реакция жылдамдығы реагенттердің беткі ауданына пропорционалды. Мысалы, алтынның цианидтелуі бойынша жүргізілген зерттеуде кен бөлшектерінің өлшемі ірі өлшемнен -38 мкм-ге дейін, құрамның қатынасы 75% болған кезде, алтынның шаймалау жылдамдығы айтарлықтай артқаны анықталды. Ұсақ бөлшектермен бетіндегі көбірек алтын атомдары цианид иондарына ұшырайды, бұл реакцияның тиімдірек болуына ықпал етеді.

Екінші жағынан, дөрекі бөлшектердің реакция үшін қол жетімді бетінің ауданы азырақ болады. Цианид иондары тек бөлшектердің сыртқы қабатымен әрекеттесе алады, ал цианид иондарының ірі бөлшектердің ішкі бөлігіне диффузиясы баяу жүреді. Бұл реакцияның жалпы жылдамдығының төмендеуіне және бөлшектердің ішіндегі мақсатты минералдардың толық шайылмауына әкеледі.

Диффузия кедергісі

Ұсақ түйіршікті кендерде мақсатты минералдарға жету үшін цианид иондарының диффузиялануы қажет қашықтық қысқа болады. Бұл диффузиялық кедергіні азайтады және жылдамырақ реакцияға мүмкіндік береді. Кен бөлшектерінің мөлшері ұлғайған сайын кен бөлшектерінің кеуекті құрылымы арқылы цианид иондарының диффузиялық жолы ұзарады. Бөлшектерде ганг минералдарының болуы диффузиялық тосқауыл ретінде де әрекет ете алады. Мысалы, егер ірі бөлшекте құрамында алтыны бар минералдардың айналасында реактивті емес ганг минералдарының қабаттары болса, цианид иондарының алтынмен енуі және әрекеттесуі әлдеқайда ұзағырақ болады, нәтижесінде шаймалау тиімділігі төмен болады.

Кен бөлшектерінің мөлшерін өлшеу

Елеу талдауы

Елеуіш – кен бөлшектерінің мөлшерін анықтаудың кең таралған және қарапайым әдісі. Тор өлшемдері әртүрлі стандартты електер жинағы қолданылады. Кен үлгісін штабельдің үстіңгі елеуішіне қояды, содан кейін штабельді белгілі бір мерзімге механикалық түрде шайқайды. Әрбір електен өткен бөлшектер жиналады және өлшенеді. Әрбір електе ұсталған бөлшектердің массалық пайызын есептеу арқылы кен үлгісінің бөлшектердің өлшемдік таралуын алуға болады. Мысалы, алтын кенін байыту фабрикасында, егер руда торларының өлшемдері 200. 325. және 400. елеуіштер сериясы арқылы електен өткізілсе, әрбір тор өлшемінен кіші бөлшектердің пайыздық үлесін анықтауға болады, бұл кеннің ұсақтығын түсінуге көмектеседі.

Лазерлік дифракциялық бөлшектердің өлшемін талдау

Бұл неғұрлым жетілдірілген және дәл әдіс. Лазерлік дифракциялық анализаторлар лазер сәулесі дисперсті бөлшектер жүйесінен өткен кезде бөлшектер лазер сәулесін шашыратады деген принципке негізделген. Шашыраған жарықтың бұрышы мен қарқындылығы бөлшектердің өлшеміне байланысты. Шашыраған жарықты өлшей отырып, аспап кен үлгісінің бөлшектердің өлшемді таралуын есептей алады. Ол електен өткізу арқылы дәл өлшеу қиын болуы мүмкін өте ұсақ бөлшектерді қоса алғанда, бөлшектердің өлшемдерінің барлық ауқымы туралы толық ақпаратты қамтамасыз ете алады. Бұл әдіс әсіресе бөлшектердің өлшемдері кең кендермен жұмыс істегенде немесе цианидтеу процесін оңтайландыру үшін жоғары дәлдіктегі өлшемдер қажет болғанда пайдалы.

Натрий цианидінің дозасын реттеу принциптері мен әдістері

Жалпы қағидалар

Белгілі бір диапазондағы пропорционалды қатынас

Жалпы алғанда, белгілі бір диапазонда қосылған натрий цианиді мөлшері кен бөлшектерінің беткі ауданына пропорционалды. Кен бөлшектерінің өлшемі ұсақталған сайын (беткі ауданы үлкенірек болған сайын), мақсатты минералдармен толық реакцияны қамтамасыз ету үшін көбірек натрий цианиді қажет болады. Дегенмен, бұл байланыс шексіз сызықтық емес. Натрий цианиді мөлшері белгілі бір деңгейден асқан кезде, шаймалау тиімділігі айтарлықтай артпауы мүмкін және бұл химиялық заттардың ысырап болуына және өндіріс шығындарының артуына әкеледі.

Кен сипаттамаларын қарастыру

Рудалардың әртүрлі түрлерінің химиялық құрамы мен құрылымы әртүрлі. Кейбір кендерде цианид иондарын тұтынатын минералдар болуы мүмкін, мысалы, кейбір сульфидті минералдар. Мұндай жағдайларда, тіпті бірдей бөлшектердің өлшемі үшін, қажетті шаймалау әсеріне жету үшін натрий цианидін көбірек қажет етуі мүмкін. Мысалы, кенде пириттің жоғары үлесі болса, пирит цианид иондарымен және ерітіндідегі оттегімен әрекеттесіп, цианидті жұмсауы мүмкін. Осылайша, цианидтің дозасын кеннің ерекше минералдық құрамына сәйкес реттеу қажет.

Реттеу әдістері

Зертханалық тестілеу

Ірі көлемді өнеркәсіптік өндіріске кіріспес бұрын, зертханалық сынақтар жүргізілуі керек. Әртүрлі бөлшектер өлшемі бар кен үлгілерін ұнтақтау және елеу арқылы дайындаңыз. Содан кейін, осы үлгілерде натрий цианидінің әртүрлі дозаларымен цианидтеу арқылы шаймалау сынақтарын жүргізіңіз. Әртүрлі жағдайларда мақсатты минералдардың (мысалы, алтын немесе күміс) шаймалау жылдамдығын өлшеңіз. Тәжірибелік деректерді талдау арқылы кен бөлшектерінің мөлшері, натрий цианидінің мөлшері және шаймалау жылдамдығы арасындағы байланысты анықтаңыз. Мысалы, бөлшектерінің өлшемі -200 меш (шамамен 74 мкм) болатын алтын кені үшін зертханалық сынақ натрий цианидінің мөлшері 1 кг/т-дан 2 кг/т-ға дейін арттырылған кезде алтынның шаймалау жылдамдығы 70%-дан 85%-ға дейін артатынын, бірақ дозаны одан әрі 3 кг/т-ға дейін арттыру шаймалау жылдамдығын тек 87%-ға дейін арттыратынын көрсетуі мүмкін. Бұл деректерді өнеркәсіптік өндіріс үшін анықтама ретінде пайдалануға болады.

Өнеркәсіптік өндірісте онлайн бақылау және реттеу

Өнеркәсіптік өндірісте цианидтеу процесіне түсетін кеннің бөлшектерінің мөлшерін үздіксіз бақылау үшін онлайн бөлшектер өлшемі анализаторларын орнатуға болады. Зертханалық сынақтардағы бөлшектердің мөлшері мен натрий цианидінің мөлшерлемесі арасындағы алдын ала белгіленген байланыс негізінде автоматты мөлшерлеу жүйесін нақты уақыт режимінде реттеуге болады. Мысалы, желідегі бөлшектер өлшемі анализаторы кеннің орташа бөлшектерінің ұсақталғанын анықтаса, автоматты мөлшерлеу жүйесі оңтайлы шаймалау тиімділігін сақтау үшін натрий цианидінің дозасын сәйкесінше арттыра алады.

Қорытындылай келе, натрий цианидінің дозасын кен бөлшектерінің өлшеміне сәйкес реттеу цианидтеу процесінде күрделі, бірақ маңызды міндет болып табылады. Кен бөлшектерінің мөлшерінің әсер ету механизмін түсіну, бөлшектердің өлшемін дәл өлшеу және сәйкес реттеу принциптері мен әдістерін сақтай отырып, минералды өңдеу өнеркәсібі цианидтеу арқылы шаймалаудың тиімділігін арттыра алады, химиялық тұтынуды азайтады және жалпы экономикалық және экологиялық пайданы арттырады.