Цианид алтын шламын тазалоо үчүн хлордоо процесси

тааныштыруу

Алтын казып алуу тармагында, цианид алтын шламы цианиддөө процессинде пайда болгон кошумча продукт. Бул лайда алтын, күмүш сыяктуу баалуу металлдар гана эмес, ошондой эле зыяндуу заттар да бар цианид. Цианиддүү алтындын шламын тазалоо ресурстарды калыбына келтирүү үчүн да, айлана-чөйрөнү коргоо үчүн да абдан маанилүү. Хлордоо процесси баалуу металлдарды бөлүп алуу жана цианидди камтыган заттарды зыянсыздандыруу жолун сунуш кылган бул лайды тазалоонун эффективдүү ыкмасы катары пайда болду.

Хлорлоо процессинин принциптери

Кычкылдануу жана тандалма эрүү

The хлордоо процесси белгилүү бир чөйрөдө металлдардын ар кандай кычкылдануу - калыбына келтирүү потенциалынан пайдаланат. Цианиддүү алтындын шламын тазалоонун контекстинде хлорлоочу агент (мисалы, кислоталуу чөйрөдөгү натрий хлораты) кошулганда, цинк, темир, коргошун, жез сыяктуу азыраак кычкылдануу потенциалы бар металлдар артыкчылыктуу кычкылданат жана эритмеде эрийт. Мисалы, туз кислотасы чөйрөсүндө алтын ылайдагы металлдар эритме менен реакцияга кирет. Кийинчерээк натрий хлоратын кошкондо, ал эритме потенциалын жогорулатып, туз кислотасында эрибеген жез жана башка аралашмаларды толук кычкылдандырып, эритүү мүмкүнчүлүгүн берет. Эритме потенциалын так көзөмөлдөө менен күмүш жана алтын сыяктуу баалуу металлдарды калдыкта калтырууга болот.

Цианидди жок кылуу

Алтын шламындагы цианид өтө уулуу. Хлорлоо цианиддин жок кылынышында да роль ойной алат. Щелочтуу чөйрөдө, хлор негизиндеги кычкылдандыруучу зат (мисалы, хлор газы, натрий гипохлорити ж.б.) кошулганда, цианид алгач цианатка чейин кычкылданып, андан кийин андан ары кычкылданат. кычкылтек диоксид жана азот. Жалпы реакция механизми төмөнкүдөй: щелочтуу эритменин катышуусунда кошулган хлор камтыган кычкылдандыргыч OCl⁻ сыяктуу түрлөрдү пайда кылат. Цианид (CN⁻) OCl⁻ менен реакцияга кирет жана бир катар кычкылдануу реакциялары аркылуу ал анча зыяндуу эмес заттарга айланат.

Цианиддүү алтын шламын тазалоодо хлорлоо процессин колдонуу кадамдары

Дарылоо

Хлордоо процессине чейин цианиддүү алтындын шламы адатта алдын ала тазалоону талап кылат. Бул шламдын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүн азайтуу үчүн майдалоо сыяктуу процесстерди камтышы мүмкүн, бул ылай менен хлорлоочу агенттин ортосундагы байланыш аянтын көбөйтүүгө, ошону менен реакциянын натыйжалуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет. Кошумчалай кетсек, эгерде ылайда хлордоо реакциясына тоскоол боло турган көп сандагы аралашмалар бар болсо, мисалы, кээ бир металл оксиддери же сульфиддердин ашыкча өлчөмдөрү, бул бөгөт коюучу заттарды жок кылуу үчүн тиешелүү реагенттер менен алдын ала чайкоо жүргүзүлүшү мүмкүн.

Хлордоо реакциясы

1.Биринчи этап - Хлордоо (Тазалыктарды тазалоо)

• Хлорлоо реакциясынын биринчи этабында цианиддүү алтындын шламынан негизги металлдарды тазалоо негизги максат болуп саналат. Ылай ылайыктуу кислоталуу чөйрө (көбүнчө туз кислотасы) бар реакциялык идишке салынат. Андан кийин, хлорлоочу агент, мисалы, натрий хлораты, акырындык менен кошулат. Реакциянын температурасын, кычкылдуулугун жана хлордоочу агентти кошуу ылдамдыгын кылдаттык менен көзөмөлдөө керек. Мисалы, реакциянын температурасы белгилүү бир диапазондо, адатта 40 - 60 °C тегерегинде сакталышы мүмкүн, ал эми туз кислотасынын эритмесинин кычкылдуулугу тиешелүү концентрацияга, адатта 1 - 3 моль/лге чейин жөнгө салынат.

• Бул процесстин жүрүшүндө реакция системасынын кычкылдануу – калыбына келтирүү потенциалы көзөмөлдөнөт. Потенциал белгилүү бир диапазонго жеткенде (мисалы, кээ бир негизги металлдарды жок кылуу үчүн потенциалды 400 - 450 мВ арасында башкарууга болот), цинк, темир жана жездин бир бөлүгү сыяктуу негизги металлдар кычкылданат жана эритмеде эрийт. Реакция убактысы лайдын курамына жана бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүнө жараша өзгөрүп турат, жалпысынан 2-4 саат.

2. Экинчи этап - Хлордоо (Алтын жана Күмүш бөлүү)

• Биринчи - ыпластыктарды тазалоонун этабынан кийин калдыктын курамында негизинен алтын, күмүш жана кээ бир калган кирлер болот. Экинчи - хлорлоо этабында алтынды же күмүштү тандап эритүү үчүн шарттар түзүлөт. Максаты алтынды эритүү болсо, реакциянын шарттары кычкылдануу - калыбына келтирүү потенциалын жогорулатуу үчүн жөнгө салынат. Мисалы, натрий хлоратын көбүрөөк кошуп, кычкылдуулугун жана температурасын туура жөнгө салуу менен потенциалды алтынды кычкылдандырып, эритүү мүмкүн болгон диапазонго чейин жогорулатууга болот (көбүнчө 1000 - 1050 мВ).

• Реакциянын жүрүшүндө алтын эритмеде эрүүчү алтын хлорид комплекстерине айланат. Күмүш белгилүү шарттарда эрибеген күмүш хлориди пайда кылып, калдыкта калышы мүмкүн. Бул этаптын реакция убактысы лайдагы алтындын көлөмүнө жараша 0.5 - 1 сааттын тегерегинде болушу мүмкүн.

Металл калыбына келтирүү

1.Gold Recovery

• Алтын эритмеде алтын хлоридинин комплекстери түрүндө эригенден кийин аны калыбына келтирүү жолу менен алууга болот. Натрий сульфити, оксал кислотасы же гидразин сыяктуу редуценттерди колдонсо болот. Натрий сульфитин калыбына келтирүүчү агент катары колдонгондо, эритмени тиешелүү рН маанисине (көбүнчө 1 - 2) тууралап, андан кийин натрий сульфитин акырындык менен кошот. Алтын хлоридинин комплекстерин натрий сульфити менен калыбына келтирүүнүн реакция теңдемеси: 3H₂O + 3Na₂SO₃+2HAuCl₄ = 3Na₂SO₄ + 8HCl + 2Au.

• Редукция процесси эритменин кычкылдануу – калыбына келтирүү потенциалын өлчөө аркылуу да көзөмөлдөнөт. Потенциал белгилүү бир мааниге жеткенде кыскаруунун акыркы чекитин аныктоого болот (мисалы, натрий сульфитин колдонуу менен калыбына келтирүүнүн биринчи стадиясында акыркы чекиттин потенциалы 590 - 730 мВ тегерегинде болушу мүмкүн). Андан кийин чөктүрүлгөн алтын чыпкаланып, жуулат жана таза алтындан жасалган буюмдарды алуу үчүн кургатылат.

2.Silver калыбына келтирүү

• Эгерде күмүш хлорлоонун экинчи этабынан кийин калдыкта калса, күмүштү кайра иштетүү үчүн аны андан ары кайра иштетүүгө болот. Кеңири таралган ыкмалардын бири – күмүш нитратын эритмесин түзүү үчүн күмүш хлориди эритүү үчүн азот кислотасын колдонуу сыяктуу күмүш эритүү үчүн калдыкты ылайыктуу реагент менен дарылоо. Андан кийин күмүштү күмүш нитраты эритмесинен электролиз же ылайыктуу калыбына келтирүүчү агент менен калыбына келтирүү сыяктуу ыкмалар менен алууга болот.

Цианид - камтыган агынды сууларды тазалоо

Цианиддүү алтындын шламын хлордоо процессинде пайда болгон агынды сууларда цианиддин калдыктары бар. Экологиялык агызуунун стандарттарына жооп берүү үчүн бул агынды сууларды тазалоо керек. щелочтуу хлордоо бул агынды сууларды тазалоонун кеңири таралган ыкмасы болуп саналат. щелочтуу чөйрөдө (рН > 10) агынды сууга хлор негизиндеги оксидант кошулат. Саркынды суулардагы цианид адегенде цианатка чейин кычкылданат, андан кийин уулуу эмес көмүр кычкыл газына жана азотко чейин кычкылданат. Реакция цианиддин толук кычкылданышын камсыз кылуу үчүн туура аралаштыруу жана реакция убактысынын шарттарында жүргүзүлөт.

Хлорлоо процессинин артыкчылыктары

Жогорку металлды калыбына келтирүү ылдамдыгы

Хлордоо процесси цианиддүү алтындын шламындагы баалуу металлдардын жогорку кайтарымдуулугуна жетише алат. Реакция шарттарын жана кычкылдануу-калыбына келтирүү потенциалын так көзөмөлдөө менен алтын менен күмүштү тандап эритүү жана калыбына келтирүү, ошол эле учурда негизги металл аралашмаларын эффективдүү тазалоого болот. Мисалы, жакшы оптималдаштырылган процесстерде алтынды алуу темпи 95% дан жогору болушу мүмкүн, ал эми күмүш алуу темпи да лайдын баштапкы курамына жараша салыштырмалуу жогору болушу мүмкүн.

Натыйжалуу цианидди жок кылуу

Жогоруда айтылгандай, хлордоо процесси алтын ылайдагы өтө уулуу цианидди натыйжалуу жок кыла алат. Бул курчап турган чөйрөнү коргоо үчүн чоң мааниге ээ, анткени ал цианиддин айлана-чөйрөгө чыгышын алдын алат, адамдардын ден соолугуна жана экологиялык чөйрөгө потенциалдуу зыянды азайтат.

Ар кандай ылай курамына ыңгайлашуу

Хлордоо процесси ар кандай составдагы цианиддүү алтын шламдарына жакшы ыңгайлашуусун көрсөтөт. Ылайда алтындын, күмүштүн жана ар кандай негизги металлдардын көп же төмөн болушуна карабастан, реакциянын шарттарын, мисалы, хлорлоочу агенттин түрү жана көлөмү, реакциянын температурасы, кычкылдуулугу жана кычкылдануу - калыбына келтирүү потенциалы натыйжалуу тазалоого жетишүү үчүн жүргүзүлүшү мүмкүн.

Хлорлоо процессиндеги кыйынчылыктар жана чечүү жолдору

Жабдуулардын коррозиясы

Хлорлоо процессиндеги кычкылдуу жана кычкылдануучу чөйрө жабдуулардын катуу коррозиясына алып келиши мүмкүн. Хлорду - камтыган кычкылдандыргычтарды жана кычкыл чөйрөнү, өзгөчө туз кислотасын колдонуу реакциялык идиштерди, түтүктөрдү жана башка жабдууларды дат басышы мүмкүн. Бул көйгөйдү чечүү үчүн коррозияга туруктуу материалдарды тандоо керек. Мисалы, реакциялык идиштер жогорку сапаттагы дат баспас болоттон, титан эритмелеринен жасалган же резина же графит сыяктуу коррозияга туруктуу материалдар менен капталган болушу мүмкүн. Коррозияга байланыштуу көйгөйлөрдү өз убагында аныктоо жана оңдоо үчүн жабдууларды үзгүлтүксүз текшерүү жана тейлөө зарыл.

Уулуу заттардын пайда болушу

Хлордоо процессинде, өзгөчө цианидди камтыган заттарды тазалоодо уулуу кошумча продуктулардын пайда болуу коркунучу бар. Мисалы, цианид кычкылданганда уулуу цианоген хлориди пайда болушу мүмкүн. Бул көйгөйдү чечүү үчүн тиешелүү реакция шарттарын катуу көзөмөлгө алуу керек. Цианиддин кычкылдануусу учурунда щелочтуу чөйрөнү сактоо цианоген хлоридинин пайда болушуна жол бербейт. Мындан тышкары, уулуу газдардын топтолушуна жол бербөө үчүн өндүрүш аймагында тийиштүү желдетүү жана газ тазалоо системалары орнотулушу керек.

Жогорку энергия жана реагент керектөө

Хлордоо процесси көбүнчө ысытуу, аралаштыруу жана жабдууларды иштетүү үчүн белгилүү бир энергияны талап кылат. Мындан тышкары, хлордоочу каражаттарды жана башка реагенттерди колдонуу да чыгымдарды талап кылат. Энергияны жана реагентти керектөөнү азайтуу үчүн процессти оптималдаштыруу жүргүзүлүшү мүмкүн. Мисалы, реакция шарттарын оптималдаштыруу аркылуу реакциянын эффективдүүлүгүн жогорулатуу, ашыкча ысытуу жана аралаштыруу убакыттарын кыскартуу жана процессти жакшыраак долбоорлоо жана башкаруу аркылуу реагенттерди колдонуу ылдамдыгын жогорулатуу аркылуу.

жыйынтыктоо

Хлорлоо процесси цианиддүү алтындын шламын тазалоонун келечектүү ыкмасы болуп саналат. Ал баалуу металлдарды алуу менен цианидди камтыган заттарды детоксикациялоону айкалыштырат. Технологияны тынымсыз өркүндөтүү жана тиешелүү чечимдерди кабыл алуу менен аны колдонууда кээ бир кыйынчылыктар бар болсо да, хлорлоо процесси алтын казып алуу тармагында барган сайын маанилүү ролду ойноп, экономикалык пайдага да, айлана-чөйрөнү коргоого да салым кошо алат.