Natrio cianido suvartojimo mažinimo, pagrįstai didinant kalcio oksido dozę, gamybos praktika

Įvadas

Aukso kasybos ir gavybos pramonėje cianidavimas yra plačiai naudojamas aukso išgavimo iš rūdų metodas. Tačiau didelis natrio cianido sunaudojimas ne tik padidina gamybos sąnaudas, bet ir kelia pavojų aplinkai dėl jo toksiškumo. Veiksmingų būdų, kaip sumažinti natrio cianido sunaudojimą, išlaikant arba pagerinant aukso išgavimo rodiklius, paieška yra esminis pramonės iššūkis. Vienas iš tokių metodų, kuris pasirodė esąs perspektyvus gamybos praktikoje, yra pagrįstas kalcio oksido dozės padidinimas . Šiame straipsnyje bus išsamiai aptarta ši gamybos praktika, nagrinėjami pagrindiniai mechanizmai, įgyvendinimo strategijos ir pasiekti rezultatai.

Kalcio oksido vaidmuo cianidavimo procese

pH reguliavimas

Kalcio oksidas, įpiltas į cianidavimo sistemą, reaguoja su vandeniu ir sudaro kalcio hidroksidą (Ca(OH)_2). Ši reakcija padidina celiuliozės pH vertę. Cianidavimo procese labai svarbu palaikyti tinkamą šarminį pH. Aukšto pH aplinka padeda išvengti natrio cianido hidrolizės . Natrio cianidas (NaCN) gali reaguoti su vandeniu rūgštinėje arba beveik neutralioje aplinkoje, todėl susidaro vandenilio cianidas (HCN) – labai lakios ir toksiškos dujos. Padidinus pH iki maždaug 10–11, natrio cianido hidrolizė yra slopinama, taip sumažinant nereikalingą jo sunaudojimą.

Cheminės reakcijos su priemaišomis

Rūdos dažnai turi įvairių priemaišų, tokių kaip geležis, varis ir cinkas. Šios priemaišos gali reaguoti su natrio cianidu, sudarydamos sudėtingus cianido junginius ir sunaudodamos didelį kiekį natrio cianido. Kalcio oksidas gali reaguoti su kai kuriomis iš šių priemaišų. Pavyzdžiui, geležis rūdoje gali būti geležies oksidų arba sulfidų pavidalu. Kalcio oksidas gali reaguoti su rūgštinėmis medžiagomis, susidarančiomis oksiduojant geležies sulfidus, juos neutralizuodamas. Tai sumažina rūgšties kiekį sistemoje, o tai savo ruožtu padeda išlaikyti natrio cianido stabilumą. Be to, kalcio oksidas gali nusodinti tam tikrus metalų jonus kaip hidroksidus. Pavyzdžiui, vario jonai (Cu^{2 +}) gali reaguoti su hidroksido jonais iš kalcio hidroksido, sudarydami vario hidroksido (Cu(OH)_2) nuosėdas. Ši nusodinimo reakcija pašalina vario jonus iš tirpalo, neleidžia jiems reaguoti su natrio cianidu ir sumažina natrio cianido suvartojimą.

Išsami informacija apie gamybos praktiką

Rūdos charakteristikos ir pradinės sąlygos

Gamykloje, kurioje buvo vykdoma ši praktika, buvo apdorojama specifinė aukso rūda. Rūdoje buvo tam tikras aukso kiekis, taip pat didelis kiekis geležies sulfido mineralų ir kitų priemaišų, tokių kaip varis ir cinkas. Iš pradžių cianidavimo procesas vyko su santykinai dideliu natrio cianido suvartojimu. Minkštimo pH buvo palaikomas maždaug 9–9.5. o kalcio oksido dozė buvo palyginti maža. Aukso atkūrimo rodiklis taip pat nebuvo optimalaus lygio.

Kalcio oksido dozės reguliavimas

Pirmajame praktikos etape kalcio oksido dozė buvo palaipsniui didinama. Pradinė dozė buvo maždaug 1–2 kg/t rūdos, kuri buvo didinama po 0.5 kg/t per gamybos partijas. Didinant kalcio oksido dozę, minkštimo pH palaipsniui didėjo. Tuo pačiu metu didelis dėmesys buvo skiriamas poveikiui cianidavimo procesui, įskaitant reakcijos greitį, aukso atkūrimo greitį ir natrio cianido suvartojimą.

Stebėjimas ir kontrolė

Gamybos praktikos metu buvo nuolat stebimi keli pagrindiniai parametrai. Plaušienos pH buvo matuojamas reguliariais intervalais naudojant pH matuoklius, sumontuotus plaušienos sraute. Natrio cianido koncentracija tirpale nustatyta titravimo metodais. Aukso atkūrimo greitis buvo apskaičiuotas analizuojant aukso kiekį pašarų rūdoje, atliekose ir nėščiųjų tirpale. Be to, buvo stebimas ir rūdos dalelių dydžio pasiskirstymas, nes tai gali turėti įtakos reakcijos kinetikai. Remiantis stebimais duomenimis, buvo koreguojamos kalcio oksido dozės ir kiti veikimo parametrai. Pavyzdžiui, jei pH pakilo per greitai ir viršijo 11.5. kalcio oksido dozė buvo šiek tiek sumažinta, kad būtų išvengta neigiamo poveikio aukso gavybos procesui.

Rezultatai ir nauda

Sumažėjęs natrio cianido suvartojimas

Kadangi kalcio oksido dozė buvo padidinta iki tinkamo lygio (šiuo atveju galiausiai pasiekė maždaug 4–5 kg/t rūdos), buvo pastebėtas reikšmingas natrio cianido suvartojimo sumažėjimas. Iš pradžių natrio cianido suvartojimas buvo apie 4–5 kg/t rūdos. Optimizavus kalcio oksido dozę, natrio cianido suvartojimas sumažėjo iki maždaug 2–3 kg/t rūdos, o tai reiškia, kad sumažėjo maždaug 30–50%. Dėl šio natrio cianido vartojimo sumažėjimo tiesiogiai sumažėjo gamybos sąnaudos.

Aukso atkūrimo rodiklio pagerėjimas

Keista, kad ne tik sumažėjo natrio cianido suvartojimas, bet ir pagerėjo aukso atkūrimo greitis. Prieš koreguojant kalcio oksido dozę, aukso atkūrimo greitis buvo apie 80–85%. Po optimizavimo aukso atkūrimo rodiklis padidėjo iki 85% - 90%. Šis aukso atkūrimo pagerėjimas gali būti siejamas su geresne cianidavimo aplinkos kontrole. Padidėjęs pH ir priemaišų pašalinimas kalcio oksidu padėjo sukurti palankesnes sąlygas aukso tirpimui.

Nauda aplinkai ir saugai

Sumažinus natrio cianido suvartojimą, cianidinimo proceso poveikis aplinkai buvo žymiai sumažintas. Mažiau natrio cianido nuotekose reiškia mažesnį toksiškumo lygį ir galimą žalą aplinkai. Be to, dėl geresnės pH kontrolės sumažėjęs vandenilio cianido dujų susidarymas taip pat padidino gamybos proceso saugumą darbuotojams.

Išvada

Gamybos praktika pagrįstai didinant kalcio oksido dozę pasirodė esąs veiksmingas būdas sumažinti natrio cianido suvartojimą cianidinimo procese. Suvokus kalcio oksido vaidmenį reguliuojant pH ir reaguojant su priemaišomis bei atidžiai stebint ir kontroliuojant gamybos procesą, galima pasiekti didelės naudos. Šie privalumai apima išlaidų taupymą, geresnį aukso atgavimo greitį ir geresnį aplinkosaugos ir saugos veiksmingumą. Ši praktika gali būti vertinga nuoroda kitoms aukso kasybos ir gavybos įmonėms, kurios susiduria su panašiais iššūkiais mažinant natrio cianido vartojimą. Tolesni šios srities tyrimai ir optimizavimas ateityje gali paskatinti dar efektyvesnius ir tvaresnius cianidavimo procesus.