Тархмал төрлийн алтны хүдэрт зориулсан нялцгай цианжуулалтын үйл явц бүхэлдээ

1. Оршил

Алт олборлох салбар тасралтгүй хөгжихийн хэрээр амархан боловсруулагддаг алтны хүдрийн нөөц аажмаар буурч байна. Иймд хүнцэл - сурьма судалтай - тархсан төрлийн алтны хүдэр зэрэг галд тэсвэртэй алтны хүдрийг баяжуулах, хайлуулах үйл явцыг судлах нь ихээхэн ач холбогдолтой юм. Эдгээр хүдэр нь бүрэн

x миералоги, арсенопирит ба стибнит нь тархсан хэлбэрээр гангийн эрдэстэй нягт холбоотой байдаг тул алт олборлоход хүндрэлтэй байдаг. Бүх төрлийн шаварлаг цианиджуулалт нь алт олборлох нийтлэг арга боловч энэ төрлийн хүдрийн хувьд алт уусгах хурд бага, урвалжийн өндөр зарцуулалт зэрэг асуудалтай тулгардаг. Энэ үйл явцыг оновчтой болгосноор алтны уурхайнуудын нөөц ашиглалтын түвшин болон эдийн засгийн үр ашгийг үр дүнтэй сайжруулах боломжтой.

2. Арсеникийн шинж чанар - сурьма судал - тархсан төрлийн алтны хүдрийн

2.1 Эрдэс бодисын найрлага

Хүнцэл - сурьма судалд тархсан төрлийн алтны хүдэр, арсенопирит, стибнит зэрэг нь алт олборлолтод нөлөөлдөг гол эрдэс юм. Хүдэр дэх байгалийн алтны хэсгүүд нь маш жигд бус хэмжээтэй байдаг. Тэдгээр нь голчлон пирит ба арсенопиритийн хагарал, мөхлөг хоорондын зайд тархсан эсвэл дотор нь ороосон байдаг. Заримдаа алт нь стибниттэй зэрэгцэн оршдог бөгөөд түүний нэг хэсэг нь лимонит эсвэл кварц зэрэг ганга эрдсүүдэд шингэсэн байдаг. Хүдэр дэх пиритын нэг хэсэг нь гангийн эрдсүүдэд нарийн ширхэгтэй тархалт хэлбэрээр оршдог бөгөөд арсенопирит, марказиттай нягт симбиотик харилцаатай байдаг. Арсенопирит нь ерөнхийдөө харьцангуй нарийн ширхэгтэй бөгөөд пириттэй нягт холбоотой байдаг. Хүдрийн бүтэц нь голчлон судалтай тархсан бөгөөд ихэнх стибнит ба арсенопирит нь ганга эрдсүүдтэй тархсан хэлбэрээр ургасан байдаг.

2.2 Хортой элементүүд

Хүдэрт хүнцэл (As) ба сурьма (Sb) байгаа нь алтыг цианид уусгахад туйлын тааламжгүй байдаг. Эдгээр элементүүд нь хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой цианид болон цианжуулалтын явцад хүчилтөрөгч их хэмжээгээр хэрэглэж, алтны уусгалтын хурдыг бууруулдаг. Жишээлбэл, хүнцэл нь цианидын уусмалд янз бүрийн хүнцэл агуулсан нэгдлүүдийг үүсгэж, цианидыг хэрэглэдэг төдийгүй алтны хэсгүүдийн гадаргуу дээр идэвхгүй хальс үүсгэж, алт ба цианидын ионуудын хоорондын холбоог саатуулдаг.

3. Шлагыг цианиджуулах үйл явц дахь одоо байгаа асуудлууд

3.1 Алт уусгах түвшин бага

Шууд бүх - хүнцэл - сурьма судал - тархсан төрлийн алтны хүдрийг нялцгай цианиджуулах нь ихэвчлэн алт уусгах хурд багатай байдаг. Минераллогийн нарийн бүтэцтэй, хортой элемент агуулагддаг тул алтыг цианид бүрэн уусгахад хэцүү байдаг. Зарим хүдрийн хувьд шууд бүхэлд нь - нялцгай цианиджилтын нөхөн сэргэлтийн хувь ердөө 47.62% байна.

3.2 Урвалжийн өндөр зарцуулалт

Цианжилтын процесс нь уусгагч бодис болох их хэмжээний цианид шаарддаг. Гэсэн хэдий ч хүнцэл, сурьма болон бусад хортой элементүүд байгаа тохиолдолд цианидын хэрэглээ мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Түүнчлэн хүдэрт зарим сульфидын эрдсүүд байгаа нь цианидтай урвалд орж урвалжийн хэрэглээг улам нэмэгдүүлнэ. Жишээлбэл, сульфидын эрдсүүд цианидтай урвалд орсноор янз бүрийн циано-комплексууд үүсч, зутан дахь цианидын чөлөөт концентрацийг бууруулж, алтны уусалтыг удаашруулдаг.

4. Бүх нийтийн оновчлолын стратеги - Шлаг цианиджуулалтын үйл явц

4.1 Урьдчилсан эмчилгээний аргууд

4.1.1 Шүлтлэг уусгах урьдчилсан боловсруулалт

NaOH-ийг шүлтлэг уусгагч болгон ашиглах нь зарим хортой элементүүдийг үр дүнтэй арилгаж чадна. Ортогональ хүчин зүйлийн туршилтаар зарим хүдрийн хувьд эрдсийн нунтаглалтын нарийн чанар - 200 тороор 85%, шүлтлэг уусгах концентраци 60 кг/т, шүлтлэг уусгах хугацаа 32 цаг, шүлтлэг уусгах температур 26 хэм байх үед дэд нөлөөг сайжруулах боломжтой болохыг тогтоожээ. Шүлтлэг уусгалт нь хүнцэл болон сурьма агуулсан зарим эрдэс бодисыг тодорхой хэмжээгээр уусгаж, цианжилтын үйл явцад үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулдаг.

4.1.2 Хүчиллэгийн урьдчилсан боловсруулалт

Азотын хүчил (HNO₃) болон давсны хүчил (HCl) ашиглах зэрэг хүчиллэг урьдчилан боловсруулалт нь үр дүнтэй байж болно. Хүчиллэг урьдчилан боловсруулалт нь цианидын хэрэглээг бууруулж чадна. Жишээлбэл, хүчиллэг урьдчилан боловсруулалтын дараа цианидын хэрэглээг тус тус 340-210 мг/л-ээр бууруулж, харгалзах алтны ялгаруулалт 98.87% ба 95.11% хүртэл нэмэгдэж болно. Хүчиллэг урьдчилан боловсруулалт нь заримыг нь уусгаж чадна. Нүүрстөрөгчийнхүдэр дэх эрдэс бодис болон сульфидын эрдэс бодисын нэг хэсгийг идэж, эдгээр эрдэс бодисын цианиджуулалтын процесст үзүүлэх нөлөөллийг бууруулсан.

4.1.3 Шарах урьдчилсан боловсруулалт

Цианжилт хийхээс өмнө хүдрийг 600 - 1000 0С-т 0.5 - 2 цагийн турш шарсан нь бас сайн үр дүнд хүрнэ. Шарсан дээжинд цианиджуулалтын үр дүнгээс харахад цианидын хэрэглээ 1150 мг/л-ээр эрс багасч, алт олборлох хэмжээ 5.2%-иар нэмэгджээ. Үүнээс гадна хүнцэл, сурьма, кадми, болон Меркури шарсан дээжинд (1000 ° C-т 2 цагийн турш шарж) мэдэгдэхүйц буурдаг. Шарах нь сульфидын эрдсийг металлын исэл болгон хувиргаж, алтыг цианид уусгахад илүү хялбар болгодог.

4.2 Цианжилтын нөхцөлийг оновчтой болгох

4.2.1 Цианидын баяжуулалт

Өөр өөр шинж чанартай хүдрийн хувьд цианидын тохирох концентрацийг тодорхойлох шаардлагатай. Хүнцэл, сурьма ихтэй 10.5 ppm алт агуулсан хүдрийн дээжийн хувьд цианидын хамгийн оновчтой агууламж 4000 мг/л байхад алт бага (2.5 ppm) боловч мөнгөний өндөр агууламжтай (160 ppm) хоёр дахь төрлийн хүдрийн дээжийн хувьд цианидын хамгийн оновчтой агууламж 2500 мг/л байна. Цианидын концентрацийг хүдрийн шинж чанарт тохируулан тохируулах нь урвалжийн хаягдлыг багасгахын зэрэгцээ алтыг үр ашигтай уусгах боломжийг олгоно.

4.2.2 рН-ийн утга

Цианжуулсан уусмалын рН-ийн утга нь уусгах нөлөөнд чухал нөлөө үзүүлдэг. Эхний дээжийн хувьд хамгийн оновчтой рН нь 11.1 байна. ба хоёр дахь дээжийн хувьд хамгийн оновчтой рН нь 10.5 байна. Тохиромжтой рН-ийн утгыг хадгалах нь цианидын уусмалын тогтвортой байдлыг хангаж, алт ба цианидын ионуудын хоорондын урвалыг идэвхжүүлнэ.

4.2.3 Цианжилтын хугацаа

Цианжилтын хугацааг мөн оновчтой болгох хэрэгтэй. Дээр дурдсан хоёр төрлийн дээжийн хувьд цианжуулалтын тохиромжтой хугацаа 24 цаг байна. Цианжилтын хугацааг уртасгах нь алт олборлох хурдыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх албагүй ч үйлдвэрлэлийн зардлыг нэмэгдүүлнэ. Тиймээс цианиджуулалтын тохиромжтой хугацааг тодорхойлох нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд маш чухал юм.

4.2.4 Исэлдүүлэгч бодис хэрэглэх

H₂O₂ (0.015 М), агаар (0.15 л/мин), эсвэл H₂O₂ болон агаарын холимог зэрэг исэлдүүлэгч бодисыг ашиглах нь алт олборлох кинетикийг сайжруулна. Тэдгээрийн дотроос агаар шахах нь уусгах кинетикт хамгийн чухал нөлөө үзүүлдэг. Исэлдүүлэгч бодис нь хүдэр дэх зарим бууруулсан бодисыг исэлдсэн хэлбэрт хувиргаж, алтыг уусгахад хүргэдэг.

5. Кейс судалгаа

Гансу дахь алтны уурхайд хүнцэл - сурьма судал - тархсан төрлийн алтны хүдрийг бүхэлд нь нялцгай цианиджуулах процессыг оновчтой болгосон. NaOH-тай шүлтлэг уусгах урьдчилсан боловсруулалт хийж, нунтаглалтын нарийн чанар, шүлтлэг уусгах концентраци, хугацаа, температурыг оновчтой болгож, дараа нь NaCN-ийн зохих концентраци болон цианжилтын хугацаатай цианиджуулалтыг хийснээр цианидын уусгалт анхны 47.62%-иас 85.04% болж өссөн. Өөр нэг тохиолдолд хүдрийн нийлмэл найрлагатай алтны ордод хүчиллэгээр урьдчилан боловсруулалт хийж, шарж урьдчилан боловсруулсны дараа Цианжилтын нөхцөл, алт олборлох түвшин мэдэгдэхүйц сайжирч, цианидын хэрэглээ үр дүнтэй буурсан.

6. дүгнэлт

Хүнцэл - сурьма судал - тархсан төрлийн алтны хүдрийг бүхэлд нь нялцгай цианиджуулах процессыг оновчтой болгох нь алт олборлох үр ашгийг дээшлүүлэх, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах үр дүнтэй арга юм. Шүлтлэг уусгалт, хүчиллэгээр урьдчилан бэлтгэх, шарж бэлтгэх зэрэг урьдчилсан боловсруулалтын зохих аргуудыг сонгож, цианидын концентраци, рН-ийн утга, цианжилтын хугацаа, исэлдүүлэгч бодисыг ашиглах зэрэг цианжилтын нөхцлийг оновчтой болгосноор алт уусгах хурд болон урвалжийн зарцуулалтыг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжтой. Өөр өөр алтны уурхайнууд эдийн засаг, байгаль орчны хамгийн сайн үр өгөөжийг бий болгохын тулд хүдрийн онцлогоос хамааран оновчтой стратеги сонгох ёстой.