Penggunaan Natrium Sianida sebagai Depresan Kuprum dalam Lombong Kuprum-Molibdenum

Pengenalan

Dalam proses kompleks beneficiation bijih tembaga-molibdenum, pemisahan berkesan mineral tembaga dan molibdenum adalah penting untuk memaksimumkan nilai ekonomi bijih. natrium sianida telah lama digunakan sebagai depresan yang kuat dalam proses pengapungan untuk secara selektif menghalang mineral kuprum, membolehkan pengapungan keutamaan molibdenum. Artikel ini mengupas tentang aplikasi Natrium sianida dalam lombong kuprum-molibdenum tertentu, meneroka mekanisme kerjanya, pelaksanaan praktikal, dan cabaran serta penyelesaian yang berkaitan dengan penggunaannya.

Mekanisme Kerja Natrium Sianida sebagai Depresan

Natrium sianida (NaCN) adalah depresan yang sangat berkesan untuk mineral sulfida seperti kalkopirit (bijih tembaga). Dalam sistem pengapungan, Natrium Sianida terurai dalam air untuk membebaskan ion sianida (CN⁻). Ion sianida ini boleh bertindak balas dengan ion logam pada permukaan mineral kuprum. Sebagai contoh, dengan kalkopirit (CuFeS₂), ion sianida boleh membentuk kompleks logam-sianida yang stabil. Reaksi boleh diwakili seperti berikut:

CuFeS₂ + 4CN⁻ → Cu(CN)₄²⁻ + FeS₂ + 2e⁻

Tindak balas ini secara berkesan melarutkan ion kuprum pada permukaan kalkopirit, membentuk lapisan hidrofilik kompleks kuprum-sianida. Akibatnya, permukaan mineral kuprum menjadi kurang hidrofobik, mengurangkan keupayaannya untuk melekat pada gelembung udara dalam sel pengapungan. Sebaliknya, molibdenit (MoS₂), mineral utama yang mengandungi molibdenum, agak lengai terhadap ion sianida dalam keadaan pengapungan biasa. Molibdenit mempunyai permukaan hidrofobik semula jadi kerana struktur berlapis, yang membolehkan ia mudah diapungkan oleh pengumpul dan gelembung udara dalam proses pengapungan manakala mineral kuprum ditekan oleh natrium sianida.

Kajian Kes: Lombong Kuprum-Molibdenum

Ciri-ciri Bijih

Lombong kuprum-molibdenum mempunyai badan bijih dengan mineralogi yang kompleks. Mineral tembaga utama adalah kalkopirit dan bornit, manakala molibdenum terutamanya hadir sebagai molibdenit. Bijih biasanya mengandungi purata 0.8% tembaga dan 0.03% molibdenum. Taburan saiz zarah mineral juga pelbagai, dengan beberapa mineral berbutir halus yang menimbulkan cabaran untuk pengasingan yang cekap.

Aliran Proses Pengapungan

1. Peringkat Pengapungan Pukal

• Pada peringkat awal proses pengapungan, kaedah pengapungan pukal digunakan. Pengumpul seperti natrium isopropil xanthate ditambah kepada pulpa bijih untuk mengapungkan kedua-dua mineral kuprum dan molibdenum bersama-sama. Ini membentuk pekat kuprum-molibdenum pukal. Tujuan peringkat ini adalah untuk memperkayakan mineral berharga daripada mineral gangue.

2. Peringkat Pengapungan Pengasingan

• Selepas pengapungan pukal, pekat pukal diproses selanjutnya dalam peringkat pengapungan pengasingan. Natrium sianida ditambah kepada pulpa pada peringkat ini. Kadar penambahan natrium sianida dikawal dengan teliti berdasarkan kandungan kuprum dalam pekat pukal dan kesan pemisahan yang diingini. Biasanya, dos berkisar antara 300 - 500 gram setiap tan pekat pukal.

• Pulpa kemudiannya dikondisikan dalam satu siri tangki penyaman untuk memastikan pengagihan seragam natrium sianida dan tindak balas berkesannya dengan mineral kuprum. Selepas penyaman, pulpa memasuki sel pengapungan. Dalam sel pengapungan, mineral tembaga tertekan tenggelam ke bawah sebagai ekor, manakala molibdenit terapung ke permukaan dengan bantuan gelembung udara dan dikumpulkan sebagai pekat molibdenum.

3. Peringkat Pembersihan Molibdenum

• Pekat molibdenum yang diperoleh daripada pengapungan pengasingan diproses selanjutnya melalui pelbagai peringkat pengapungan pembersihan. Dalam peringkat pembersihan ini, reagen tambahan boleh ditambah untuk meningkatkan lagi ketulenan pekat molibdenum. Ekor dari peringkat pembersihan biasanya dikitar semula ke titik yang sesuai dalam proses pengasingan atau pengapungan pukal untuk memaksimumkan pemulihan mineral berharga.

Keputusan Metalurgi

1. Pemulihan dan Gred Molibdenum

• Sebelum pelaksanaan proses pemisahan berasaskan natrium sianida yang dioptimumkan, pemulihan molibdenum di lombong adalah sekitar 60% dengan gred pekat molibdenum kira-kira 40%. Selepas pelarasan berhati-hati dos natrium sianida dan parameter proses, pemulihan molibdenum telah meningkat kepada lebih 75%. Gred pekat molibdenum juga telah dipertingkatkan kepada 45% atau lebih tinggi dalam kebanyakan kes.

2. Kesan Menekan Tembaga

• Penggunaan natrium sianida telah berkesan menekan mineral kuprum. Kandungan kuprum dalam pekat molibdenum akhir telah dikurangkan daripada kira-kira 5% kepada kurang daripada 2%. Pengurangan ketara dalam kandungan kuprum dalam pekat molibdenum ini bukan sahaja meningkatkan kualiti produk molibdenum tetapi juga mengurangkan kos untuk menapis lagi pekat molibdenum dalam proses peleburan.

Cabaran dan Penyelesaian dalam Menggunakan Natrium Sianida

Kebimbangan Alam Sekitar dan Keselamatan

1.Ketoksikan Natrium Sianida

• Natrium sianida sangat toksik. Sebarang kebocoran atau pengendalian yang tidak betul semasa proses perlombongan dan benefisiasi boleh menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Sekiranya berlaku kebocoran secara tidak sengaja, ion sianida boleh masuk dengan cepat ke dalam tanah dan sumber air, menyebabkan pencemaran dan membahayakan hidupan akuatik dan tumbuhan.

2.Penyelesaian

• Protokol Keselamatan yang Ketat: Lombong telah melaksanakan protokol keselamatan yang ketat untuk penyimpanan, pengangkutan, dan penggunaan natrium sianida. Kemudahan penyimpanan khusus dengan tangki berdinding dua dan sistem pengesan kebocoran digunakan untuk menyimpan natrium sianida. Semua pekerja yang terlibat dalam pengendalian natrium sianida dikehendaki menjalani latihan keselamatan secara tetap, termasuk prosedur tindak balas kecemasan sekiranya berlaku kebocoran.

• Rawatan Tailing dan Air Kumbahan: The mine has installed advanced wastewater treatment systems. After the flotation process, the tailings and wastewater containing residual sodium cyanide are treated to remove or detoxify the cyanide. One common method is the use of hydrogen peroxide or hypochlorite to oxidize the cyanide ions into less toxic forms such as cyanate (CNO⁻) or nitrogen and Carbon dioxide. The treated wastewater is then carefully monitored to ensure that the cyanide concentration meets the environmental discharge standards before being released.

Cabaran Pengoptimuman Proses

1. Kebolehubahan dalam Kualiti Bijih

• Kualiti bijih dalam lombong tembaga - molibdenum boleh berbeza dengan ketara. Kumpulan bijih yang berbeza mungkin mempunyai nisbah kuprum - molibdenum, komposisi mineralogi dan taburan saiz zarah yang berbeza. Kebolehubahan ini boleh menjejaskan keberkesanan natrium sianida sebagai depresan. Sebagai contoh, dalam bijih dengan kadar mineral tembaga berbutir halus yang lebih tinggi, lebih banyak natrium sianida mungkin diperlukan untuk mencapai tahap kemurungan kuprum yang sama.

2.Penyelesaian

• Analisis Bijih Masa Sebenar: Lombong telah melabur dalam peralatan analisis termaju untuk melakukan analisis masa nyata bagi bijih yang masuk. Pendarfluor sinar-X (XRF) dan spektroskopi kerosakan teraruh laser (LIBS) digunakan untuk menentukan komposisi kimia bijih dengan cepat. Berdasarkan keputusan analisis, dos natrium sianida dan reagen lain boleh diselaraskan tepat pada masanya.

• Kawalan Proses Berasaskan Model: Model matematik telah dibangunkan untuk meramal dos natrium sianida optimum dan parameter proses berdasarkan ciri bijih. Model ini mengambil kira faktor seperti nisbah kuprum - molibdenum, komposisi mineralogi dan saiz zarah. Sistem kawalan proses berasaskan model ini membolehkan kawalan proses pengapungan yang lebih tepat, meningkatkan kecekapan pengasingan kuprum - molibdenum walaupun dalam menghadapi kebolehubahan kualiti bijih.

Kesimpulan

penggunaan natrium sianida sebagai a Depresan tembaga dalam proses pengapungan telah terbukti berkesan dalam mencapai pemisahan mineral kuprum dan molibdenum. Melalui kawalan berhati-hati terhadap dos natrium sianida, pengoptimuman aliran proses pengapungan, dan pelaksanaan langkah-langkah alam sekitar dan keselamatan yang ketat, lombong telah dapat meningkatkan pemulihan dan gred pekat molibdenum sambil menekan mineral tembaga dengan berkesan. Walau bagaimanapun, cabaran yang berkaitan dengan penggunaan natrium sianida, seperti kebimbangan alam sekitar dan keselamatan dan pengoptimuman proses dalam menghadapi kebolehubahan kualiti bijih, memerlukan perhatian berterusan dan pelaksanaan penyelesaian yang sesuai. Apabila industri perlombongan bergerak ke arah amalan yang lebih mampan dan cekap, penyelidikan dan pembangunan lanjut diperlukan untuk mencari depresan alternatif atau menambah baik proses berasaskan natrium sianida sedia ada untuk meminimumkan kesan alam sekitar sambil mengekalkan prestasi metalurgi yang tinggi.