Nxjerrja e arit me cianidim: Një zhytje e thellë në procesin e cianidimit me agjitacion

Në fushën e nxjerrjes së arit, cianidimi ka mbajtur një pozicion të spikatur për më shumë se një shekull. Që nga fillimi i saj në vitin 1887 për nxjerrjen e xeherorëve të arit dhe argjendit, kjo metodë ka evoluar vazhdimisht, duke mbetur një nga teknikat më të përdorura gjerësisht për shkak të shkallës së lartë të rikuperimit, përshtatshmërisë ndaj llojeve të ndryshme të xeherorëve dhe mundësisë për prodhim vendas.

1. Kuptimi i cianidimit në nxjerrjen e arit

Cianidimi është një proces kimik që shfrytëzon aftësinë e joneve të cianurit për të formuar komplekse të tretshme me arin. Në prani të oksigjenit dhe ujit, jonet e cianurit reagojnë me atomet e arit. Ky reagim rezulton në krijimin e një përbërjeje të tretshme ku ari lidhet me jonet e cianurit, duke lejuar që ari të tretet në tretësirë. Ndërsa ky proces është shumë efektiv për nxjerrjen e arit, ai sjell gjithashtu shqetësime të konsiderueshme mjedisore dhe të sigurisë sepse cianidi është një substancë toksike.

2. Llojet e metodave të cianidimit

Metodat e cianidimit mund të klasifikohen gjerësisht në dy kategori kryesore: cianidimi me agjitacion dhe cianidimi me perkolim.

• Cianidimi me agjitacion : Kjo metodë përdoret kryesisht për trajtimin e koncentrateve të arit në flotacion ose në të gjitha skenarët e cianidimit me llum. Ajo përfshin përzierjen energjike të tulit të xehes me tretësirën e cianurit. Duke vepruar kështu, sigurohet që grimcat që përmbajnë ar në xeheror të vijnë në kontakt maksimal me jonet e cianurit, duke lehtësuar nxjerrjen e arit.

• Cianidimi me Filtrim : I përshtatshëm për xehe ari me cilësi të ulët, cianidimi me filtrim funksionon duke lejuar që tretësira e cianurit të rrjedhë përmes një shtrati xehe. Kjo metodë konsumon më pak energji krahasuar me cianidimin me trazim. Megjithatë, zbatimi i saj është i kufizuar në xehe që kanë përshkueshmëri të mirë, duke bërë të mundur që tretësira e cianurit të rrjedhë lehtësisht.

3. Procesi i nxjerrjes së arit me cianidim dhe agjitacion

Procesi i nxjerrjes së arit me cianidim dhe agjitacion përfshin dy nënprocese kryesore: procesin e cianidimit - zëvendësimit të zinkut dhe procesin e slurryt të karbonit me cianidim të pafiltruar.

3.1 Cianidimi - Procesi i Zëvendësimit të Zinkut (Metodat CCD dhe CCF)

• Përgatitja e lëndës së parë për shpëlarje : Hapi fillestar përfshin përgatitjen e xehes për procesin e shpëlarjes. Kjo shpesh përfshin thërrmimin e xehes në copa më të vogla dhe më pas bluarjen e saj deri në një konsistencë të imët. Në disa raste, kryhet edhe para-trajtimi për t'i bërë grimcat e arit brenda xehes më të arritshme. Qëllimi është të krijohet një tul me një madhësi optimale të grimcave, i cili nxit ndërveprimin më të mirë midis xehes dhe tretësirës së cianurit.

• Shkundja me agjitacion dhe cianur : Pulpa e përgatitur e xehes transferohet më pas në rezervuarë agjitacioni, ku shtohet një tretësirë ​​cianuri. Këto rezervuarë janë të pajisur me agjitatorë që e mbajnë tulin dhe tretësirën e cianurit të përziera mirë. Oksigjeni futet në rezervuarë, ose nëpërmjet ajrimit ose duke shtuar agjentë oksidues. Ky oksigjen ndihmon në nxitjen e reaksionit kimik që tret arin në tretësirën e cianurit.

• Larja me Rrymë Kundërruese për Ndarjen e Lëndëve të Ngurta nga të Lëngjet : Pas procesit të shpëlarjes, lëngu që rezulton përbëhet nga mbetje të ngurta dhe një fazë e lëngshme e njohur si tretësira e mbushur, e cila përmban ar të tretur. Për të ndarë këto dy përbërës, përdoret një seri trashësuesish ose filtrash në një konfigurim larjeje me rrymë kundërrrjedhëse. Metoda si Numëruesi i Vazhdueshëm - Dekantimi i Rrymës (CCD) ose Numëruesi i Vazhdueshëm - Filtrimi i Rrymës (CCF) përdoren për të rikuperuar sa më shumë të jetë e mundur nga tretësira që përmban ar, duke minimizuar sasinë e arit të humbur me mbetjet e ngurta.

• Pastrimi i Lëngut që Shpëlahet dhe Deoksidimi : Tretësira e mbushur e përftuar nga hapi i ndarjes së lëndës së ngurtë-lëng mund të përmbajë papastërti dhe oksigjen të tretur. Procedurat e pastrimit zbatohen për të hequr lëndët e ngurta të pezulluara dhe ndotësit e tjerë që mund të prishin procesin pasues të rikuperimit të arit. Deoksidimi është po aq i rëndësishëm sepse oksigjeni mund të shkaktojë rioksidimin e përbërjes ari-cianur, duke zvogëluar efektivitetin e procesit të zëvendësimit të zinkut që vijon.

• Zëvendësimi dhe Turshi i Pluhurit të Zinkut (Mëndafshit) : Pluhuri i zinkut ose mëndafshi i zinkut shtohet në tretësirën e ngopur të pastruar dhe të deoksiduar. Zinku është më reaktiv se ari, kështu që zhvendos arin nga përbërja e formuar gjatë procesit të shpëlarjes. Kjo rezulton në formimin e një precipitati të ngurtë që përmban ar dhe zink, i njohur zakonisht si baltë ari. Pas reagimit të zëvendësimit, balta e arit zakonisht trajtohet me një tretësirë ​​acide për të hequr çdo zink të tepërt dhe papastërti të tjera.

• Shkrirja e Lingotave : Faza e fundit e procesit të cianidimit - zëvendësimit të zinkut është shkrirja e baltës së arit për të prodhuar lingota ari të pastër. Balta e arit shkrihet në temperatura të larta në një furrë dhe, nëpërmjet një serie hapash rafinimi, hiqen papastërtitë e mbetura, duke dhënë lingota ari me pastërti të lartë.

3.2 Procesi i slurryt të karbonit me cianidim të pafiltruar (Metodat CIP dhe CIL)

• Përgatitja e Materialit të Shpëlarjes : Ngjashëm me procesin e cianidimit - zëvendësimit të zinkut, detyra e parë është përgatitja e xehes për shpëlarje. Kjo kërkon zvogëlimin e xehes në një madhësi të përshtatshme grimcash përmes operacioneve të thërrmimit dhe bluarjes.

• Shpëlarja me Agjitacion dhe Adsorbimi i Karbonit me Rrymë Kundërruese : Në metodën Karbon në Tul (CIP), procesi i shpëlarjes me cianur zhvillohet së pari në një seri rezervuarësh për agjitacion. Pasi ari të jetë tretur në tretësirë, Karboni i Aktivizuar i shtohet tulit. Karboni i aktivizuar ka një afinitet të fortë për përbërjen ar-cianur dhe e adsorbon arin e tretur në sipërfaqen e tij. Në metodën Karbon në Shpëlarje (CIL), karboni i aktivizuar shtohet në rezervuarin e shpëlarjes njëkohësisht me tretësirën e cianurit, kështu që proceset e shpëlarjes dhe adsorbimit ndodhin në të njëjtën kohë. Si në CIP ashtu edhe në CIL, mbahet një rrjedhë kundërrrjedhëse e karbonit dhe tulit për të maksimizuar sasinë e arit të adsorbuar nga karboni.

• Desorbimi i Karbonit të Mbushur me Ar : Pas procesit të adsorbimit, karboni i mbushur me ar duhet të ndahet nga tuli. Pastaj, ari hiqet nga karboni duke përdorur një tretësirë ​​të nxehtë kaustike-cianur. Kjo tretësirë ​​thyen lidhjen midis përbërjes së cianurit të arit dhe karbonit, duke e liruar arin përsëri në tretësirë.

• Elektroliza Elektrogjenike : Tretësira e pasur me ar e përftuar nga procesi i desorbimit i nënshtrohet elektrogjenikimit. Gjatë këtij procesi, një rrymë elektrike kalon nëpër tretësirë. Kjo bën që jonet e arit në tretësirë ​​të reduktohen dhe të depozitohen në një katodë, duke formuar një depozitë të ngurtë ari që mund të rafinohet më tej.

• Shkrirja e Lingotave : Ari i përftuar nga nxjerrja me elektrodë është relativisht i pastër, por mund të përmbajë ende disa papastërti. Shkrirja kryhet për të pastruar më tej arin dhe për ta derdhur atë në lingota me pastërtinë e dëshiruar.

• Rigjenerimi i Karbonit : Karboni i shpenzuar, pasi ari të jetë desorbuar, mund të rigjenerohet dhe të ripërdoret. Kjo përfshin nënshtrimin e karbonit ndaj trajtimit me temperaturë të lartë për të eliminuar çdo papastërti të adsorbuar dhe për të rikthyer aftësinë e tij për të adsorbuar arin.

4. Krahasimi i proceseve CIP dhe CIL

• Kohëzgjatja e Procesit : Në përgjithësi, procesi CIP zgjat më shumë në krahasim me CIL. Kjo ndodh sepse në CIP, shpëlarja dhe adsorbimi janë operacione të ndara. Në CIL, meqenëse shpëlarja dhe adsorbimi ndodhin njëkohësisht, i gjithë procesi mund të përfundojë në një kohë më të shkurtër. Megjithatë, procesi CIL kërkon kontroll më kompleks pasi të dy proceset ndodhin njëkohësisht.

• Menaxhimi i Karbonit dhe Lëngut të Plehut : Në procesin CIL, ka një vëllim më të madh karboni në qarkullim, dhe përqendrimi i karbonit në lëng është më i ulët se në CIP. Si rezultat, vëllimi i lëngut të plehut që duhet të transportohet për transferimin e karbonit në CIL është zakonisht disa herë më i madh se ai i CIP (rreth katër herë). Kjo ka një ndikim në dimensionimin e pajisjeve dhe konsumin e energjisë.

• Mbetja e Metaleve dhe Shkalla e Arit në Tretësirë : Në procesin CIP, ka një sasi të konsiderueshme metali që mbetet në sistem (mbetja e metaleve), dhe ky metal shpërndahet mjaft në mënyrë të barabartë midis karbonit të aktivizuar dhe tretësirës. Në CIL, pjesa më e madhe e metalit adsorbohet në karbonin e aktivizuar. Përveç kësaj, përqendrimi i arit në tretësirë ​​në procesin CIL është më i lartë se në CIP. Kjo ndodh sepse në CIL, ndërsa ari shpëlahet, ai gjithashtu adsorbohet vazhdimisht, gjë që rimbush arin e tretur në tretësirë. Në CIP, nga ana tjetër, është një proces adsorbimi me një hap të vetëm me rimbushje të kufizuar të arit të tretur.

5. Konsideratat mjedisore dhe të sigurisë

Pavarësisht efikasitetit të tij, cianidimi, veçanërisht cianidimi i trazuar, paraqet rreziqe të konsiderueshme mjedisore dhe sigurie. Cianidi është shumë toksik dhe çdo rrjedhje ose trajtim i papërshtatshëm mund të çojë në ndotje të rëndë mjedisore dhe të përbëjë një kërcënim për shëndetin e njeriut. Për të adresuar këto rreziqe, operacionet e minierave të arit i përmbahen protokolleve të rrepta të sigurisë. Këto përfshijnë ruajtjen dhe trajtimin e duhur të cianidit, instalimin e sistemeve të përmbajtjes për të parandaluar rrjedhjet dhe trajtimin e ujërave të zeza që përmbajnë cianid. Për më tepër, kërkimet e vazhdueshme synojnë të zhvillojnë agjentë alternativë, më pak toksikë, që rrjedhin për të zëvendësuar cianidin në nxjerrjen e arit.

6. Përfundim

Cianidimi me agjitacion luan një rol jetësor në industrinë moderne të minierave të arit, duke mundësuar nxjerrjen me shpejtësi të lartë të arit nga lloje të ndryshme xeheroresh. Dy nënproceset kryesore, cianidimi - zëvendësimi i zinkut dhe lëngu i karbonit me cianidim të pafiltruar, secili ka meritat e veta dhe zgjidhen bazuar në faktorë të tillë si vetitë e xeherorit, shkalla e funksionimit dhe qëndrueshmëria ekonomike. Megjithatë, industria duhet të vazhdojë të përballet me sfidat mjedisore dhe të sigurisë që lidhen me përdorimin e cianurit për të siguruar të ardhmen e qëndrueshme të nxjerrjes së arit.