Roli i Ndihmësve të Shpëlarjes në Nxjerrjen e Arit me Cianur Natriumi

Prezantimi

Shpëlarja me cianur ka qenë prej kohësh një metodë dominuese në nxjerrjen e arit për shkak të efikasitetit të saj të lartë dhe kostos relativisht të ulët. Megjithatë, procesi nuk është pa sfida, të tilla si nevoja për kohë të gjata shpëlarjeje, konsumi i lartë i cianurit dhe prania e mineraleve zjarrduruese që mund të pengojnë tretjen e arit. Këtu hyjnë në lojë ndihmësit e shpëlarjes . Ndihmësit e shpëlarjes janë substanca të shtuara në tretësirën e shpëlarjes me cianur për të përmirësuar nxjerrjen e arit, duke ofruar një qasje më efikase dhe me kosto efektive ndaj minierave të arit.

Si funksionojnë ndihmat për shpëlarje

Rritja e Oksigjenit të Tretur

Një nga funksionet kryesore të shumë ndihmësve të shpëlarjes është rritja e përmbajtjes së oksigjenit të tretur në tretësirën e cianurit. Që ari të tretet në tretësirat e cianurit, oksigjeni kërkohet si agjent oksidues për të lehtësuar oksidimin e arit dhe kombinimin e tij të mëvonshëm me jonet e cianurit. Në kushte normale, oksigjeni i furnizuar nga ajri është shpesh i pamjaftueshëm, gjë që kufizon shkallën me të cilën tretet ari. Ndihmësit e shpëlarjes si peroksidet dhe persulfatet mund të zbërthehen dhe të lëshojnë oksigjen, duke siguruar një përqendrim më të lartë të oksigjenit të tretur në lëng. Për shembull, peroksidi i hidrogjenit zbërthehet për të siguruar një burim shtesë oksigjeni për reaksionin midis arit dhe cianurit.

Formimi i qelizave galvanike (kripërat e metaleve të rënda)

Disa kripëra të metaleve të rënda, të tilla si kripërat e plumbit, kripërat e MERKURIT dhe kripërat e bizmutit, mund të veprojnë si ndihma për shpëlarje duke krijuar qeliza galvanike lokale. Kur shtohen në lëngun e cianurit, këto metale të rënda depozitohen në sipërfaqen e grimcave të arit. Kjo krijon një ndryshim potencial midis arit dhe metalit të rëndë të depozituar, i cili përshpejton tretjen e arit. Ari vepron si anoda ku ndodh oksidimi, dhe zona e veshur me metal të rëndë vepron si katodë. Ky proces i ngjashëm me elektrokimik përshpejton ndjeshëm shkallën me të cilën shpëlahet ari.

Kelacioni dhe Heqja e Papastërtive

Disa ndihmës të shpëlarjes mund të lidhen ose të largojnë papastërtitë e pranishme në xeheror që mund të ndërhyjnë në procesin e shpëlarjes me cianur. Në xeherorët që përmbajnë jone metalike si bakri, zinku, hekuri, këto papastërti mund të reagojnë me cianurin, duke e konsumuar atë dhe duke zvogëluar sasinë e disponueshme për tretjen e arit. Agjentët kelatues në ndihmësit e shpëlarjes formojnë komplekse të qëndrueshme me këto jone papastërtish, duke i mbajtur ato larg dhe duke parandaluar reagimin e tyre me cianurin. Kjo jo vetëm që zvogëlon konsumin e cianurit, por gjithashtu përmirëson efikasitetin e përgjithshëm të procesit të shpëlarjes së arit.

Llojet e Ndihmësve për Shpëlarje dhe Rolet e tyre Specifike

Agjentët oksidues

1.Peroksidet

• Peroksidi i Hidrogjenit : Peroksidi i hidrogjenit është një nga ndihmësit oksidues të shpëlarjes më të përdorur. Ai mund të rrisë me shpejtësi përmbajtjen e oksigjenit të tretur në tretësirën e cianurit. Në aplikimet industriale, shtimi i peroksidit të hidrogjenit në sistemin e shpëlarjes me cianur mund ta shkurtojë ndjeshëm kohën e shpëlarjes. Për shembull, në disa miniera ari, koha e shpëlarjes mund të reduktohet deri në 50% kur peroksidi i hidrogjenit përdoret si një ndihmës shpëlarjeje. Ai gjithashtu ndihmon në uljen e konsumit të cianurit pasi oksidimi i shtuar i arit lejon një përdorim më efikas të cianurit.

• Peroksidi i kalciumit : Peroksidi i kalciumit është veçanërisht i dobishëm në xeherorët me përmbajtje të lartë squfuri. Ai zbërthehet më ngadalë se peroksidi i hidrogjenit, duke siguruar një çlirim më të qëndrueshëm të oksigjenit. Përveç kësaj, ai mund të zvogëlojë zbërthimin katalitik të cianidit nga mineralet që përmbajnë squfur. Në xeherorët e arit me përmbajtje të lartë squfuri, përdorimi i peroksidit të kalciumit si një ndihmës për shpëlarje mund të çojë në një rritje prej 10-15% të rikuperimit të arit krahasuar me shpëlarjen tradicionale me cianur.

• Peroksidi i bariumit : Peroksidi i bariumit ka një veti unike të sigurimit të një çlirimi të ngadaltë dhe të qëndrueshëm të oksigjenit. Kjo siguron një përqendrim vazhdimisht të lartë të oksigjenit të tretur në lëng gjatë një periudhe të zgjatur. Shkalla e tretjes së arit rritet në mënyrë lineare me rritjen e shtimit të peroksidit të bariumit, ndërsa konsumi i cianurit mbetet relativisht i qëndrueshëm. Është gjithashtu i lehtë për t'u përgatitur dhe aplikuar në operacionet praktike të minierave.

2. Persulfate

• Persulfatet janë agjentë të fortë oksidues. Kur shtohen në sistemin e shpëlarjes me cianur, ato zbërthehen për të formuar radikale sulfatesh shumë reaktive. Këto radikale mund ta oksidojnë arin në mënyrë më efektive sesa oksigjeni molekular, duke çuar në një rritje të konsiderueshme të shkallës së shpëlarjes së arit. Në disa raste, shkalla e tretjes së arit mund të rritet deri në 8 herë krahasuar me shpëlarjen konvencionale me cianur me ajër si burim oksigjeni.

Kripërat e metaleve të rënda

1. Kripërat e plumbit

• Kripërat e plumbit përdoren gjerësisht në shpëlarjen me cianur. Në xeherorët që përmbajnë minerale sulfure si piriti dhe arsenopiriti, këto minerale mund të reagojnë me cianurin dhe oksigjenin, duke i konsumuar ato dhe duke ulur efikasitetin e shpëlarjes së arit. Kripërat e plumbit mund të formojnë një shtresë pasivizuese në sipërfaqen e mineraleve sulfure, duke penguar reagimin e tyre me cianurin dhe oksigjenin. Në të njëjtën kohë, plumbi mund të formojë një qelizë galvanike me ar, duke nxitur tretjen e arit. Në një uzinë kanadeze të cianurit, duke shtuar kripëra plumbi dhe duke ruajtur një përqendrim të duhur të oksigjenit të tretur, efektet negative të mineraleve sulfure në cianidim u kapërcyen me sukses, duke rezultuar në një rritje prej 10-15% në nxjerrjen e arit.

2. Kripërat e merkurit dhe bizmutit

• Kripërat e merkurit dhe kripërat e bizmutit mund të veprojnë gjithashtu si përshpejtues në shpëlarjen e cianurit. Ngjashëm me kripërat e plumbit, ato mund të formojnë qeliza galvanike me ar, duke rritur shkallën e shpëlarjes. Megjithatë, për shkak të toksicitetit të merkurit dhe kostos relativisht të lartë të bizmutit, zbatimet e tyre janë më të kufizuara në krahasim me kripërat e plumbit. Por në disa raste specifike ku xeherori ka veti unike, këto kripëra mund të konsiderohen ende si ndihmës efektivë të shpëlarjes.

Agjentët kelatues dhe të tjerë

1. Acid citrik

• Acidi citrik mund të përdoret si një ndihmës për shpëlarje në nxjerrjen e arit me cianur . Në xeherorët që përmbajnë jone metalike si bakri, zinku, hekuri, këto jone mund të konsumojnë cianur dhe oksigjen, duke zvogëluar efikasitetin e shpëlarjes së arit. Acidi citrik mund të lidhet me këto jone metalike, duke formuar komplekse të qëndrueshme. Për shembull, ai formon një kompleks bakri-citrati. Kjo jo vetëm që zvogëlon konsumin e cianurit dhe oksigjenit nga këto jone papastërtish, por gjithashtu ndihmon në shpërndarjen e mineraleve të gangutës, duke përmirësuar mjedisin e përgjithshëm të shpëlarjes. Në disa eksperimente laboratorike, shtimi i acidit citrik në tretësirën e shpëlarjes me cianur rriti rikuperimin e arit me 5-10%.

2. Komponime me bazë amoniaku

• Në disa raste, përbërjet me bazë amoniaku mund të përdoren si ndihmës për shpëlarje, veçanërisht në xeherorët që përmbajnë minerale bakri-ari. Amoniaku mund të formojë komplekse me jonet e bakrit, duke zvogëluar ndërhyrjen e bakrit në shpëlarjen cianurike të arit. Duke rregulluar raportin amoniak-cianur në tretësirën e shpëlarjes, është e mundur të tretet në mënyrë selektive ari duke minimizuar tretjen e bakrit, gjë që është e dobishme për proceset pasuese të nxjerrjes së arit.

Rastet e aplikimit

1. Në një minierë ari në Australi

• Miniera po përpunonte një xeheror ari me përmbajtje të ulët dhe të lartë squfuri. Duke përdorur një kombinim të peroksidit të hidrogjenit dhe kripërave të plumbit si ndihma për shpëlarje, u arritën përmirësime të konsiderueshme. Shkalla e shpëlarjes së arit u rrit me 8-10% krahasuar me shpëlarjen tradicionale me cianur. Shtimi i peroksidit të hidrogjenit siguroi oksigjen shtesë, duke rritur oksidimin e arit, ndërsa kripërat e plumbit penguan ndikimin negativ të mineraleve të sulfurit. Konsumi i cianurit u ul gjithashtu me afërsisht 20%, duke çuar në kursime të konsiderueshme të kostove.

2. Një minierë ari kineze që merret me xehe komplekse

• Xeherori në këtë minierë përmbante nivele të larta të papastërtive të bakrit dhe hekurit. Duke përdorur acid citrik si një ndihmës për shpëlarje në procesin e shpëlarjes me cianur, shkalla e rikuperimit të arit u rrit nga 70% në 78%. Acidi citrik u lidh me jonet e bakrit dhe hekurit, duke zvogëluar ndërhyrjen e tyre në reaksionin ar-cianur. Koha e shpëlarjes u zvogëlua gjithashtu pak, duke përmirësuar produktivitetin e përgjithshëm të operacionit të minierës.

Konsiderata për Zgjedhjen dhe Përdorimin e Ndihmësve për Shpëlarje

1. Karakteristikat e xehes

• Përbërja e xehes është thelbësore në përcaktimin e ndihmësit të duhur për shpëlarje. Për xehet me përmbajtje të lartë squfuri, agjentët oksidues si peroksidi i kalciumit ose peroksidi i bariumit mund të jenë më të përshtatshëm pasi ato jo vetëm që mund të sigurojnë oksigjen, por edhe të zvogëlojnë ndikimin negativ të squfurit. Në xehet me nivele të larta të joneve metalike të papastërtive, duhet të merren në konsideratë agjentë kelues si acidi citrik ose komponimet me bazë amoniaku.

2. Kosto - efektivitet

• Kostoja e ndihmësit për shpëlarje, duke përfshirë çmimin e blerjes, transportin dhe ruajtjen e tij, duhet të vlerësohet. Disa ndihmës për shpëlarje, siç janë disa kripëra bizmuti, mund të jenë efektive, por relativisht të shtrenjta. Në raste të tilla, duhet të gjendet një ekuilibër midis kostos dhe përmirësimit në nxjerrjen e arit. Përveç kësaj, ulja e konsumit të cianurit dhe kohës së shpëlarjes për shkak të përdorimit të ndihmësve për shpëlarje duhet të merret parasysh gjithashtu në analizën e kostos dhe efektivitetit.

3.Ndikimi në mjedis

• Meqenëse shpëlarja me cianur tashmë ka shqetësime mjedisore për shkak të toksicitetit të cianidit, zgjedhja e ndihmësit për shpëlarje duhet të marrë në konsideratë edhe ndikimin e tij mjedisor. Për shembull, disa agjentë oksidues mund të prodhojnë nënprodukte që duhet të trajtohen siç duhet. Përdorimi i kripërave të merkurit , megjithëse efektiv në disa raste, është shumë i kufizuar për shkak të toksicitetit të tyre ekstrem dhe rreziqeve mjedisore.

Përfundim

Ndihmësit e shpëlarjes luajnë një rol jetësor në nxjerrjen e arit me cianur. Ato mund të përmirësojnë ndjeshëm efikasitetin e procesit të shpëlarjes duke rritur rikuperimin e arit, duke zvogëluar kohën e shpëlarjes dhe duke ulur konsumin e cianurit. Duke kuptuar llojet e ndryshme të ndihmësve të shpëlarjes, mekanizmat e tyre të punës dhe mënyrën e zgjedhjes së atyre më të përshtatshëm bazuar në karakteristikat e xehes, minatorët e arit mund të optimizojnë operacionet e tyre. Ndërsa kërkesa për ar vazhdon të rritet, përdorimi i ndihmësve të shpëlarjes në shpëlarjen me cianur ka të ngjarë të bëhet edhe më i përhapur, duke kontribuar në praktika më të qëndrueshme dhe efikase të minierave të arit.