Раванди шусташавии сианид дар истихроҷи тилло: Раванди пурра аз обшавӣ то барқароршавӣ

Муқаддима

Истихроҷи тилло аз маъданҳои он асрҳо боз мавзӯи таваҷҷӯҳи зиёд буд. Дар байни усулҳои гуногуни мавҷуда, тозакунии сианид яке аз усулҳои маъмултарин дар саноати истихроҷи тиллои тиҷоратӣ ба ҳисоб меравад . Ин раванд имкон медиҳад, ки тилло аз маводи асосии он самаранок ҳал карда шавад ва имкон медиҳад, ки металли қиматбаҳо дар шакли консентратсияшуда барқарор карда шавад. Дар ин мақола раванди пурраи тозакунии сианид дар истихроҷи тилло, аз ҳалшавии ибтидоии тилло дар маҳлулҳои сианид то барқароркунии ниҳоии металл, баррасӣ мешавад.

Ҳалшавии тилло дар маҳлулҳои сианид

Реаксияҳои химиявӣ

Ҳал шудани тилло дар маҳлулҳои сианид ба як силсилаи мураккаби реаксияҳои химиявӣ асос ёфтааст. Реаксияи умумиро бо муодилаи зерин ифода кардан мумкин аст:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Дар ин реаксия, тилло (Au) бо сианиди натрий (NaCN) дар ҳузури оксиген (O₂) ва об (H₂O) реаксия карда, дицианоаурати натрий (Na[Au(CN)₂]) ва гидроксиди натрий (NaOH)-ро ташкил медиҳад. Нақши оксиген дар ин реаксия муҳим аст, зеро он ҳамчун агенти оксидкунанда амал мекунад ва ба обшавии тилло мусоидат мекунад.

Шароит барои парокандашавии оптималӣ

Барои самаранок обшавии тилло, якчанд шартҳоро бодиққат назорат кардан лозим аст. Консентратсияи сианид дар маҳлул омили муҳим аст. Одатан, консентратсияи 0.05 - 0.1% NaCN дар раванди шуста истифода мешавад. Консентратсияи баландтар метавонад боиси зиёд шудани истеъмоли сианид бе афзоиши мутаносиби обшавии тилло гардад, дар ҳоле ки консентратсияи паст метавонад ба шусташавии суст ва нопурра оварда расонад.

РН маҳлул низ нақши муҳим мебозад. Раванди шусташавӣ дар муҳити каме сілтӣ бо диапазони рН 9.5 - 11 самараноктар аст. Дар ин рН ионҳои сианид дар шакли ҷудонашуда (HCN) мавҷуданд, ки нисбат ба тилло реактивтаранд. Танзими рН одатан тавассути илова кардани оҳак (CaO) ба маҳлули шуста ба даст оварда мешавад.

Ҳарорат як параметри муҳими дигар аст. Гарчанде ки реаксия метавонад дар ҳарорати муҳити атроф рух диҳад, ҳарорати каме баландшавии тақрибан 25 - 35 ° C метавонад суръати обшавии тиллоро зиёд кунад. Аммо аз ҳад зиёд баланд бардоштани ҳарорат метавонад боиси таҷзияи сианид шуда, самаранокии онро коҳиш диҳад.

Пеш аз коркарди маъданҳо

Буридан ва суфта кардан

Пеш аз оғози раванди шустагарӣ бо сианид, маъданҳои дорои тилло бояд пешакӣ коркард карда шаванд. Қадами аввал дар ин коркарди пешакӣ одатан майдакунӣ ва майдакунӣ мебошад . Маъданҳо майда карда мешаванд, то андозаи онҳо кам карда шавад ва сипас ба зарраҳои майда майда карда шаванд. Ин масоҳати сатҳи маъданро зиёд мекунад ва имкон медиҳад, ки ҳангоми раванди шустагарӣ байни зарраҳои тилло ва маҳлули сианид самараноктар тамос гирифта шавад.

Дарачаи суфтакунй бодиккат назорат карда мешавад. Гирифтани аз ҳад зиёд метавонад боиси пайдо шудани шламҳои нозук гардад, ки дар ҷараёни марҳилаҳои минбаъдаи ҷудокунии сахт ва моеъ мушкилот ба вуҷуд меорад. Аз тарафи дигар, суфтакунии нокифоя метавонад ба таъсири нокифояи зарраҳои тилло оварда расонад, ки боиси шусташавии нопурра мегардад.

Бирён кардан ва биооксидшавӣ

Дар баъзе мавридҳо, маъданҳои тилло метавонанд дорои маъданҳои ба оташ тобовар бошанд, ки ба обшавии мустақими тилло тавассути сианид монеъ мешаванд. Барои чунин маъданҳо усулҳои иловагии пеш аз коркард, ба монанди бирён кардан ё биооксидшавӣ талаб карда мешаванд.

Бирён кардан дар ҳузури ҳаво гарм кардани маъданро дар бар мегирад, то оксид кардани маъданҳои ба оташ тобовар, ба монанди сулфидҳо. Ин раванди оксидшавӣ маъданҳоро шикаста, зарраҳои тиллоро озод мекунад ва онҳоро барои маҳлули сианид дастрастар мекунад.

Аз тарафи дигар, биооксидшавӣ микроорганизмҳоро барои оксид кардани маъданҳои ба оташ тобовар истифода мебарад. Ин алтернативаи аз ҷиҳати экологӣ тозатар ба бирён аст, зеро он дар ҳарорати паст кор мекунад ва партовҳои камтари зарароварро ба вуҷуд меорад. Микроорганизмҳо, маъмулан бактерияҳо ё занбӯруғҳо, дар асоси қобилияти онҳо барои оксид кардани маъданҳои мушаххаси ба оташ тобовар дар маъдан мавҷудбуда интихоб карда мешаванд.

Раванди шусташавӣ

Шустани зарфҳои омехта

Шустакунии зарфҳои омехта яке аз усулҳои маъмултарин барои шуста кардани сианид мебошад. Дар ин раванд маъдани қаблан коркардшуда бо маҳлули сианид дар зарфҳои калон омехта карда мешавад. Танкхо бо агитаторхо чихозонида шудаанд, ки онхо хаматарафа омехта шудани маъдан ва махлулро таъмин намуда, алокаи заррахои тилло ва ионхои сианидро таъмин мекунанд.

Мудлати шусташавй вобаста ба табиати маъдан ва шароити кор фарк карда метавонад. Умуман, раванди шусташавӣ метавонад аз чанд соат то чанд рӯзро дар бар гирад. Дар ин муддат барои назорат кардани рафти обшавии тилло давра ба давра намунаҳои оби шуста гирифта ва таҳлил карда мешаванд.

Шусташавии теппа

Усули дигари васеъ истифодашаванда, махсусан барои маъданҳои тиллои пасти теппа аст. Дар ин процесс маъдани майдашуда дар туп-хои калон дар болои линейкаи гузаранда чойгир карда мешавад. Пас аз он маҳлули сианид ба болои теппа пошида мешавад ва имкон медиҳад, ки аз маъдан гузарад. Ҳангоми аз теппа гузаштани маҳлул зарраҳои тиллоро маҳлул мекунад ва маҳлули ҳомиладор дар поёни теппа ҷамъ мешавад.

Шустани тӯдаҳо дар муқоиса бо шустани зарфҳои омехташуда усули аз ҷиҳати хароҷот самараноктар аст, зеро он сармоягузории камтарро барои таҷҳизот талаб мекунад. Аммо, ин раванди сусттар аст ва барои маъданҳое, ки миқдори нисбатан ками тилло доранд, мувофиқтар аст.

Ҷудокунии сахт ва моеъ

Филтрҳо

Пас аз ба итмом расидани раванди шусташавӣ, қадами оянда ҷудо кардани пасмондаҳои сахт (партовҳо) аз маҳлули ҳомиладор аст, ки тиллои гудохташударо дар бар мегирад. Филтркунӣ яке аз усулҳои маъмултарин барои ҷудокунии сахт ва моеъ мебошад. Дар ин раванд шлам (омехтаи сахт ва моеъ) аз муҳити филтр, ба монанди матои филтр ё пресси филтр гузаронида мешавад. Зарраҳои сахт дар муҳити филтр нигоҳ дошта мешаванд, дар ҳоле ки моеъ (маҳлули ҳомиладор) аз он мегузарад ва ҷамъ мешавад.

Интихоби муҳити филтр аз табиати зарраҳои сахт ва шароити корӣ вобаста аст. Масалан, дар ҳолатҳое, ки зарраҳои сахт хеле ҷарима мебошанд, матои филтрҳои тозашуда лозим аст.

Декантация

Декантатсия усули дигарест, ки барои ҷудо кардани сахт ва моеъ истифода мешавад, хусусан вақте ки зарраҳои сахт нисбатан калонанд ва ба осонӣ ҷойгир мешаванд. Дар ин раванд, лӯбиё иҷозат дода мешавад, ки дар як обанбор барои муддате истад. Зарраҳои сахт аз сабаби вазнинӣ дар қаъри зарф ҷойгир мешаванд ва моеъи шаффоф (маҳлули ҳомиладор) баъдан бодиққат холӣ карда мешавад.

Декантатсия дар муқоиса бо филтратсия як усули соддатар ва камтар энергияталаб аст. Аммо, он метавонад дар ҷудо кардани зарраҳои сахти хеле хуб самаранок набошад.

Барқарор кардани тилло аз маҳлули ҳомиладор

Адсорбсияи карбон фаъолшуда

Яке аз усулҳои маъмултарини ҷудо кардани тилло аз маҳлули ҳосилшуда адсорбсияи карбони фаъолшуда мебошад . Дар ин раванд, карбони фаъолшуда ба маҳлули ҳосилшуда илова карда мешавад. Комплекси тилло-сианид ба сатҳи карбони фаъол таъсири қавӣ дорад ва дар натиҷа, тилло ба зарраҳои карбон адсорбсия мешавад.

Сипас зарраҳои карбон аз маҳлул, одатан тавассути скрининг ё филтратсия ҷудо карда мешаванд. Пас аз он, карбоне, ки аз тилло пур карда шудааст, барои десорбсияи тилло коркард карда мешавад. Ин одатан тавассути тоб додан ба карбон ба коркарди буғи ҳарорати баланд ё бо истифода аз агенти кимиёвии десорбсия анҷом дода мешавад.

Бориши руҳ

Бориши руҳ, ки ҳамчун раванди Меррилл - Кроу маъруф аст, як усули дигари барқароркунии тилло мебошад. Дар ин раванд ба маҳлули ҳомиладор хоки руҳ илова карда мешавад. Руҳ нисбат ба тилло электропозитивӣ дорад ва дар натиҷа тиллоро аз комплекси тилло-сианид хориҷ мекунад. Реаксияро бо муодилаи зерин ифода кардан мумкин аст:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Тиллои рехташуда дар баробари ҳама гуна руҳи реаксиянашуда лойи сахтро ташкил медиҳад. Сипас ин лой аз маҳлул ҷудо карда мешавад ва тилло барои ба даст овардани маҳсулоти холис боз тоза карда мешавад.

Тозакунии тилло

Гудозиш

Пас аз он, ки тилло аз маҳлули ҳомиладор барқарор карда шуд, онро одатан барои тоза кардани ҳама гуна ифлосиҳои боқимонда тоза кардан лозим аст. Гудохтан яке аз усулҳои маъмултарини коркарди тилло мебошад. Дар ин раванд маводе, ки тилло дорад, дар ҳузури флюс, ба монанди borax, то ҳарорати баланд гарм карда мешавад. Флюс барои паст кардани нуқтаи обшавии тилло кӯмак мекунад ва инчунин бо ифлосҳо реаксия карда, шлакеро ба вуҷуд меорад, ки онро аз тиллои гудохта ҷудо кардан мумкин аст.

Пас аз он тиллои гудохта ба қолибҳо рехта мешавад, то зарфҳо ба вуҷуд оянд. Ин зарфҳо метавонанд минбаъд коркард карда шаванд ё ҳамчун маҳсулоти нимтайёр фурӯхта шаванд.

Тозакунии электролитӣ

Тозакунии электролитӣ усули пешрафтаи тозакунии тилло мебошад. Дар ин раванд аноди дорои тилло дар як ҳуҷайраи электролитӣ дар баробари катоди тиллои холис ҷойгир карда мешавад. Электролит одатан маҳлули хлориди тилло ё дигар намакҳои тилло мебошад. Вақте ки ҷараёни барқ ​​аз ҳуҷайра мегузарад, тиллои анод ба электролит об мешавад ва сипас ба катод мерезад.

Наҷотҳое, ки нисбат ба тилло электромусбаттаранд, дар электролит ҳал мешаванд, вале ба катод намегузоранд, дар ҳоле ки ифлосиҳое, ки нисбат ба тилло камтар электропозитивӣ доранд, дар қаъри ҳуҷайра ҳамчун лой боқӣ мемонанд. Дар натиҷа, маҳсулоти тиллои хеле баланд соф мешавад.

Мулоҳизаҳои экологӣ

Идоракунии сианид

Сианид як моддаи хеле заҳролуд аст ва идоракунии дурусти сианид дар раванди истихроҷи тилло аҳамияти ниҳоят калон дорад. Истифодаи сианид дар истихроҷи тилло дар бисёр кишварҳо ба таври қатъӣ танзим карда мешавад, то таъсири он ба муҳити зист ва саломатии инсонро камтар кунад.

Яке аз ҷанбаҳои асосии идоракунии сианид пешгирии резиши сианид мебошад. Амалиёти истихроҷи маъдан бояд системаҳои дурусти нигоҳдорӣ дошта бошанд, то аз хуруҷи маҳлулҳои дорои сианид ба муҳити зист пешгирӣ кунанд. Илова бар ин, коркарди обҳои партовҳои дорои сианид низ муҳим аст. Якчанд усулҳои коркарди сианидҳо мавҷуданд, ки обҳои партов доранд, ба монанди оксидшавии кимиёвӣ, коркарди биологӣ ва мубодилаи ионҳо.

Партофтани партовҳо

Пасмондаҳои сахти (партовҳои) пас аз раванди истихроҷи тилло ҳосилшуда низ бояд ба таври лозима партофта шаванд. Пардохтҳо метавонанд миқдори ками сианид ва дигар металлҳои вазнин дошта бошанд, ки агар дуруст идора карда нашаванд, метавонанд ба муҳити зист таҳдид кунанд.

Як усули маъмули нест кардани партовҳо нигоҳ доштани онҳо дар сарбандҳои партовҳо мебошад. Ин сарбандҳо барои нигоҳ доштани партовҳо ва пешгирӣ кардани паҳншавии моддаҳои ифлоскунанда ба муҳити зист пешбинӣ шудаанд. Дар баъзе мавридҳо, партовҳо инчунин метавонанд барои барқарор кардани ҳама гуна маъданҳои боқимондаи гаронбаҳо ё кам кардани таъсири муҳити зист аз нав коркард карда шаванд.

хулоса

Раванди шустушӯи сианид дар истихроҷи тилло як раванди мураккаб ва бисёрмарҳила аст, ки обшавии тилло дар маҳлулҳои сианид, коркарди пеш аз маъданҳо, шусташавӣ, ҷудокунии сахт - моеъ, истихроҷи тилло, тозакунӣ ва идоракунии муҳити зистро дар бар мегирад. Ҳар як қадами ин раванд бодиққат назорат карда мешавад, то истихроҷ ва истихроҷи самарабахши тилло ва кам кардани таъсири муҳити зистро таъмин кунад. Сарфи назар аз мушкилоти марбут ба истифодаи сианид, ин раванд бо сабаби самаранокии баланд ва арзиши нисбатан пасти он як усули муҳим ва васеъ истифодашаванда дар саноати истихроҷи тилло боқӣ мемонад. Бо вуҷуди ин, барои таҳияи усулҳои алтернативӣ, ки аз ҷиҳати экологӣ тоза ва устувортаранд, тадқиқот ва коркардҳои пайваста гузаронида мешаванд.