Муқоиса байни шусташавии атмосфера ва фишор дар раванди сианидкунии кони тилло

1. Муқаддима

Сианидкунӣ раванди васеъ истифодашаванда дар истихроҷи тилло аз маъданҳо мебошад. Дар байни усулҳои гуногуни амалиётии он, шустани атмосфера ва шустани фишор ду усули муҳим мебошанд. Дарки фарқиятҳои байни онҳо барои беҳтар кардани раванди истихроҷи тилло, баланд бардоштани самаранокӣ ва кам кардани хароҷот муҳим аст. Дар ин мақола муқоисаи муфассали байни шустани атмосфера ва фишор дар раванди сианидкунии кони тилло анҷом дода мешавад.

2. Принсипи шусташавии сианидатсия

Шустагарӣ бо роҳи сианид ба реаксияи тилло бо сианид дар ҳузури оксиген асос ёфтааст. Муодилаи умумии химиявӣ чунин аст:

4Au + 8CN⁻+ O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻+ 4OH⁻

Дар ин реаксия тилло тиллои ҳалшаванда – комплексҳои сианидиро ба вуҷуд меорад, ки минбаъд онҳоро ҷудо ва барқарор кардан мумкин аст. Новобаста аз он ки дар обшавии атмосфера ё фишор, ин принсипи асосии реаксия бетағйир мемонад. Аммо, ба шароити реаксия ва кинетика омили фишор таъсир мерасонад.

3. Муқоисаи самаранокии шусташавӣ

3.1 Шусташавии атмосфера

Шустани атмосфера одатан дар ҳарорат ва фишори муҳити зист кор мекунад. Барои баъзе маъданҳои нисбатан соддаи тилло, аз қабили онҳое, ки миқдори зиёди тиллои озодро доранд, шусташавии атмосфера метавонад натиҷаҳои хуб ба даст орад. Аммо барои маъданҳои мураккабе, ки миқдори зиёди минералҳои сулфидӣ ё дигар ҷузъҳои ба оташ тобовар доранд, самаранокии шусташавии шусташавии атмосфера аксар вақт маҳдуд аст. Суръати сусти реаксия ва реаксияи нопурра метавонад боиси паст шудани суръати шусташавии тилло гардад. Масалан, ҳангоми кор бо маъданҳои тиллои дорои пирит, сулфури пирит метавонад ҳангоми шусташавии атмосфера бо оксиген ва сианид реаксия карда, оксиген ва сианидро истеъмол кунад ва ба ин васила обшавии тиллоро боздорад. Умуман, суръати шусташавии тилло дар шусташавии атмосфера барои маъданҳои маъмул тақрибан 60% - 85% аст.

3.2 Шусташавии фишор

Шусташавии фишор, аз тарафи дигар, дар шароити фишори баланд анҷом дода мешавад. Баланд шудани фишор метавонад маҳлули оксигенро дар маҳлули шуста хеле зиёд кунад. Тибқи қонуни Генри, фишори баландтар боиси баланд шудани фишори парсиалии оксиген мегардад, ки дар навбати худ консентратсияи оксигени ҳалшуда дар маҳлулро зиёд мекунад. Ин консентратсияи баланди оксигени маҳлул метавонад оксидшавии тилло ва ташаккули комплексҳои тилло-сианидро суръат бахшад. Барои маъданҳои тиллои тобовар, шусташавии фишор метавонад сохторҳои оташ тобовари минералҳои сульфидро вайрон карда, тиллоро ба маҳлули шусташавӣ бештар дучор кунад. Дар нати-ча суръати шусташавии тиллоро ба таври самарабахш бехтар кардан мумкин аст. Тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки барои баъзе маъданҳои тиллои тобовар, дар шароити оптимизатсияшуда суръати шусташавии тилло дар зери фишор метавонад ба зиёда аз 90%, ҳатто то 95% мерасад.

4. Муқоисаи шароити реаксия

4.1 Ҳарорат

• Шустани атмосфера : Одатан дар ҳарорати муҳити атроф ё ба он наздик, одатан тақрибан 25°C, кор мекунад. Азбаски реаксия аз ҳарорати баланд вобаста нест, истеъмоли энергия барои гармкунӣ нисбатан кам аст. Аммо, ҳарорати паст инчунин маънои онро дорад, ки суръати реаксия нисбатан суст аст.

• Шустани фишор : Одатан, ҳарорати баландро талаб мекунад. Ҳарорат одатан дар ҳудуди 80 - 150°C аст. Ҳарорати баландтар метавонад суръати реаксияи химиявиро суръат бахшад, аммо он инчунин барои гарм кардани системаи шустани об энергияи иловагиро талаб мекунад.

4.2 Консентратсияи сианид

• Шустани атмосфера : Консентратсияи сианид дар маҳлули шустан одатан дар ҳудуди 0.02% - 0.1% аст. Барои маъданҳое, ки миқдори зиёди ифлосӣ доранд, барои таъмини таъсири шустан консентратсияи нисбатан баландтари сианид лозим аст, аммо ин хароҷот ва хатари экологӣро зиёд мекунад.

• Шустани фишор : Аз сабаби кинетикаи реаксияи баландшуда таҳти фишор, консентратсияи зарурии сианид метавонад нисбатан пасттар бошад, одатан тақрибан 0.01% - 0.05%. Ин на танҳо истеъмоли сианидро кам мекунад, балки таъсири экологӣ, ки аз боқимондаҳои сианид ба вуҷуд меояд, низ кам мекунад.

5. Муқоисаи талабот ба таҷҳизот ва хароҷот

5.1 Талабот ба таҷҳизот

• Шустани атмосфера : Таҷҳизот барои шустани атмосфера нисбатан содда аст. Он асосан зарфҳои шустан, омехтакунакҳо ва дастгоҳҳои ҳаводиҳиро дар бар мегирад. Зарфҳои шустан ба фишори баланд тоб овардан лозим нестанд, аз ин рӯ мавод ва хароҷоти истеҳсолии онҳо нисбатан паст аст. Шустанкунакҳо барои таъмини омезиши якхелаи селлюлозаи маъдан, маҳлули сианид ва оксиген истифода мешаванд ва талабот ба қувват ва муқовимати онҳо ба зангзанӣ хеле баланд нест.

• Шустани фишор : Шустани фишор таҷҳизоти махсуси ба фишор тобоварро, ба монанди автоклавҳо, талаб мекунад. Автоклав бояд аз маводи хӯлаи баландқувват сохта шавад, то ба муҳитҳои фишори баланд ва ҳарорати баланд тоб оварад. Илова бар ин, он инчунин бо системаҳои мураккаби назорати фишор, назорати ҳарорат ва муҳофизати бехатарӣ муҷаҳҳаз шудааст. Тарроҳӣ ва истеҳсоли ин таҷҳизот мураккабтар буда, сатҳҳои баланди техникиро талаб мекунанд.

Нархи 5.2

• Шустани атмосфера : Арзиши ибтидоии сармоягузории таҷҳизоти шустани атмосфера нисбатан паст аст. Аммо, аз сабаби самаранокии нисбатан пасти шустани он ва муддати тӯлонии шустани он, хароҷоти амалиётӣ аз ҷиҳати меҳнат, истеъмоли энергия барои омехтакунии дарозмуддат ва истеъмоли сианид дар муддати тӯлонӣ метавонад нисбатан баланд бошад.

• Шустани фишор : Сармоягузории аввалия ба таҷҳизоти шустани фишор аз сабаби автоклавҳои гаронбаҳои ба фишор тобовар ва системаҳои мураккаби идоракунӣ хеле зиёдтар аст. Аммо бо назардошти самаранокии баланди шустани он ва вақти кӯтоҳи шустани он, хароҷоти умумии амалиётӣ аз ҷиҳати иқтидори истеҳсолӣ ва истифодаи захираҳо метавонад барои коркарди маъданҳои калонҳаҷм ва оташгиранда рақобатпазиртар бошад.

6. Таъсири муҳити зист

6.1 Боқимондаи сианид

• Шустани атмосфера : Тавре ки қаблан қайд карда шуд, шустани атмосфера метавонад консентратсияи нисбатан баланди сианидро талаб кунад, ки метавонад боиси пайдоиши боқимондаҳои сианид дар партовгоҳҳо гардад. Сианид хеле заҳролуд аст ва коркарди нодурусти партовҳои дорои сианид метавонад таҳдиди ҷиддӣ ба муҳити зист ва саломатии инсон эҷод кунад.

• Шустани фишор : Бо истеъмоли камтари сианид, шустани фишор дар партовгоҳҳо нисбатан камтар боқимондаи сианидро ба вуҷуд меорад. Ин хатари экологӣ, ки бо ифлосшавии сианид алоқаманд аст, то андозае коҳиш медиҳад.

6.2 Истеъмоли энергия ва партовҳо

• Шустани атмосфера : Гарчанде ки он барои гармкунӣ истеъмоли ками энергия дорад, кори дарозмуддат барои ба даст овардани натиҷаҳои қаноатбахши шустан метавонад миқдори зиёди энергияи барқро барои омехта ва аэратсия сарф кунад. Аз ҷиҳати партовҳо, агар раванди аэратсия хуб назорат карда нашавад, он метавонад боиси ихроҷи баъзе газҳои зарароваре гардад, ки дар натиҷаи реаксия ба вуҷуд меоянд.

• Шустушӯи фишор : Амалиётҳои шустушӯи фишорӣ бо ҳарорати баланд ва фишори баланд барои гарм кардан ва нигоҳ доштани системаи фишор хароҷоти назарраси энергияро талаб мекунанд. Аммо, кори самараноки он маънои онро дорад, ки бо ҳамон миқдори истеҳсоли тилло, истеъмоли умумии энергия барои як воҳиди тилло метавонад бо назардошти иқтидори баланди истеҳсолӣ, муқоисашаванда ё ҳатто камтар аз шустушӯи атмосфера бошад. Аз ҷиҳати партовҳо, агар системаи фишор хуб мӯҳр карда шуда бошад, ихроҷи газҳои зарароварро метавон беҳтар назорат кард.

7. Хулоса

Хулоса, ҳам шусташавии атмосфера ва ҳам фишор дар раванди сианидкунии кони тилло хусусиятҳои худро доранд. Шусташавии атмосфера барои маъданҳои тиллоии оддӣ бо сармоягузории кам дар таҷҳизот мувофиқ аст, аммо дар самаранокии шусташавӣ барои маъданҳои мураккаб маҳдудиятҳо дорад. Шусташавии фишор, баръакс, дар кор бо маъданҳои тиллои тобовар бартариҳои калон нишон медиҳад, ки самаранокии шусташавии баланд, истеъмоли камтари сианид ва таъсири нисбатан камтар ба муҳити зист дар робита ба пасмондаҳои сианид дорад. Бо вуҷуди ин, он таҷҳизоти гаронарзиш ва истифода ва нигоҳдории мураккабтарро талаб мекунад. Ҳангоми интихоби усули шустагарӣ, корхонаҳои истихроҷи маъдан бояд омилҳои монанди хосиятҳои маъдан, миқёси истеҳсолот, буҷаи сармоягузорӣ ва талаботи экологиро ҳамаҷониба ба назар гиранд, то қарори мувофиқтаринро қабул кунанд.