Таъсири фаъолсозӣ ва пассиватсияи намакҳои сурб ба раванди сианидизатсияи тилло

Муқаддима

Сианидкунии тилло як раванди васеъ истифодашаванда дар саноати маъдан барои истихроҷи тилло аз маъданҳои он мебошад. Илова кардани баъзе моддаҳои кимиёвӣ метавонад ба самаранокии ин раванд таъсири назаррас расонад. Дар байни ин иловаҳо, намакҳои сурб таъсири мураккаб, ҳам фаъолсозӣ ва ҳам ғайрифаъолкунӣ, ба реаксияи сианидкунии тилло нишон доданд . Дарки ин таъсирҳо барои беҳтар кардани равандҳои истихроҷи тилло , кам кардани хароҷот ва кам кардани таъсири экологӣ муҳим аст .

Асосҳои раванди сианидкунии тилло

Сианидкунии тилло, ки бо номи раванди Макартур-Форрест низ маълум аст, реаксияи тиллоро бо ионҳои сианид дар ҳузури оксиген дар бар мегирад. Ин реаксияи кимиёвӣ ба тилло имкон медиҳад, ки аз матритсаи маъдан ба маҳлул ҳал шавад ва имкон медиҳад, ки он минбаъд барқарор шавад. Аммо, мавҷудияти ифлосҳои гуногун дар маъдан ва шароити реаксия метавонанд ба он таъсир расонанд, ки тилло то чӣ андоза зуд ва пурра ҳал мешавад.

Таъсири фаъолсозии намакҳои сурб

Механизми фаъолсозӣ

Нақши каталитикӣ дар реаксияҳои электрохимиявӣ

Намакҳои сурб метавонанд ҳамчун катализатор дар раванди сианидкунии тилло амал кунанд. Дар минтақаи потенсиалии кам (- 0.35 В нисбат ба Ag/AgCl), илова кардани намаки сурб нишон дода шудааст, ки раванди шусташавии тиллоро дар маҳлулҳои сианид суръат мебахшад. Таҷрибаҳои вольтметрии даврӣ (CV) нишон медиҳанд, ки сурб дар реаксияҳои электрохимиявӣ, ки дар сатҳи тилло ба амал меоянд, иштирок мекунад. Дар шароити сианидшавӣ тилло бо сурб хӯлаҳоро ба вуҷуд меорад. Ин хӯлаҳо дар рӯи тилло ҳуҷайраҳои хурди электрохимиявӣ ба вуҷуд меоранд, ки дар онҳо реаксияҳои оксидшавӣ ва коҳиш дар як вақт сурат мегиранд. Реаксияи оксидшавӣ дар интерфейси тилло - хӯла ба шикастани тилло мусоидат мекунад, дар ҳоле ки реаксияи редуксия дар маҳлул оксиген ё дигар моддаҳои оксидкунандаро дар бар мегирад. Ин амали электрохимиявӣ суръати умумии обшавии тиллоро ба таври назаррас метезонад.

Пешгирии реаксияҳои наҷосат

Дар маъданҳои дорои мис ва дигар ифлосиҳо намакҳои сурб нақши муфид доранд. Минералҳои мис дар маъдан метавонанд сианид ва оксигенро истеъмол кунанд, ки бо реаксияи тилло-сианидизатсия рақобат мекунанд. Намакҳои сурб бо ионҳои мис ё минералҳои мис доранд, ки пайвастагиҳои ҳалнашаванда ба вуҷуд меоранд, ки аз обшавии минералҳои мис пешгирӣ мекунанд. Ин миқдори сианидро, ки мис истеъмол мекунад, коҳиш медиҳад ва барои реаксияи тилло-сианидизатсия дастрасии бештари сианид мегузорад ва ба ин васила суръати шусташавии тиллоро зиёд мекунад. Дар маъданҳои мисии дорои тиллои баланд, илова кардани намакҳои сурб мушоҳида шудааст, ки миқдори миси дар маҳлули сианид маҳлулшударо кам карда, таносуби мусоиди обшавии тиллоро нигоҳ медорад.

Далелҳои таҷрибавии фаъолсозӣ

Ҳам таҳқиқоти лабораторӣ ва ҳам саноатӣ таъсири фаъолсозии намакҳои сурбро тасдиқ карданд . Дар як таҳқиқот дар бораи маъдани дорои тилло бо 0.25% галенит, илова кардани намаки сурб суръати шусташавии тиллоро ба таври назаррас беҳтар кард. Амалияҳои саноатӣ низ ин натиҷаҳоро тасдиқ мекунанд. Дар баъзе конҳои тилло, ҳангоми коркарди намудҳои мушаххаси маъдан, илова кардани миқдори дурусти намакҳои сурб истеъмоли сианиди натрийро аз беш аз 12 кг/т то 5 кг/т кам кард ва сатҳи барқароршавии тиллоро то беш аз 98% афзоиш дод.

Таъсири ғайрифаъолкунии намакҳои сурб

Шартҳои ғайрифаъолкунӣ

Мавҷудияти силикат ва баъзе сурб - минералҳои дорои

Дар шароитҳои муайян, махсусан дар мавҷудияти минералҳои силикатӣ ва махсуси сурбдор, илова кардани сурб метавонад оксидшавии тиллоро суст кунад. Дар потенсиали – 0.35 В (назар ба Ag/AgCl), суръати обшавии тилло кам мешавад. Сабаби дақиқ мураккаб аст, аммо он метавонад ташаккули плёнкаҳои рӯизаминӣ ё таъсири мутақобилаи моддаҳои сурб бо сатҳи тиллоро дар бар гирад, ки ионҳои сианид ва оксигенро аз расидан ба тилло бозмедорад. Масалан, баъзе маъданҳои сурбдор бо маҳлули сианид реаксия карда, пайвастагиҳоеро ташкил медиҳанд, ки сатҳи тиллоро мепӯшонанд ва ба пешравии муқаррарии реаксияи сианидшавӣ халал мерасонанд.

Баланд - маъданҳои сулфур

Дар маъданҳои сулфури баланд, илова кардани сурб метавонад фоидаовар набошад ва ҳатто метавонад ба ғайрифаъолшавӣ оварда расонад. Вақте ки миқдори сулфур дар маъдан зиёд аст, минералҳои сулфид дар ҷараёни сианидизатсия ба сулфури элементалӣ оксид мешаванд. Ин сулфури элементарӣ дар сатҳи тилло қабатеро ба вуҷуд меорад, ки ба реаксияи он бо маҳлули сианид - оксиген монеъ мешавад. Сурб метавонад ба оксидшавии минералҳои сулфид ба сулфур мусоидат карда, реаксияи сианидшавии тиллоро боздорад ва боиси коҳиши назарраси суръати обшавии тилло гардад.

Далелҳои таҳлилии ғайрифаъолкунӣ

Тахлили спектроскопияи рентгении фотоэлектрони (XPS) далели таъсироти деактиватсияро таъмин мекунад. Дар намунаҳои равандҳои сианидкунии маъдани сулфур бо иловаи сурб, спектрҳои XPS мавҷудияти моддаҳои сулфурдорро дар сатҳи тилло нишон медиҳанд, ки аз ташаккули қабати пассиватори сулфур шаҳодат медиҳанд. Санҷишҳои электрохимиявӣ инчунин тасдиқ мекунанд, ки суръати оксидшавии тилло дар ҳузури минералҳои силикат ва сурбдор кам мешавад.

Омилҳое, ки ба тавозуни байни фаъолсозӣ ва ғайрифаъолкунӣ таъсир мерасонанд

Консентратсияи намакҳои сурб

Микдори намаки сурб, ки ба системаи сианидизатсия илова карда мешавад, хеле муҳим аст. Дар консентратсияи паст, намакҳои сурб одатан таъсири фаъолкунанда доранд, ки ба обшавии тилло мусоидат мекунанд. Аммо агар консентратсияи он хеле баланд бошад, он метавонад ба ташаккули маҳсулоти аз ҳад зиёди реаксия оварда расонад, ки боиси ғайрифаъолият мегардад. Масалан, консентратсияи аз ҳад зиёди ионҳои сурб метавонад боиси боридшавии комплексҳои сурб-сианид гардад, ки сатҳи тиллоро пӯшонида, реаксияи сианидшавиро қатъ мекунанд.

Таркиби маъдан

Таркиби маъдан, аз ҷумла намудҳо ва миқдори минералҳои сулфидӣ, силикатҳо ва дигар ифлосиҳо, муайян мекунад, ки намакҳои сурб ҳамчун фаъолкунанда ё деактиватор амал мекунанд. Маъданҳое, ки дорои миқдори зиёди маъданҳои сульфидӣ мебошанд, ба монанди пирит дар маъданҳои сулфур, ҳангоми илова кардани сурб эҳтимоли ғайрифаъолшавиро эҳсос мекунанд. Баръакс, маъданҳое, ки миқдори зиёди маъданҳои мис доранд, метавонанд аз таъсири фаъолсозии намаки сурб баҳра баранд.

Шароити реаксия

Шароитҳои реаксия ба монанди ҳарорат, рН ва консентратсияи оксиген ва сианид дар маҳлул инчунин ба таъсири фаъолсозӣ ва ғайрифаъолкунии намаки сурб таъсир мерасонанд. Ҳарорати баландтар метавонад аксуламалҳои муфид ва зараровари марбут ба сурбро суръат бахшад. РН-и маҳлул ба мавҷудияти сурб ва дигар ионҳои металлӣ таъсир мерасонад ва ба таъсири мутақобилаи онҳо бо тилло ва дигар маъданҳо таъсир мерасонад. Консентратсияи кофии оксиген барои ба таври мӯътадил пеш рафтани реаксияи сианизатсияи тилло зарур аст ва намакҳои сурб метавонанд вобаста ба шароит бо оксиген бо тарзҳои гуногун мутақобила карда, реаксияро тақвият ё боздоранд.

хулоса

Намакҳои сурб ба раванди сианидкунии тилло ҳам таъсири фаъолсозӣ ва ҳам ғайрифаъолкунӣ доранд. Таъсири фаъолсозӣ, ба монанди катализ кардани реаксияҳои электрохимиявӣ ва кам кардани дахолати наҷосат, метавонад самаранокии истихроҷи тиллоро ба таври назаррас беҳтар кунад. Бо вуҷуди ин, дар шароити муайян, ба монанди мавҷудияти силикат, маъданҳои махсуси сурбдор ё маъданҳои сулфур, намаки сурб метавонад тавассути суст кардани оксидшавии тилло ё ташаккули қабатҳои блокатор дар сатҳи тилло ғайрифаъол шавад. Фаҳмидани омилҳое, ки ба ин таъсирот таъсир мерасонанд, аз ҷумла консентратсияи намаки сурб, таркиби маъдан ва шароити реаксия, барои бомуваффақият истифода бурдани намакҳои сурб дар сианидизатсияи тилло муҳим аст. Бо назорати дақиқи ин омилҳо, саноати истихроҷи маъдан метавонад истихроҷи тиллоро оптимизатсия кунад, истеъмоли реагентҳоро коҳиш диҳад, даромаднокии онро афзоиш диҳад ва таъсири муҳити зистро кам кунад. Тадқиқоти оянда метавонад ба эҷоди моделҳои дақиқтар барои пешгӯии рафтори намаки сурб дар ҳолатҳои гуногуни коркарди маъдан ва дарёфти роҳҳои нави муқобила бо таъсири ғайрифаъолкунӣ тамаркуз кунад.