Qızıl mədənlərində sianidlərin yuyulması prosesi: həll olunmadan bərpaya qədər tam proses

giriş

Onun filizlərindən qızılın çıxarılması əsrlər boyu böyük maraq doğurmuşdur. Mövcud olan müxtəlif üsullar arasında, Sianidin yuyulması reklamda ən çox istifadə edilən üsullardan biri olaraq ortaya çıxdı Qızıl hasilatı sənaye. Bu proses qızılın əsas materiallarından səmərəli şəkildə həll edilməsinə imkan verir və qiymətli metalı daha konsentratlaşdırılmış formada əldə etməyə imkan verir. Bu məqalə qızılın sianid məhlullarında ilkin həllindən metalın son bərpasına qədər qızılın hasilatında siyanidin yuyulmasının tam prosesini araşdıracaq.

Siyanid məhlullarında qızılın həlli

Kimyəvi reaksiyalar

Qızılın sianid məhlullarında həll edilməsi mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar seriyasına əsaslanır. Ümumi reaksiya aşağıdakı tənliklə təmsil oluna bilər:

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

Bu reaksiyada qızıl (Au) ilə reaksiya verir Natrium siyanid (NaCN) oksigen (O₂) və suyun (H₂O) iştirakı ilə natrium disiyanoaurat (Na[Au(CN)₂]) və natrium hidroksid (NaOH) əmələ gətirir. Bu reaksiyada oksigenin rolu çox vacibdir, çünki o, qızılın həllini asanlaşdıran oksidləşdirici agent kimi çıxış edir.

Optimal həll üçün şərtlər

Qızılın effektiv həlli üçün bir neçə şərtə diqqətlə nəzarət etmək lazımdır. Məhlulda siyanidin konsentrasiyası kritik amildir. Tipik olaraq, yuyulma prosesində 0.05 - 0.1% NaCN konsentrasiyası istifadə olunur. Daha yüksək konsentrasiya qızılın həllində mütənasib artım olmadan sianid istehlakının artmasına, aşağı konsentrasiya isə yavaş və natamam yuyulma ilə nəticələnə bilər.

Məhlulun pH-ı da mühüm rol oynayır. Yuyulma prosesi pH diapazonu 9.5 - 11 olan bir az qələvi mühitdə ən təsirli olur. Bu pH-da sianid ionları qızıla qarşı daha reaktiv olan dissosiasiya olunmamış formada (HCN) mövcuddur. PH-ın tənzimlənməsi adətən yuyulma məhluluna əhəng (CaO) əlavə etməklə əldə edilir.

Temperatur başqa bir vacib parametrdir. Reaksiya ətraf mühitin temperaturunda baş verə bilsə də, təxminən 25-35°C-lik bir qədər yüksəlmiş temperatur qızılın ərimə sürətini artıra bilər. Bununla belə, temperaturun çox artırılması siyanidin parçalanmasına gətirib çıxara bilər və onun effektivliyini azalda bilər.

Filizlərin ilkin təmizlənməsi

Əzmə və üyütmə

Sianidin yuyulması prosesinə başlamazdan əvvəl qızıl tərkibli filizləri əvvəlcədən təmizləmək lazımdır. Bu ilkin müalicənin ilk addımı adətən olur Sarsıdıcı və itiləyici. Filizlər ölçüsünü azaltmaq üçün əzilir və sonra incə hissəciklərə bölünür. Bu, filizin səthinin sahəsini artırır, yuyulma prosesi zamanı qızıl hissəcikləri ilə sianid məhlulu arasında daha səmərəli təması təmin edir.

Taşlama dərəcəsi diqqətlə idarə olunur. Həddindən artıq üyüdülmə incə şlamların əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər ki, bu da sonrakı bərk-maye ayırma addımları zamanı problemlər yarada bilər. Digər tərəfdən, az üyüdülmə qızıl hissəciklərinin qeyri-kafi məruz qalması ilə nəticələnə bilər ki, bu da natamam yuyulmaya səbəb ola bilər.

Qovurma və Biooksidləşmə

Bəzi hallarda qızıl filizlərində qızılın sianidlə birbaşa həllinə mane olan odadavamlı minerallar ola bilər. Belə filizlər üçün qovurma və ya biooksidləşmə kimi əlavə ilkin emal üsulları tələb oluna bilər.

Qovurma sulfidlər kimi odadavamlı mineralları oksidləşdirmək üçün filizi havanın iştirakı ilə qızdırmağı nəzərdə tutur. Bu oksidləşmə prosesi mineralları parçalayır, qızıl hissəciklərini buraxır və onları sianid məhlulu üçün daha əlçatan edir.

Digər tərəfdən biooksidləşmə odadavamlı mineralları oksidləşdirmək üçün mikroorqanizmlərdən istifadə edir. Bu, daha aşağı temperaturda işlədiyi və daha az zərərli emissiya istehsal etdiyi üçün qovurma üçün daha ekoloji cəhətdən təmiz bir alternativdir. Mikroorqanizmlər, adətən bakteriya və ya göbələklər, filizdə mövcud olan xüsusi odadavamlı mineralları oksidləşdirmək qabiliyyətinə əsasən seçilir.

Yuyulma prosesi

Qarışdırılmış tankın yuyulması

Qarışdırılmış çənlərin yuyulması siyanidin yuyulması üçün istifadə edilən ən geniş yayılmış üsullardan biridir. Bu prosesdə əvvəlcədən təmizlənmiş filiz böyük qarışdırılmış çənlərdə sianid məhlulu ilə qarışdırılır. Çənlər qızıl hissəcikləri ilə sianid ionları arasında təması təşviq edən filiz və məhlulun hərtərəfli qarışdırılmasını təmin edən qarışdırıcılarla təchiz edilmişdir.

Yuyulma müddəti filizin təbiətindən və iş şəraitindən asılı olaraq dəyişə bilər. Ümumiyyətlə, yuyulma prosesi bir neçə saatdan bir neçə günə qədər davam edə bilər. Bu müddət ərzində sızma suyundan nümunələr vaxtaşırı götürülür və qızılın əriməsinin gedişatına nəzarət etmək üçün təhlil edilir.

Yığın yuyulması

Yığın yuyulması, xüsusilə aşağı dərəcəli qızıl filizləri üçün geniş istifadə olunan başqa bir üsuldur. Bu prosesdə əzilmiş filiz su keçirməyən laynerin üzərinə böyük yığınlara yığılır. Sonra sianid məhlulu yığının üstünə səpilir və filizdən süzülür. Məhlul yığından keçərkən qızıl hissəciklərini həll edir və nəticədə yaranan hamilə məhlul yığının dibində toplanır.

Yığın yuyulması ilə müqayisədə daha sərfəli üsuldur Qarışdırılmış tankın yuyulması çünki avadanlığa daha az kapital qoyuluşu tələb olunur. Bununla belə, bu, daha yavaş bir prosesdir və nisbətən aşağı qızıl tərkibi olan filizlər üçün daha uyğundur.

Bərk-Maye Ayrılması

Filtrasiya

Yuyulma prosesi başa çatdıqdan sonra növbəti addım qatı qalığı (tullantıları) həll edilmiş qızılı ehtiva edən hamilə məhluldan ayırmaqdır. Filtrasiya bərk-maye ayırmaq üçün ən çox istifadə edilən üsullardan biridir. Bu prosesdə məlhəm (bərk və maye qarışığı) filtr parça və ya filtr presi kimi filtr mühitindən keçirilir. Bərk hissəciklər filtr mühitində saxlanılır, maye (hamilə məhlul) keçərək toplanır.

Filtr mühitinin seçimi bərk hissəciklərin təbiətindən və iş şəraitindən asılıdır. Məsələn, bərk hissəciklərin çox incə olduğu hallarda, daha incə meshed filter parça tələb oluna bilər.

Dekantasiya

Dekantasiya bərk-mayenin ayrılması üçün istifadə edilə bilən başqa bir üsuldur, xüsusən bərk hissəciklər nisbətən böyük olduqda və asanlıqla çökürlər. Bu prosesdə məhlulun müəyyən müddət ərzində çökdürmə tankında dayanmasına icazə verilir. Bərk hissəciklər cazibə qüvvəsi səbəbindən çənin dibinə çökür və şəffaf supernatant maye (hamilə məhlul) sonra diqqətlə süzülür.

Dekantasiya filtrasiya ilə müqayisədə daha sadə və daha az enerji tələb edən bir üsuldur. Bununla belə, çox incə bərk hissəcikləri ayırmaqda o qədər də təsirli olmaya bilər.

Hamilə məhluldan qızılın bərpası

Aktivləşdirilmiş karbonun adsorbsiyası

Hamilə məhluldan qızıl çıxarmaq üçün ən çox yayılmış üsullardan biri Aktivləşdirilmiş karbonun adsorbsiyası. Bu prosesdə hamilə məhlula aktivləşdirilmiş karbon əlavə edilir. Qızıl-sianid kompleksi aktivləşdirilmiş karbonun səthinə güclü yaxınlığa malikdir və nəticədə qızıl karbon hissəciklərinə adsorbsiya olunur.

Karbon hissəcikləri daha sonra məhluldan adətən süzülmə və ya filtrasiya yolu ilə ayrılır. Qızıl yüklü karbon daha sonra qızılı desorbsiya etmək üçün işlənir. Bu, adətən, karbonun yüksək temperaturlu buxar emalına məruz qalması və ya kimyəvi desorbsiya agentindən istifadə etməklə həyata keçirilir.

Sink yağıntıları

Merrill - Crowe prosesi kimi də tanınan sink çöküntüsü qızılın çıxarılması üçün başqa bir üsuldur. Bu prosesdə sink tozu hamilə məhlula əlavə edilir. Sink qızıldan daha elektropozitivdir və nəticədə qızılı qızıl-sianid kompleksindən sıxışdırır. Reaksiya aşağıdakı tənliklə göstərilə bilər:

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

Çökmüş qızıl hər hansı reaksiyaya girməmiş sinklə birlikdə bərk çamur əmələ gətirir. Daha sonra bu lil məhluldan ayrılır və təmiz məhsul əldə etmək üçün qızıl daha da təmizlənir.

Qızılın emalı

Ərimə

Qızıl hamilə məhluldan çıxarıldıqdan sonra, qalan çirkləri təmizləmək üçün adətən təmizlənməlidir. Əritmə qızılın emalı üçün ən çox yayılmış üsullardan biridir. Bu prosesdə qızıl tərkibli material borax kimi bir axının iştirakı ilə yüksək temperatura qədər qızdırılır. Flux qızılın ərimə nöqtəsini aşağı salmağa kömək edir və həmçinin çirklərlə reaksiyaya girərək ərinmiş qızıldan ayrıla bilən şlak əmələ gətirir.

Ərinmiş qızıl daha sonra külçələr yaratmaq üçün qəliblərə tökülür. Bu külçələr əlavə emal oluna və ya yarımfabrikat kimi satıla bilər.

Elektrolitik Təmizləmə

Elektrolitik emal qızılın təmizlənməsi üçün daha təkmil üsuldur. Bu prosesdə qızıl tərkibli anod təmiz qızıl katodla birlikdə elektrolitik hüceyrəyə yerləşdirilir. Elektrolit adətən qızıl xlorid və ya digər qızıl duzlarının məhluludur. Hüceyrədən elektrik cərəyanı keçdikdə, anoddan gələn qızıl elektrolitə əriyir və sonra katoda çökür.

Qızıldan daha elektropozitiv olan çirklər elektrolitdə həll olur, lakin katodda çökmür, qızıldan daha az elektropozitiv olan çirklər isə hüceyrənin dibində çamur kimi qalır. Bu, çox yüksək saflıqda qızıl məhsulu ilə nəticələnir.

Ekoloji mülahizələr

Siyanid İdarəetmə

Siyanid yüksək zəhərli maddədir və qızıl hasilatı prosesində siyanidin düzgün idarə olunması böyük əhəmiyyət kəsb edir. Qızıl mədənlərində siyanidin istifadəsi ətraf mühitə və insan sağlamlığına təsirini minimuma endirmək üçün bir çox ölkələrdə ciddi şəkildə tənzimlənir.

Sianidin idarə olunmasının əsas aspektlərindən biri sianid dağılmalarının qarşısının alınmasıdır. Tərkibində sianid olan məhlulların ətraf mühitə sızmasının qarşısını almaq üçün mədən əməliyyatlarından müvafiq mühafizə sistemləri tələb olunur. Bundan əlavə, sianid tərkibli çirkab suların təmizlənməsi də mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Kimyəvi oksidləşmə, bioloji təmizlənmə və ion mübadiləsi kimi tərkibində sianid olan çirkab suların təmizlənməsi üçün bir neçə üsul mövcuddur.

Tullantıların atılması

Qızılın çıxarılması prosesindən sonra yaranan bərk qalıq (tullantılar) da düzgün şəkildə utilizasiya edilməlidir. Tullantıların tərkibində az miqdarda siyanür və digər ağır metallar ola bilər ki, bu da düzgün idarə edilmədikdə ətraf mühit üçün təhlükə yarada bilər.

Tullantıların atılması üçün ümumi üsullardan biri onları tullantı bəndlərində saxlamaqdır. Bu bəndlər tullantıları saxlamaq və ətraf mühitə çirkləndiricilərin buraxılmasının qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulub. Bəzi hallarda, qalan qiymətli mineralları bərpa etmək və ya ətraf mühitə təsirini azaltmaq üçün tullantılar da yenidən emal oluna bilər.

Nəticə

Qızıl hasilatında siyanidin yuyulması prosesi mürəkkəb və çoxmərhələli prosesdir və qızılın sianid məhlullarında həll edilməsi, filizlərin əvvəlcədən təmizlənməsi, yuyulması, bərk - mayenin ayrılması, qızılın çıxarılması, emalı və ətraf mühitin idarə olunmasını əhatə edir. Ətraf mühitə təsirləri minimuma endirməklə yanaşı, qızılın səmərəli çıxarılmasını və bərpasını təmin etmək üçün bu prosesin hər bir addımı diqqətlə idarə olunur. Sianidin istifadəsi ilə bağlı çətinliklərə baxmayaraq, proses yüksək effektivliyə və nisbətən aşağı qiymətə görə kommersiya qızıl hasilatı sənayesində mühüm və geniş istifadə olunan üsul olaraq qalır. Bununla belə, daha ekoloji cəhətdən təmiz və dayanıqlı olan alternativ metodların hazırlanması üçün davamlı tədqiqat və inkişaf işləri aparılır.