Qızıl Filiz Emalında Sianidləşmə Prosesi

giriş

Qızıl filizinin emalında sianidləşmə prosesi qlobal qızıl hasilatı sənayesində mühüm və demək olar ki, əvəzolunmaz rol oynayır. Qiymətli metal kimi uzunmüddətli dəyəri olan qızıl min illərdir bəşəriyyət tərəfindən axtarılır. Qədim sivilizasiyalarda sərvət və güc simvolu olmaqdan tutmuş zərgərlik, elektronika və investisiya sahələrində müasir tətbiqlərinə qədər qızıla tələbat daim yüksək olaraq qalır.

Sianidləşmə prosesi bir əsrdən artıqdır ki, qızıl hasilatının təməl daşı olmuşdur. Onun əhəmiyyəti müxtəlif filiz növlərindən qızılı səmərəli şəkildə çıxarmaq qabiliyyətindədir. Sianidləşmə prosesi inkişaf etməzdən əvvəl qızılın çıxarılması üsulları çox vaxt əmək tələb edirdi - intensiv, daha az səmərəli və ətraf mühitə daha çox ziyan vurur. Məsələn, qızılın çıxarılmasının əvvəlki üsulu olan birləşmə qızıl hissəcikləri ilə birləşdirmək üçün civənin istifadəsini nəzərdə tuturdu. Bununla belə, bu metodun əhəmiyyətli çatışmazlıqları var idi, o cümlədən civənin yüksək toksikliyi və bəzi filiz növləri üçün nisbətən aşağı bərpa dərəcələri.

Bunun əksinə olaraq, sianidləşmə prosesi qızıl hasilatı sənayesində inqilab etdi. Sianid məhlullarından istifadə etməklə o, qızıl hissəciklərini, hətta filiz daxilində incə yayılmış hissəcikləri nisbətən yüksək effektivliklə həll edə bilər. Bu, mədən şirkətlərinə əvvəllər emal üçün qeyri-iqtisadi hesab edilən filizlərdən qızıl çıxarmağa imkan verir. Əslində, bu gün dünya qızıl istehsalının böyük bir hissəsi, 80%-dən çox olduğu təxmin edilir, hansısa formada sianidləşmə prosesinə əsaslanır. İstər Cənubi Afrikadakı, ABŞ-dakı iri miqyaslı açıq mədənlər, istərsə də Avstraliya və Çindəki yeraltı mədənlər olsun, sianidləşdirmə prosesi qızıl hasilatı üçün əsas üsuldur. Onun geniş yayılmış istifadəsi qızıl hasilatının mürəkkəb və rəqabətli dünyasında onun effektivliyinə və iqtisadi cəhətdən səmərəliliyinə sübutdur.

Siyanidləşmə Prosesi nədir

Sianidləşmə prosesi, əsasən, sianid ionlarının unikal kimyəvi xüsusiyyətlərindən istifadə edən kimyəvi ekstraksiya metodudur. Qızıl filizinin emalı kontekstində onun əsas prinsipi sianid ionları (CN^-) və sərbəst qızıl arasındakı kompleksləşmə reaksiyası ətrafında cəmləşmişdir.

Təbiətdə qızıl, hətta digər minerallar içərisində qapalı olsa belə, çox vaxt sərbəst vəziyyətdə olur. Kapsullaşdıran minerallar açıldıqdan sonra qızıl elementar qızıl kimi aşkarlanır. Sianid ionları qızıla güclü yaxınlığa malikdir. Qızıl tərkibli filiz sianid tərkibli məhlulun təsirinə məruz qaldıqda, siyanid ionları qızıl atomları ilə sabit kompleks əmələ gətirir. Kimyəvi reaksiya aşağıdakı tənliklə göstərilə bilər:

4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. Bu reaksiyada oksigenin təsiri altında qızıl atomları sianid ionları ilə birləşərək həll olunan qızıl - siyanid kompleksi, natrium dissiyanoaurat (Na[Au(CN)_2]) əmələ gətirir. Bu transformasiya ilkin olaraq bərk filizdə olan qızılın məhlulda həll olunaraq onu filizin digər qızıl olmayan komponentlərindən ayırmağa imkan verir.

Düzünü desək, sianidləşmə prosesi mineral emalının ənənəvi sahəsinə daxil deyil, hidrometallurgiya kimi təsnif edilir. Mineral emalı adətən qiymətli mineralları qanq minerallarından ayırmaq üçün əzmə, üyütmə, flotasiya və qravitasiya ilə ayırma kimi fiziki ayırma üsullarını əhatə edir. Bunun əksinə olaraq, hidrometallurgiya sulu məhlulda filizlərindən metalları çıxarmaq üçün kimyəvi reaksiyalardan istifadə edir. Sianidləşmə prosesi, qızılı siyanid tərkibli məhlulda həll etmək üçün kimyəvi reaksiyalara əsaslanaraq, açıq şəkildə hidrometallurgiya sahəsinə aiddir. Bu təsnifat sianidləşmə prosesini digər fiziki əsaslı filiz emalı üsullarından fərqləndirdiyi və qızılın hasilatı zamanı onun kimyəvi reaksiyaya əsaslanan təbiətini vurğuladığı üçün vacibdir.

Sianidləşmə Proseslərinin Növləri: CIP və CIL

Qızıl hasilatı üçün sianidləşmə prosesləri sahəsində iki əsas üsul fərqlənir: Karbon-in-Pulp (CIP) prosesi və Karbon-in-Sülh (CIL) prosesi.

CIP prosesi ardıcıl əməliyyat ilə xarakterizə olunur. Birincisi, qızıl tərkibli filiz pulpası çıxarılma mərhələsindən keçir. Bu mərhələdə filiz sianid tərkibli məhlulla qarışdırılır. Oksigenin mövcudluğu, pH və temperaturun düzgün şərtləri altında filizdəki qızıl əsas sianidləşmə reaksiyasında təsvir olunduğu kimi sianid ionları ilə həll olunan kompleks əmələ gətirir. Yuyulma prosesi başa çatdıqdan sonra aktivləşdirilmiş karbon pulpaya daxil edilir. Aktivləşdirilmiş karbon daha sonra məhluldan qızıl-sianid kompleksini adsorbsiya edir. Yuyulma və adsorbsiya mərhələlərinin bu şəkildə ayrılması bəzi hallarda daha idarə olunan və optimallaşdırılmış prosesə imkan verir. Məsələn, filizin nisbətən sabit tərkibə malik olduğu və yuyulma şəraitinin dəqiq saxlanıla bildiyi mədənlərdə CIP prosesi yüksək qızılın çıxarılması sürətinə nail ola bilər.

Digər tərəfdən, CIL prosesi inteqrasiya olunmuş yanaşmanı təmsil edir. CIL prosesində qızılın filizdən yuyulması və qızıl-sianid kompleksinin aktivləşdirilmiş karbon tərəfindən adsorbsiya edilməsi eyni vaxtda baş verir. Bu, aktivləşdirilmiş karbonun birbaşa yuyulma çənlərinə əlavə edilməsi ilə əldə edilir. CIL prosesinin üstünlüyü onun avadanlıq və vaxtdan daha səmərəli istifadə edilməsindədir. Yuyulma və adsorbsiya birləşdirildiyi üçün, süzülmə və adsorbsiya mərhələləri arasında pulpanın ötürülməsi üçün əlavə avadanlıq və ya vaxta ehtiyac yoxdur. Bu, emal zavodunun ümumi sahəsini azaldır və həm kapital qoyuluşu, həm də əməliyyat xərcləri baxımından qənaətə səbəb ola bilər. Məsələn, məhsuldarlığın mühüm amil olduğu iri miqyaslı mədən əməliyyatlarında CIL prosesi daha qısa müddətdə daha böyük həcmdə filizi idarə edə bilər və hasilat səmərəliliyini maksimuma çatdırır.

Son illərdə CIL prosesi bütün dünyada sianidləşdirmə zavodları tərəfindən getdikcə daha çox tətbiq olunur. İstehsal avadanlığından daha səmərəli istifadə etmək qabiliyyəti ona bir çox hallarda CIP prosesi üzərində üstünlük verir. CIL prosesinin davamlı xarakteri həm də son məhsulun keyfiyyətində daha az dəyişkənliklə daha sabit işləməyə səbəb olur. Əlavə olaraq, CIL-də proses addımlarının sayının azaldılması prosesin müxtəlif mərhələləri arasında materialların ötürülməsi zamanı səhvlər və ya itkilər üçün daha az imkanların olması deməkdir. Bununla belə, CIP və CIL arasında seçim həmişə asan olmur. Bu, filizin təbiəti, mədən əməliyyatının miqyası, investisiya üçün mövcud kapital və yerli ekoloji və tənzimləyici tələblər kimi müxtəlif amillərdən asılıdır. Bəzi mədənlər hələ də daha yaxşı başa düşülən və daha seqmentləşdirilmiş təbiətinə görə CIP prosesinə üstünlük verə bilər ki, bu da müəyyən şəraitdə idarə olunması daha asan ola bilər.

Sianidləşmə Prosesində Əsas Tələblər

Taşlama İncəliyi

Taşlama incəliyi siyanidləşmə əməliyyatında mühüm rol oynayır. Sianidləşmənin effektivliyi kapsullaşdırılmış qızılı ifşa etmək qabiliyyətindən asılı olduğundan, diqqətlə üyüdülmə vacibdir. Tipik karbon-in-selüloz (CIP) zavodlarında filizin sianidləşdirmə əməliyyatına daxil olması üçün üyüdülmə incəliyinə dair tələblər olduqca sərtdir. Ümumiyyətlə, -0.074 mm ölçülü hissəciklərin nisbəti 80 - 95% -ə çatmalıdır. Qızılın 浸染 kimi naxışda yayıldığı bəzi mədənlər üçün üyüdülmə incəliyi daha da tələb olunur, -0.037 mm hissəciklərin nisbətinin 95%-dən yuxarı olması tələb olunur.

Belə incə daşlamaya nail olmaq üçün bir mərhələli daşlama əməliyyatı çox vaxt kifayət deyil. Əksər hallarda iki mərhələli və ya hətta üç mərhələli daşlama lazımdır. Məsələn, Qərbi Avstraliyada iri miqyaslı qızıl mədənində filiz iki mərhələli üyüdülmə prosesindən keçir. Birinci mərhələdə hissəciklərin ölçüsünü müəyyən dərəcədə azaltmaq üçün böyük tutumlu bilyalı dəyirman istifadə olunur, sonra məhsul ikinci mərhələdə qarışdırılmış dəyirmanda daha da üyüdülür. Bu çoxmərhələli üyüdülmə prosesi filizin hissəcik ölçüsünü tədricən azalda bilər, qızıl hissəciklərinin tam ifşa olmasını və sianidləşmə prosesi zamanı sianid məhlulu ilə effektiv reaksiya verə bilməsini təmin edir. Əgər üyüdülmə incəliyinə əməl olunmazsa, qızıl hissəcikləri tam ifşa olunmaya bilər, nəticədə sianidləşmə zamanı natamam həll oluna bilər və qızılın əldə edilməsi sürəti əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

Sianid hidrolizinin qarşısının alınması

Sianidləşmə prosesində geniş istifadə olunan kalium sianid (KCN), natrium sianid (NaCN) və kalsium sianid (Ca(CN)_2) kimi sianid birləşmələri güclü əsasların və zəif turşuların duzlarıdır. Sulu məhlulda onlar hidroliz reaksiyalarına meyllidirlər. Natrium sianidinin hidroliz reaksiyası aşağıdakı tənliklə təmsil oluna bilər:

NaCN + H_2O\rightleftharpoons HCN+NaOH. Hidrogen sianid (HCN ) uçucu olduğundan, bu hidroliz prosesi pulpada sianid ionlarının (CN^-) konsentrasiyasının azalmasına gətirib çıxarır ki, bu da sianidləşmə reaksiyasına zərər verir.

Bu problemi həll etmək üçün ən effektiv yanaşma hidroksid ionlarının (OH^-) konsentrasiyasını artırmaqdır ki, bu da məhlulun pH dəyərinin artırılmasına bərabərdir. Sənaye tətbiqlərində əhəng (CaO) ən çox istifadə edilən və sərfəli pH tənzimləyicisidir. Məhlula əhəng əlavə edildikdə, o, su ilə reaksiyaya girərək kalsium hidroksidini (Ca(OH)_2) əmələ gətirir, bu da hidroksid ionlarını buraxmaq üçün ayrılır və bununla da pH dəyərini artırır. Əhəngin su ilə reaksiyası: , CaO + H_2O=Ca(OH)_2 & Ca(OH)_2\rightleftharpoons Ca^{2 + }+2OH^- .

Bununla belə, pH dəyərini tənzimləmək üçün əhəngdən istifadə edərkən, əhəngin də flokulyasiya təsirinə malik olduğunu qeyd etmək lazımdır. Əhəngin bərabər şəkildə dağılmasını və öz rolunu effektiv şəkildə yerinə yetirə bilməsini təmin etmək üçün adətən üyüdmə əməliyyatı zamanı əlavə edilir. Cənubi Afrikadakı qızıl mədənində üyüdülmə zamanı top dəyirmanına əhəng əlavə olunur. Bu, nəinki əhəngin filiz məhlulu ilə tam qarışdırılmasına imkan verir, həm də əhəng şlamda bərabər paylanmasını təmin etmək üçün bilyalı dəyirmanda güclü mexaniki çalkalamadan istifadə edir, siyanidin hidrolizinin effektiv qarşısını alır və sonrakı sianidləşmə prosesində sianid ionlarının sabit konsentrasiyasını saxlayır. Ümumiyyətlə, karbon-in-pulpa əməliyyatları üçün 10 - 11 diapazonunda pH dəyərinin ən yaxşı nəticə verdiyi aşkar edilir.

Pulpa konsentrasiyasına nəzarət

Pulpanın konsentrasiyası qızıl və siyanid, eləcə də qızıl-sianid kompleksi və aktivləşdirilmiş karbon arasında təmasda böyük təsir göstərir. Pulpa konsentrasiyası çox yüksək olarsa, hissəciklərin aktivləşdirilmiş karbonun səthində çökmə ehtimalı daha yüksəkdir və qızıl-sianid kompleksinin aktivləşdirilmiş karbon tərəfindən effektiv adsorbsiyasına mane olur. Digər tərəfdən, pulpa konsentrasiyası çox aşağı olarsa, hissəciklər asanlıqla çökməyə meyllidirlər və müvafiq pH dəyərini və sianid konsentrasiyasını saxlamaq üçün böyük miqdarda reagentlər əlavə edilməlidir ki, bu da istehsal xərclərini artırır.

İllərin istehsalat təcrübəsi nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, karbon-pulpa qızılının çıxarılması prosesi üçün 40 - 45% pulpa konsentrasiyası və 300 - 500 ppm sianid konsentrasiyası daha uyğundur. Məsələn, ABŞ-ın Nevada ştatında qızıl emalı zavodunda pulpa konsentrasiyasını bu diapazonda saxlamaq ardıcıl olaraq yüksək qızıl çıxarma sürətinə nail olmuşdur. Bununla belə, iki-üç mərhələli üyüdmə əməliyyatının son məhsul konsentrasiyasının ümumiyyətlə 20%-dən aşağı olduğunu nəzərə alsaq, yuyulma əməliyyatına başlamazdan əvvəl pulpa qalınlaşma prosesindən keçməlidir.

Qatılaşdırma əməliyyatı adətən qatılaşdırıcıda aparılır. Qatılaşdırıcının prinsipi bərk hissəcikləri pulpadakı mayedən ayırmaq üçün çökmə effektindən istifadə etmək və bununla da pulpa konsentrasiyasını artırmaqdır. Müasir qızıl emalı zavodunda tez-tez yüksək effektiv qatılaşdırıcılardan istifadə olunur. Bu qatılaşdırıcılar qabaqcıl flokulyasiya və çöküntülərə nəzarət sistemləri ilə təchiz edilmişdir ki, bu da sianidləşmə prosesinin rəvan gedişini və qızılın yüksək səmərəli çıxarılmasını təmin edərək, sonrakı siyanidləşmə ilə yuyulma əməliyyatı üçün pulpa konsentrasiyasını tez və effektiv şəkildə tələb olunan səviyyəyə çatdıra bilir.

Sianidləşmə ilə yuyulma mexanizmi

Havalandırma və oksidləşdirici

Sianidləşmə prosesi aerob bir prosesdir və bu, kimyəvi reaksiya tənliyi vasitəsilə aydın şəkildə göstərilə bilər. Sianidləşmə prosesində qızılın həll olunmasının əsas reaksiyası 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH-dur. Bu tənlikdən aydın olur ki, oksigen (O_2) reaksiyada mühüm rol oynayır. İstehsal prosesi zamanı oksigenin daxil edilməsi süzülmə sürətini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirə bilər. Bunun səbəbi, oksigenin oksidləşmə-redoks reaksiyasında iştirak etməsi, qızılın oksidləşməsini və sonradan siyanid ionları ilə kompleksləşməsini təmin etməsidir . Məsələn, bir çox qızıl emalı zavodlarında sıxılmış hava adətən siyanid tərkibli məhlula daxil edilir. Havadakı oksigen reaksiyanın rahat getməsi üçün lazımi oksidləşdirici mühit təmin edir.

Havalandırma ilə yanaşı, oksidləşdirici maddələrin müvafiq əlavə edilməsi də yuyulma prosesini gücləndirə bilər. Hidrogen peroksid (H_2O_2) sianidləşmə prosesində geniş istifadə olunan oksidləşdirici maddədir. Hidrogen peroksid əlavə edildikdə, əlavə aktiv oksigen növlərini təmin edə bilər ki, bu da qızılın oksidləşməsini və qızıl tərkibli mineralların həllini daha da təşviq edə bilər. Hidrogen peroksidin siyanidin iştirakı ilə qızılla reaksiyasını tənliklə göstərmək olar: 2Au+4NaCN+H_2O_2 = 2Na[Au(CN)_2]+2NaOH . Bu reaksiya göstərir ki, hidrogen peroksid sianidləşmə reaksiyasında oksigenin bəzi rolunu əvəz edə bilər və müəyyən şərtlərdə daha sürətli yuyulma sürətinə səbəb ola bilər.

Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, həddindən artıq miqdarda oksidləşdirici maddələr mənfi təsirlərə səbəb ola bilər. Oksidləşdirici maddənin miqdarı çox yüksək olduqda, siyanür ionlarının oksidləşməsinə səbəb ola bilər. Məsələn, hidrogen peroksid siyanat ionları (CNO^-) yaratmaq üçün siyanid ionları ilə reaksiya verə bilər. Reaksiya aşağıdakı kimidir: CN^-+H_2O_2 = CNO^-+H_2O. Sianat ionlarının əmələ gəlməsi məhluldakı siyanür ionlarının konsentrasiyasını azaldır ki, bu da qızılla kompleksləşmə üçün vacibdir. Nəticədə qızılın yuyulma effektivliyi aşağı düşə, ümumi istehsal prosesinə mənfi təsir göstərə bilər. Buna görə də, sianidləşmə prosesinin optimal performansını təmin etmək üçün oksidləşdirici maddələrin dozasına diqqətlə nəzarət edilməlidir.

Reagent dozası

Nəzəri cəhətdən qızıl və siyanid arasındakı kompleksləşmə reaksiyası xüsusi stokiometrik əlaqəyə malikdir. 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH kimyəvi tənliyindən hesablaya bilərik ki, 1 mol qızılın (Au) kompleksləşməsi üçün 2 mol sianid ionu (CN^-) tələb olunur. Kütləvi olaraq təxminən 1 qram qızıl üçün yuyulma reagenti kimi təxminən 0.5 qram sianid tələb olunur. Bu hesablama sianidləşmə prosesində lazım olan reagentlərin miqdarı üçün əsas istinad təmin edir.

Buna baxmayaraq, faktiki istehsalda qızıl tərkibli filizdə digər mineralların olması səbəbindən vəziyyət daha mürəkkəbdir. Gümüş (Ag), mis (Cu), qurğuşun (Pb) və sink (Zn) kimi minerallar da siyanid ionları ilə reaksiya verə bilər. Məsələn, mis müxtəlif mis - sianid kompleksləri yarada bilər. Misin sianidlə reaksiyasını Cu^{2 + }+4CN^-=[Cu(CN)_4]^{2 - } kimi ifadə etmək olar. Bu rəqabətli reaksiyalar tələb olunan faktiki dozanı artıraraq əhəmiyyətli miqdarda siyanid istehlak edir.

Buna görə də praktiki əməliyyatda reagentin dozasının təyini yalnız nəzəri hesablamalara əsaslana bilməz. Bunun əvəzinə, son yuyulma dərəcəsinə uyğun olaraq tənzimlənməlidir. Filiz xassələri dəyişdikdə, reagent dozasının davamlı izlənilməsi və tənzimlənməsi lazımdır. Ümumiyyətlə, siyanidin faktiki dozasının hesablanmış dəyərdən 200-500 dəfə yüksək olması məqsədəuyğun hesab edilir. Bu geniş sapma filiz tərkibindəki dəyişkənliyi və müxtəlif minerallar arasında mürəkkəb qarşılıqlı təsirləri izah edir. Yuyulma sürətini yaxından izləməklə və müvafiq olaraq reagentin dozasını tənzimləməklə, qızılın çıxarılması prosesi daha yaxşı səmərəlilik və iqtisadi fayda əldə edə bilər.

Çoxmərhələli Yuyulma və Yuyulma vaxtı

Davamlı əməliyyatın dayanıqlığını təmin etmək və məhlulda sianid ionlarının nisbətən sabit konsentrasiyasını saxlamaq üçün çox mərhələli yuyulma üsulundan istifadə olunur. Çoxmərhələli yuyulma sistemində filiz pulpası ardıcıl olaraq çoxsaylı yuyulma çənlərindən keçir. Hər bir çən qızılın davamlı həllinə və sianid-ion konsentrasiyasının saxlanmasına kömək edir. Pulpa bir çəndən digərinə keçdikcə qızıl-sianid kompleksi tədricən əmələ gəlir və reaksiyanın rəvan davam etməsini təmin etmək üçün sərbəst sianid ionlarının konsentrasiyası tənzimlənir. Bu mərhələli yanaşma reaksiya şəraitində istənilən dalğalanmaları tamponlamağa kömək edir və sianidləşmə prosesi üçün daha sabit mühit təmin edir. Məsələn, Qərbi Avstraliyada irimiqyaslı qızıl-mədən əməliyyatında beş mərhələli yuyulma sistemindən istifadə olunur. Birinci mərhələ qələviləşdirmə prosesinə başlayır, sonrakı mərhələlər isə daha da qızıl çıxarır və sianid-ion balansını saxlayır, nəticədə yüksək və sabit qızılın yuyulma səmərəliliyi əldə edilir.

Yuyulma vaxtı yuyulma çəninin həcmini təyin etmək üçün həlledici amildir. Bununla belə, yuyulma vaxtının hesablanması üçün sadə və universal düstur yoxdur. Hər bir karbon - in - sellüloz (CIP) və ya karbon - in - süzülmə (CIL) qurğusu müvafiq yuyulma vaxtını müəyyən etmək üçün eksperimental məlumatlara istinad etməlidir. Bunun səbəbi, yuyulma müddətinə filizin növü və tərkibi, reagentlərin konsentrasiyası, temperatur və qarışdırma intensivliyi daxil olmaqla bir çox amillər təsir edir. Məsələn, Cənubi Afrikadakı qızıl emalı zavodunda zavodun tikintisindən əvvəl geniş laboratoriya - miqyaslı və sınaq miqyaslı sınaqlar aparılıb. Bu sınaqlar yuyulma vaxtının dəyişdirilməsini və müxtəlif şərtlər altında qızılın yuyulma sürətinin monitorinqini əhatə edirdi. Təcrübə nəticələrinə əsasən, həmin zavodda emal olunan xüsusi filiz növü üçün optimal yuyulma müddəti 24 saat müəyyən edilmişdir.

Əgər zavod lazımi sınaqlar keçirmədən kor-koranə təcrübəyə güvənirsə, istehsal uğursuzluqları ilə qarşılaşma ehtimalı yüksəkdir. Məsələn, müəyyən bir bölgədə kiçik miqyaslı qızıl hasilatı əməliyyatı qonşu mədənin filiz xassələrindəki fərqləri nəzərə almadan onun yuyulma müddətindən istinad kimi istifadə etməyə cəhd etmişdir. Nəticədə qızılın yuyulma sürəti gözlənildiyindən xeyli aşağı olmuş, səmərəsiz yuyulma və əlavə reagent sərfinə ehtiyac olduğu üçün istehsal maya dəyəri xeyli artmışdır. Buna görə də, eksperimental məlumatlar vasitəsilə yuyulma vaxtının dəqiq müəyyən edilməsi sianidləşdirmə əsaslı qızıl hasilatı zavodunun uğurlu işləməsi üçün vacibdir.

Sianidləşmədən sonrakı əməliyyatlar

Yüklənmiş karbon kimi tanınan qızıl tərkibli aktivləşdirilmiş karbon 3000 q/t-dan yuxarı qızıl adsorbsiya səviyyəsinə çatdıqdan sonra, bütün karbonun pulpada adsorbsiya prosesinin tamamlandığı hesab edilir. Bununla belə, filizdə mis və gümüş kimi yüksək tərkibli çirklərin olması aktivləşdirilmiş karbonun adsorbsiya qabiliyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Bu çirklər aktivləşdirilmiş karbonda adsorbsiya sahələri üçün qızılla rəqabət apara bilər, nəticədə yüklənmiş karbon dərəcəsi gözlənilən hədəfə çata bilmir. Aktivləşdirilmiş karbon artıq qızılı effektiv şəkildə adsorbsiya edə bilmədikdə, doymuş hesab olunur.

Doymuş aktivləşdirilmiş karbon üçün qızıl əldə etmək üçün bir neçə üsuldan istifadə etmək olar. Ümumi yanaşmalardan biri desorbsiya və elektrolizdir. Desorbsiya prosesində qızıl-sianid kompleksini doymuş aktivləşdirilmiş karbondan ayırmaq üçün kimyəvi məhluldan istifadə edilir. Məsələn, yüksək temperatur və yüksək təzyiqli desorbsiya metodunda doymuş aktivləşdirilmiş karbon xüsusi şərtlərlə desorbsiya sisteminə yerləşdirilir. Aktivləşdirilmiş karbon tərəfindən daha asan adsorbsiya olunan anionları əlavə etməklə, Au(CN)_2^- kompleksi karbon səthindən kənarlaşdırılır. Reaksiya mexanizmi qızıl-sianid kompleksinin əlavə edilmiş anionlarla mübadiləsini nəzərdə tutur ki, bu da qızılın məhlula buraxılmasına səbəb olur. Desorbsiyadan sonra, hamilə məhlul kimi tanınan nəticədə qızıl ionlarının nisbətən yüksək konsentrasiyası var.

Hamilə həll daha sonra elektrolizdən keçir. Elektroliz hüceyrəsində elektrik cərəyanı tətbiq olunur. Məhluldakı qızıl ionları katoda çəkilir, burada elektron qazanır və metal qızıla qədər azalır. Proses tənliyi ilə göstərilə bilər: Au^+ + e^-\rightarrow Au . Qızıl katodda qızıl palçıq şəklində toplanır və yüksək təmiz qızıl əldə etmək üçün daha sonra emal edilə bilər.

Qızıl istehsalının cəmləşdiyi bölgələrdə alternativ variant yüklənmiş karbonun satılmasıdır. Bu, sərfəli seçim ola bilər, çünki bəzi ixtisaslaşmış şirkətlər yüklənmiş karbonun sonrakı emalını idarə etmək üçün təchiz edilmişdir. Onların yüklənmiş karbondan qızıl çıxarmaq üçün təcrübə və imkanları var və qızıl-mədən şirkətləri yüklənmiş karbonu bu qurumlara satmaqla gəlir əldə edə bilərlər.

Digər nisbətən sadə üsul yanmadır. Yüklənmiş karbon yandırıldıqda, aktivləşdirilmiş karbonun üzvi komponentləri oksidləşir və yandırılır, qızıl isə qalıqda qızıl ərintisi şəklində qalır, dore qızılı kimi tanınır. Dore qızıl adətən bəzi çirkləri ilə birlikdə qızılın yüksək nisbətini ehtiva edir. Yandıqdan sonra dore qızılı zərgərlik, elektronika və investisiya sənayesində kommersiya istifadəsi üçün standartlara cavab verən yüksək saflıqda qızıl məhsulları əldə etmək üçün əritmə və təmizlənmə kimi proseslər vasitəsilə daha da təmizlənə bilər.

Siyanidləşmə Prosesinin Üstünlükləri və Dezavantajları

Üstünlüklər

1. Yüksək Bərpa Sürəti: Sianidləşmə prosesinin ən əhəmiyyətli üstünlüklərindən biri onun yüksək bərpa sürətidir. Tipik oksidləşmiş qızıl tərkibli kvars damarlı filizlər üçün, karbon sellülozda (CIP) və ya karbon süzülmədə (CIL) prosesindən istifadə edildikdə, ümumi bərpa sürəti 93%-dən çox ola bilər. Bəzi yaxşı optimallaşdırılmış əməliyyatlarda bərpa sürəti daha yüksək ola bilər. Bu yüksək bərpa sürəti o deməkdir ki, mədən şirkətləri filizdə mövcud olan qızılın böyük bir hissəsini çıxara bilər və mədən əməliyyatından iqtisadi gəliri maksimum dərəcədə artırır. Məsələn, ABŞ-dakı genişmiqyaslı qızıl mədənində üyüdülmə incəliyi, sellüloz konsentrasiyası və reagent dozası kimi proses parametrlərinə ciddi şəkildə nəzarət etməklə, sianidləşmə prosesinin qızıl bərpa sürəti uzun müddətdir təxminən 95% səviyyəsində saxlanılıb ki, bu da bir çox digər qızıl çıxarma metodlarından daha yüksəkdir.

2. Geniş Tətbiq: Sianidləşmə prosesi müxtəlif qızıl tərkibli filizlər üçün uyğundur. O, yalnız oksidləşmiş qızıl filizlərini deyil, həm də bəzi sulfid tərkibli qızıl filizlərini effektiv şəkildə emal edə bilər. Qızılın sərbəst vəziyyətdə olmasından və ya digər mineralların içərisində olmasından asılı olmayaraq, sianidləşmə prosesi tez-tez müvafiq əvvəlcədən emal və proses nəzarəti ilə qızılı həll edə bilər. Məsələn, Cənubi Amerikadakı filizlərin sulfid və oksidləşmiş qızıl minerallarının qarışığı olduğu bəzi mədənlərdə sianidləşmə prosesi uğurla tətbiq edilmişdir. Sulfid minerallarının düzgün oksidləşmədən əvvəl emalından sonra sianidləşmə prosesi qənaətbəxş qızıl çıxarma nəticələrinə nail ola bilər və bu da müxtəlif filiz növlərinə güclü uyğunlaşma qabiliyyətini nümayiş etdirir.

3. Yetkin Texnologiya: Bir əsrdən çox tarixi olan siyanidləşmə prosesi qızıl mədən sənayesində olduqca yetkin bir texnologiyaya çevrilib. Avadanlıq və əməliyyat prosedurları yaxşı qurulmuşdur və çoxlu sayda təcrübə və məlumat toplanmışdır. Bu yetkinlik prosesin idarə olunması və idarə olunmasının nisbətən asan olması deməkdir. Mədən şirkətləri siyanidləşmə zavodlarının layihələndirilməsi, tikintisi və istismarı üçün mövcud texniki standartlara və təlimatlara etibar edə bilərlər. Məsələn, siyanidləşmə ilə yuyulma çənlərinin dizaynı, adsorbsiya üçün aktivləşdirilmiş karbonun seçilməsi və reagent dozasının idarə edilməsinin hamısı standart prosedur və metodlara malikdir. Yeni tikilmiş siyanidləşmə zavodları tez bir zamanda işə düşə və sabit istehsal şəraitinə çata bilər və bu da yeni texnologiyaların tətbiqi ilə əlaqəli riskləri azaldır.

Dezavantajları

1. Sianidlərin toksikliyi: Sianidləşmə prosesinin ən nəzərəçarpacaq çatışmazlığı sianidlərin toksikliyidir. Natrium sianid və kalium sianid kimi sianid birləşmələri yüksək zəhərli maddələrdir. Hətta az miqdarda sianid belə insan sağlamlığı və ətraf mühit üçün son dərəcə zərərli ola bilər. Mədən prosesi zamanı sianid tərkibli məhlullar sızarsa, torpağı, su mənbələrini və havanı çirkləndirə bilər. Məsələn, bəzi tarixi mədən qəzalarında sianid tərkibli çirkab sularının sızması yaxınlıqdakı çaylarda və göllərdə çox sayda su orqanizminin ölümünə səbəb olmuş və yerli sakinlərin sağlamlığı üçün təhlükə yaratmışdır. Sianidlə inhalyasiya, udma və ya dəri ilə təmas insanlarda başgicəllənmə, ürəkbulanma, qusma kimi ciddi zəhərlənmə simptomlarına səbəb ola bilər və ağır hallarda ölümcül ola bilər. Buna görə də, sianidlərin istifadəsində ciddi təhlükəsizlik və ətraf mühitin mühafizəsi tədbirləri tələb olunur ki, bu da mədən əməliyyatının mürəkkəbliyini və dəyərini artırır.

2. Mürəkkəb və Bahalı Sonrakı Emal: Sianidləşmə prosesindən sonrakı emal əməliyyatları nisbətən mürəkkəbdir və böyük miqdarda investisiya tələb edir. Qızıl tərkibli aktivləşdirilmiş karbon doyma həddinə çatdıqdan sonra təmiz qızıl əldə etmək üçün desorbsiya, elektroliz və ya yanma kimi proseslər tələb olunur. Desorbsiya və elektroliz prosesləri üçün xüsusi avadanlıq və kimyəvi reagentlər tələb olunur. Məsələn, desorbsiya prosesində yüksək temperaturlu və yüksək təzyiqli avadanlıqlar tələb oluna bilər və qızılın bərpasını və reagentlərin təkrar emalını təmin etmək üçün desorbsiya üçün kimyəvi məhlulların istifadəsi də diqqətlə idarə olunmalıdır. Bundan əlavə, emaldan sonrakı proses zamanı əmələ gələn tullantı qalıqlarının və çirkab sularının təmizlənməsi də çətinlik yaradır. Tullantı qalıqlarında hələ də az miqdarda sianid və digər zərərli maddələr ola bilər və çirkab suları ciddi ətraf mühitə atılma standartlarına cavab vermək üçün təmizlənməlidir ki, bu da bütün sianidləşmə prosesinin yüksək qiymətinə səbəb olur.

3. Filiz qarışıqlarına həssaslıq: Sianidləşmə prosesi filizdəki çirklərə qarşı çox həssasdır. Mis, gümüş, qurğuşun və sink kimi minerallar sianidlə reaksiyaya girərək çox miqdarda sianid reagentləri istehlak edə bilər. Bu, yalnız reagentlərin qiymətini artırmaqla yanaşı, həm də qızılın çıxarılmasının səmərəliliyini azaldır. Məsələn, filizdəki mis miqdarı yüksək olduqda, mis sabit mis-sianid kompleksləri əmələ gətirə bilər və qızılla sianid ionları uğrunda rəqabət aparır. Nəticədə, qızıl kompleksləşməsi üçün mövcud olan sianid miqdarı azalır və qızılın yuyulma sürəti əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənə bilər. Bəzi hallarda, bu çirklərin təsirini aradan qaldırmaq və ya azaltmaq üçün əlavə ilkin təmizləmə addımları tələb oluna bilər ki, bu da mədən prosesinin mürəkkəbliyini və dəyərini daha da artırır.

Nəticə

Nəticə olaraq, siyanürləmə prosesi qızıl-mədən sənayesində əvəzolunmaz texnologiyadır. Onun yüksək bərpa dərəcəsi, geniş tətbiqi və yetkin texnologiyası onu qlobal miqyasda qızıl hasilatı üçün dominant üsula çevirmişdir. O, müxtəlif növ filizlərdən qızıl hasil etməyə imkan verib və qlobal qızıl tədarükünə əhəmiyyətli dərəcədə töhfə verib.

Bununla belə, sianidləşmə prosesinin çətinlikləri yoxdur. Sianidin toksikliyi insan sağlamlığı və ətraf mühit üçün ciddi təhlükə yaradır. Sianidin sızmasının qarşısını almaq və tərkibində sianid olan çirkab suların və tullantı qalıqlarının düzgün təmizlənməsini təmin etmək üçün ciddi təhlükəsizlik və ətraf mühitin mühafizəsi tədbirləri həyata keçirilməlidir. Bundan əlavə, mürəkkəb və bahalı müalicədən sonrakı əməliyyatlar, eləcə də prosesin filiz çirklərinə qarşı həssaslığı qızıl hasilatının çətinliklərini və xərclərini artırır.

Gələcəyə nəzər salsaq, qızıl filizi emalı sahəsində sianidləşmə prosesinin gələcəyi texnoloji irəliləyişlərlə formalaşacaq. Daha ekoloji cəhətdən təmiz və səmərəli sianidləşmə üsullarının, məsələn, aşağı zəhərli sianid əvəzedicilərinin istifadəsi perspektivli istiqamətdir. Avtomatlaşdırma və ağıllı idarəetmə texnologiyaları da getdikcə daha mühüm rol oynayacaq. Bu texnologiyalar istehsalın səmərəliliyini artıra, insan səhvləri ilə bağlı riskləri azalda və resurslardan istifadəni optimallaşdıra bilər. Məsələn, avtomatlaşdırılmış sistemlər daha stabil və səmərəli istehsal prosesini təmin etməklə reagentin dozalarını, pulpa konsentrasiyalarını və digər əsas parametrləri dəqiq idarə edə bilir.

Bundan əlavə, bio-siyanidləşmə və ya sianidləşmənin digər yaranan hasilat üsulları ilə inteqrasiyası kimi yeni sianidləşmə ilə əlaqəli texnologiyaların tədqiqi mövcud problemlərə yeni həll yolları təklif edə bilər. Davamlı yenilik və təkmilləşdirmə ilə sianidləşdirmə prosesi daha davamlı və ekoloji cəhətdən təmiz olmaqla yanaşı, qızıl filizi emalı sahəsində aparıcı texnologiya kimi mövqeyini qoruyub saxlamaq potensialına malikdir. Müxtəlif sənaye sahələrində qızıla tələbat güclü olaraq qaldığından, sianidləşmə prosesinin inkişafı və optimallaşdırılması qızıl-mədən sənayesinin uzunmüddətli inkişafı üçün həlledici rol oynayacaqdır.