Siyanidasiya ilə qızılın çıxarılması: Sızma siyanidləşmə prosesinə diqqət

giriş

Qızıl bəşəriyyət tarixi boyunca təkcə zərgərlikdə deyil, həm də elektronika, stomatologiya və aerokosmik kimi müxtəlif sahələrdə istifadəsi ilə həmişə əhəmiyyətli dəyərə malik olub. Qızılın filizlərindən çıxarılması mürəkkəb bir prosesdir və sianidləşmə ən geniş istifadə olunan üsullardan biridir. Sianidləşmə yolu ilə qızılın çıxarılması filizdən qızılı həll etmək üçün sianid məhlullarından istifadə etməyi əhatə edir. Bu proses işləyir, çünki qızıl sianid ionları ilə sabit komplekslər əmələ gətirmə qabiliyyətinə malikdir. Bu məqalədə sianidləşmə prosesinə dərindən nəzər salınır və xüsusilə Perkolasiya Sianidləşmə metoduna diqqət yetirilir.

Siyanidasiya qızılının çıxarılmasını başa düşmək

Siyanlaşdırma prinsipi

Sianidləşmənin əsas prinsipi qızılın oksigenin iştirakı ilə sianidlə reaksiyasına əsaslanır. Qızıl sianid məhlulu ilə təmasda olduqda və oksigen mövcud olduqda kimyəvi reaksiya baş verir. Bu reaksiya vasitəsilə qızıl oksidləşir və həll olunan kompleks əmələ gətirir. Sianid ionları qızıl ionları ilə bağlanaraq onları məhlulda həll edərək bu prosesdə həlledici rol oynayır. Bu həll qabiliyyəti qızılın filiz matrisindən ayrılmasına imkan verir ki, bu da xam filizdən qızılın çıxarılmasında ilk addımdır.

Sianidləşmənin Ümumi Prosesi

Sianidləşmə prosesi adətən bir neçə əsas addımdan ibarətdir:

1. Filizin Hazırlanması : Filiz əvvəlcə əzilir və uyğun hissəcik ölçüsünə qədər üyüdülür. Bu addım vacibdir, çünki filizin səth sahəsini artırır və siyanid məhlulu ilə daha yaxşı təmasa imkan verir. Proses istənilən incəliyə nail olmaq üçün əzmə və üyüdülmənin bir neçə mərhələsini əhatə edə bilər.

2. Sianidlə Yuyulma : Filiz hazırlandıqdan sonra sianid məhlulu ilə yuyulmaya məruz qalır. Müxtəlif yuyulma üsulları mövcuddur və iki əsas növü qarışdırma sianidləşməsi və perkolasiya sianidləşməsidir. Qarışdırma sianidləşməsində filiz qarışdırılmış çənlərdə sianid məhlulu ilə qarışdırılır. Bu məqalənin əsas mövzusu olan perkolasiya sianidləşməsi sianid məhlulunun filiz yatağından keçməsini əhatə edir.

3. Qızıl Daşıyan Məhlulun Ayrılması : Yuyulma prosesi başa çatdıqdan sonra qızıl daşıyan məhlul bərk qalıqdan ayrılmalıdır. Buna filtrasiya və ya çöküntü kimi üsullarla nail olmaq olar.

4. Qızılın çıxarılması : Qızıl tərkibli məhlulu ayırdıqdan sonra ondan qızılı çıxarmaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə olunur. Ümumi üsullara sink çökdürmə daxildir, burada sink məhlula əlavə olunaraq qızılı kompleksdən çıxarır və bərk qızıl hissəcikləri əmələ gətirir. Digər üsul isə aktivləşdirilmiş karbon adsorbsiyasıdır, burada aktivləşdirilmiş karbon qızıl kompleksini məhluldan adsorbsiya etmək üçün istifadə olunur və daha sonra təmiz qızıl əldə etmək üçün əlavə emal olunur.

Sızma Sianidləşmə Prosesi

Sızma siyanidləşməsi necə işləyir

Sızma siyanidləşməsi seyreltilmiş siyanid məhlulunun əzilmiş və ya yığılmış filiz yatağından süzülməsinə icazə verilən prosesdir. Filiz adətən böyük bir konteynerə, məsələn, yuyulma qabına və ya yığına qoyulur. Sianid məhlulu filiz yatağının səthi üzərində bərabər paylanır və sonra cazibə qüvvəsi ilə filizdən yavaş-yavaş aşağı süzülür. Məhlul filizdən keçərkən, siyanür filizdə mövcud olan qızılla reaksiyaya girərək həll olunan qızıl - sianid kompleksi əmələ gətirir. Sonra bu kompleks konteynerin dibində toplanır.

Sızma siyanidləşməsində əsas komponentlər və addımlar

1. Perkolasiya Sianidləşməsi üçün Filizin Hazırlanması :

• Əzmə və Elekləmə : Filiz əvvəlcə nisbətən iri hissəcik ölçüsünə qədər, adətən bir neçə santimetrdən bir neçə millimetrə qədər əzilir. Bu, siyanid məhlulunun süzülməsi üçün filiz yatağında kifayət qədər boşluqların olmasını təmin etmək üçündür. Əzildikdən sonra, həddindən artıq ölçülü hissəcikləri təmizləmək üçün filiz eleklənə bilər.

• Aqlomerasiya (İstəyə bağlı) : Bəzi hallarda, xüsusən də yüksək gil tərkibli və ya incə dənəli materiallara malik filizlər üçün aqlomerasiya zəruri ola bilər. Aqlomerasiya filizə sement və ya əhəng kimi bağlayıcı maddə əlavə etməyi və onu su ilə qarışdırmağı əhatə edir. Bu, daha böyük və daha sabit hissəciklərin əmələ gəlməsinə kömək edir, filiz yatağının keçiriciliyini artırır və perkolyasiya prosesi zamanı məsamələrin tıxanmasının qarşısını alır.

2. Leaching Quraşdırması :

• Çənlərin qələviləşdirilməsi və ya yığın qələviləşdirilməsi :

• Yuyucu çənlər : Kiçik miqyaslı əməliyyatlar və ya daha yüksək dərəcəli filizlər üçün yuyucu çənlər adətən istifadə olunur. Bunlar filizin yerləşdirildiyi böyük, astarlı qablardır. Çənlər siyanid məhlulunun bərk hissəcikləri daşımadan filiz yatağının altında toplanmasına imkan verən yalançı diblə təchiz olunmuşdur. Siyanid məhlulu çənlərin yuxarı hissəsinə ya püskürtmə sistemi vasitəsilə, ya da sadəcə filizin üzərinə tökməklə daxil edilir.

• Yığın Yuyucusu : Yığın Yuyucusu genişmiqyaslı əməliyyatlar və aşağı dərəcəli filizlər üçün daha uyğundur. Yığın Yuyucusu zamanı filiz yerdəki su keçirməyən bir astar üzərində yığılır. Yığın olduqca böyük ola bilər, bəzən bir neçə hektar ərazini əhatə edir. Sianid məhlulu çiləyici şəbəkə və ya damcı suvarma sistemləri vasitəsilə yığın üzərində paylanır.

• Sianid Məhlulunun Hazırlanması : Perkolasiya sianidləşməsində istifadə olunan sianid məhlulu, adətən , 0.01% - 0.1% çəki aralığında konsentrasiyaya malik Natrium Sianid və ya kalium sianidinin durulaşdırılmış məhluludur. Məhlulun pH-nı tənzimləmək üçün məhlulun tərkibində əhəng kimi digər əlavələr də ola bilər. Düzgün pH-ın saxlanılması çox vacibdir, çünki bu, sianidin sabitliyinə və qızılın həll olma sürətinə təsir göstərir. Sianidləşmə üçün optimal pH adətən 10-11 civarındadır.

3. Perkolyasiya və Yuyulma :

• Məhlulun Paylanması : Sianid məhlulu filiz yatağının səthinə bərabər şəkildə paylanır. Çənlərin yuyulması halında, buna perforasiyalı boru və ya püskürtmə başlığı sistemi istifadə etməklə nail olmaq olar. Yığın yuyulmasında çiləyicilər və ya damcı suvarma sistemləri məhlulun yığının bütün hissələrinə çatmasını təmin edir.

• Yuyulma Müddəti : Perkolasiya siyanidləşməsində yuyulma müddəti filizin növü, hissəcik ölçüsü və siyanid məhlulunun konsentrasiyası kimi amillərdən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Ümumiyyətlə, bu müddət bir neçə gündən bir neçə həftəyə qədər dəyişə bilər. Bu müddət ərzində siyanid məhlulu davamlı olaraq filizdən keçərək qızılla reaksiyaya girir və onu həll edir.

• Monitorinq və Nəzarət : Yuyulma prosesi boyunca müxtəlif parametrləri izləmək vacibdir. Buraya məhlulun pH-ı, məhluldakı siyanidin konsentrasiyasını və məhluldakı qızıl miqdarını müntəzəm olaraq yoxlamaq daxildir. Məhlulun nümunələri müntəzəm olaraq götürülür və laboratoriyada təhlil edilir. Yuyulma prosesini optimallaşdırmaq üçün zəruri hallarda pH-a və ya siyanid konsentrasiyasına düzəlişlər edilə bilər.

4. Hamilə məhlulun toplanması və müalicəsi :

• Toplama : Qızıl tərkibli məhlul, həmçinin "hamilə məhlul" kimi də tanınır, yuyucu çənin dibindən və ya yığın yuyucu çənin drenaj sistemindən toplanır. Yuyucu çənlərdə, hamilə məhlul yalançı dibin dibindəki klapan vasitəsilə çəkilir. Yığın yuyucu çənin dibində yerləşən çənlərdə və ya gölməçələrdə toplanır.

• Müalicə : Toplandıqdan sonra, qızılı bərpa etmək üçün hamilə məhlul emal olunur. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, ümumi üsullara sink çökdürmə və aktivləşdirilmiş karbonun adsorbsiyası daxildir. Sink çökdürməsində, hamilə məhlula sink tozu və ya sink qırıntıları əlavə olunur. Sink qızıl-siyanid kompleksi ilə reaksiyaya girərək qızılı sıxışdırır və bərk qızıl hissəcikləri əmələ gətirir, sonra onlar süzülüb əlavə emal edilə bilər. Aktivləşdirilmiş karbonun adsorbsiyasında hamilə məhlul aktivləşdirilmiş karbonla doldurulmuş sütundan keçirilir. Qızıl-siyanid kompleksi karbonun səthinə adsorbsiya olunur və daha sonra karbon sütundan çıxarılır və qızılı çıxarmaq üçün emal olunur.

Perkolasiya sianidləşməsinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri

Üstünlüklər

1. Aşağı dərəcəli filizlər üçün uyğunluq : Perkolasiya siyanidlənməsi, xüsusən də yığın süzülməsi, aşağı dərəcəli qızıl filizlərinin emalı üçün olduqca təsirlidir. Proses nisbətən sadə olduğundan və incə dənəli filiz emalı üçün geniş üyüdülmə və bahalı avadanlıq tələb etmədiyindən, digər daha mürəkkəb metodlarla emal edilməsi sərfəli olmayan filizlər üçün iqtisadi cəhətdən sərfəli ola bilər.

2. Aşağı Kapital və Əməliyyat Xərcləri : Böyük, bahalı qarışdırma çənləri və qarışdırma üçün yüksək enerji istehlakı tələb edən qarışdırma siyanidləşməsi kimi bəzi digər qızıl çıxarma üsulları ilə müqayisədə perkolasiya siyanidləşməsi daha aşağı kapital xərclərinə malikdir. Çənlərin yuyulması və ya sadə yığın tikinti materialları kimi tələb olunan avadanlıq nisbətən ucuzdur. Bundan əlavə, əməliyyat xərcləri də daha az enerji sərf etdiyi və gündəlik əməliyyat üçün daha az əmək tələb etdiyi üçün daha aşağıdır.

3. Ətraf mühitə faydaları (nisbətən) : Ətraf mühitə təsir baxımından perkolasiya siyanidləşməsinin bəzi üstünlükləri ola bilər. Məsələn, yığın süzülməsində filiz geniş üyüdülməyə məruz qalmır ki, bu da incə tozun əmələ gəlməsini azaldır. Həmçinin, astarlı süzülmə çənlərinin və ya yığın laynerlərinin istifadəsi siyanid tərkibli məhlulların ətraf mühitə sızmasının qarşısını almağa kömək edir. Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, siyanid hələ də yüksək zəhərli maddədir və ətraf mühitin düzgün idarə olunması hələ də vacibdir.

4. Sadə Proses : Perkolyasiya sianidləşmə prosesi nisbətən sadədir və başa düşülməsi və idarə olunması asandır. Bu, onu məhdud texniki təcrübəyə malik kiçik miqyaslı mədən əməliyyatları üçün əlçatan edir.

Dezavantajları

1. Yavaş Yuyulma Sürəti : Perkolasiya siyanidləşməsinin əsas çatışmazlıqlarından biri nisbətən yavaş yuyulma sürətidir. Filizin siyanid məhlulu ilə davamlı qarışdırıldığı qarışdırma siyanidləşməsi ilə müqayisədə, perkolasiya prosesi məhlulun filiz yatağından yavaş hərəkətinə əsaslanır. Bu, daha uzun yuyulma müddətinə səbəb ola bilər ki, bu da yüksək məhsuldarlıq və ya sürətli dönüş tələb edən əməliyyatlar üçün uyğun olmaya bilər.

2. Bəzi hallarda aşağı qızıl hasilatı : Perkolasiya siyanidləşməsində qızıl hasilatı sürəti, xüsusən də mürəkkəb mineralogiyaya malik filizlər üçün digər üsullara nisbətən daha aşağı ola bilər. Əgər qızıl incə şəkildə yayılıbsa və ya digər mineralların içərisində qapalıdırsa, siyanid məhlulu bütün qızıl hissəciklərinə effektiv şəkildə daxil ola bilməyəcək və bu da hasilatın azalmasına səbəb ola bilər.

3. Sianid Toksikliyi : Sianid yüksək dərəcədə zəhərli bir maddədir və perkolasiya sianidləşməsində istifadəsi əhəmiyyətli ətraf mühit və təhlükəsizlik riskləri yaradır. Sianid tərkibli məhlulların hər hansı bir sızması və ya düzgün istifadə edilməməsi ətraf mühit və insan sağlamlığı üçün ciddi nəticələrə səbəb ola bilər. Bu riskləri minimuma endirmək üçün ciddi təhlükəsizlik tədbirlərinə və ətraf mühit qaydalarına əməl edilməlidir.

4. Filiz Xüsusiyyətlərinə Həssaslıq : Perkolasiya siyanidləşməsinin uğuru filizin xüsusiyyətlərindən çox asılıdır. Məsələn, yüksək gil tərkibli filizlər filiz yatağının keçiriciliyi ilə bağlı problemlər yarada bilər ki, bu da məhlulun zəif axınına və səmərəsiz süzülməyə səbəb olur. Bundan əlavə, mis tərkibli minerallar kimi siyanidlə reaksiyaya girə bilən müəyyən minerallar ehtiva edən filizlər siyanidi istehlak edə və süzülmə prosesinin effektivliyini azalda bilər.

Digər qızıl çıxarma üsulları ilə müqayisə

Tərkibli Siyanidasiya ilə Müqayisə

1. Yuyucu Səmərəlilik : Qarışdırma siyanidləşməsi, perkolasiya siyanidləşməsi ilə müqayisədə ümumiyyətlə daha yüksək yuyucu səmərəliliyə malikdir. Qarışdırma siyanidləşməsində filizin və siyanid məhlulunun davamlı qarışdırılması, ikisi arasında daha yaxşı təmas təmin edir və nəticədə qızılın daha sürətli həll olmasına səbəb olur. Bu, xüsusilə yüksək qızıl tərkibli və ya mürəkkəb mineralogiyalı filizlər üçün yuyucu müddətin qısalmasına və qızılın daha yüksək bərpa nisbətlərinə səbəb ola bilər.

2. Avadanlıq və Qiymət : Qarışdırma sianidləşməsi daha mürəkkəb və bahalı avadanlıqlar, o cümlədən böyük qarışdırma çənləri, qarışdırma üçün güclü mühərriklər və mürəkkəb şlam nasos sistemləri tələb edir. Bu, daha yüksək kapital xərclərinə səbəb olur. Bunun əksinə olaraq, perkolasiya sianidləşməsi daha sadə avadanlıqlar, məsələn, süzmə çənləri və ya əsas yığın tikinti materialları tələb edir ki, bu da onu kapital qoyuluşu baxımından daha səmərəli edir. Lakin, qarışdırma sianidləşməsinin istismar xərcləri mütləq daha yüksək olmaya bilər, çünki daha qısa süzmə müddətləri qarışdırma üçün daha yüksək enerji istehlakını kompensasiya edə bilər.

3. Filiz Növləri üçün Uyğunluq : Qarışdırma siyanidlənməsi sulfidlə zəngin qızıl filizləri kimi incə üyüdülmə və intensiv emal tələb edən filizlər üçün daha uyğundur. Digər tərəfdən, perkolasiya siyanidlənməsi daha iri dənəli vəziyyətdə emal edilə bilən aşağı dərəcəli, oksidləşmiş filizlər üçün daha uyğundur.

Qeyri-Sianid Qızıl Ekstraksiya Metodları ilə Müqayisə

1. Ətraf mühitə təsiri : Tiourea ilə süzmə və ya bio-süzmə kimi siyanidsiz qızıl çıxarma üsulları, yüksək zəhərli siyanid istifadə etmədikləri üçün çox vaxt daha ekoloji cəhətdən təmiz hesab olunur. Lakin, bu üsulların da öz ekoloji problemləri var. Məsələn, tiourea düzgün idarə olunmazsa, ətraf mühitə zərərli ola bilər və bio-süzmə xüsusi ətraf mühit şəraiti və daha uzun emal müddəti tələb edə bilər. Perkolyasiya siyanidi, siyanid istifadəsinə baxmayaraq, siyanid tərkibli məhlulların düzgün saxlanması və emalı ilə ekoloji cəhətdən məsuliyyətli şəkildə idarə oluna bilər.

2. Xərc və Səmərəlilik : Qeyri-sianid metodları reagentlər və ya enerji istehlakı baxımından daha yüksək xərclərə malik ola bilər. Məsələn, tiokarbamid sianiddən daha bahalıdır və bio-quyucunun çıxarılması üçün ixtisaslaşmış mikrob kulturaları və nəzarət edilən ətraf mühit şəraiti tələb oluna bilər ki, bu da xərcləri artıra bilər. Səmərəlilik baxımından, perkolyasiya sianidləşməsi də daxil olmaqla sianidləşmə, ümumiyyətlə, bəzi qeyri-sianid metodları ilə müqayisədə, xüsusən də ənənəvi qızıl filizləri üçün daha yüksək qızıl bərpa nisbətinə malikdir.

Nəticə

Sızma sianidasiyası qızıl hasilatı sənayesində, xüsusilə aşağı dərəcəli və oksidləşmiş qızıl filizlərinin emalı üçün mühüm üsuldur. Onun sadəliyi, nisbətən aşağı qiyməti və müəyyən növ filizlər üçün uyğunluğu onu qiymətli prosesə çevirir. Bununla belə, onun zəif yuyulma sürəti, qızılın aşağı çıxarılması potensialı və sianid istifadəsi ilə bağlı ətraf mühit və təhlükəsizlik riskləri kimi çatışmazlıqları da yoxdur. Mədənçıxarma sənayesi inkişaf etməyə davam etdikcə, filizin daha yaxşı səciyyələndirilməsi, proses parametrlərinin optimallaşdırılması və siyanidin idarə edilməsinin daha effektiv və ekoloji cəhətdən təmiz yollarının işlənib hazırlanması kimi süzülmə sianidləşməsi prosesini təkmilləşdirmək üçün səylər göstərilir. Bundan əlavə, siyanidləşmə məhdudiyyətlərini aradan qaldıra bilən alternativ qızıl hasilatı üsulları üzrə tədqiqatlar da davam edir. Bu çətinliklərə baxmayaraq, süzülmə sianidləşməsi, çox güman ki, yaxın gələcəkdə qızıl hasilatında əhəmiyyətli rol oynamağa davam edəcək, xüsusən də aşağı dərəcəli qızıl ehtiyatlarının bol olduğu regionlarda.