Qurğuşun duzlarının qızılın siyanidləşmə prosesinə aktivləşdirmə və passivləşmə təsiri

giriş

Qızılın siyanidləşməsi mədən sənayesində onun filizlərindən qızıl çıxarmaq üçün geniş istifadə olunan bir prosesdir. Müəyyən kimyəvi maddələrin əlavə edilməsi bu prosesin səmərəliliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Bu əlavələr arasında, Qurğuşun duzları üzərində həm aktivləşdirmə, həm də deaktivasiya kimi kompleks təsirlər göstərmişdir Qızıl siyanidləşmə reaksiya. Bu təsirləri başa düşmək optimallaşdırmaq üçün çox vacibdir Qızıl çıxarılması prosesləri, xərcləri azaltmaq və ətraf mühitə təsirləri minimuma endirmək.

Qızıl Sianidləşmə Prosesinin Əsasları

MacArthur-Forrest prosesi olaraq da bilinən qızılın siyanidləşməsi qızılın reaksiyasını əhatə edir siyanür oksigenin iştirakı ilə ionlar. Bu kimyəvi reaksiya qızılın filiz matrisindən məhlulda həll edilməsinə imkan verir və onun sonrakı bərpasına imkan verir. Bununla belə, filizdə müxtəlif çirklərin olması və reaksiya şəraiti qızılın nə qədər tez və tamamilə əriməsinə təsir göstərə bilər.

Qurğuşun duzlarının aktivləşdirici təsirləri

Aktivləşdirmə mexanizmi

Elektrokimyəvi reaksiyalarda katalitik rol

Qurğuşun duzları qızılın sianidləşməsi prosesində katalizator kimi çıxış edə bilər. Aşağı həddən artıq potensial regionda (- 0.35 V-a qarşı Ag/AgCl) qurğuşun duzunun əlavə edilməsinin sianid məhlullarında qızılın yuyulması prosesini sürətləndirdiyi göstərilmişdir. Tsiklik voltametriya (CV) təcrübələri qurğuşunun qızıl səthində baş verən elektrokimyəvi reaksiyalarda iştirak etdiyini göstərir. Sianidləşmə şəraitində qızıl qurğuşunla ərintilər əmələ gətirir. Bu ərintilər qızılın səthində oksidləşmə və reduksiya reaksiyalarının eyni vaxtda baş verdiyi kiçik elektrokimyəvi hüceyrələr yaradır. Qızıl - ərintinin interfeysindəki oksidləşmə reaksiyası qızılın parçalanmasını təşviq edir, azalma reaksiyasında isə məhlulda oksigen və ya digər oksidləşdirici maddələr iştirak edir. Bu elektrokimyəvi hərəkət qızılın əriməsinin ümumi sürətini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirir.

Safsızlıq reaksiyalarının qarşısının alınması

Tərkibində mis və digər çirkləri olan filizlərdə qurğuşun duzları faydalı rol oynayır. Filizdəki mis mineralları qızıl - siyanidləşmə reaksiyası ilə rəqabət apararaq siyanid və oksigeni istehlak edə bilir. Qurğuşun duzları mis ionları və ya mis daşıyan minerallarla qarşılıqlı əlaqədə olur, həll olunmayan birləşmələr əmələ gətirir ki, bu da mis minerallarının həllinə mane olur. Bu, misin istehlak etdiyi siyanidin miqdarını azaldır, qızıl - siyanidləşmə reaksiyası üçün daha çox siyanid əldə edir və beləliklə də qızılın yuyulma sürətini artırır. Yüksək mis qızılı olan filizlərdə qurğuşun duzlarının əlavə edilməsi siyanid məhlulunda həll olunan misin miqdarını azaltmaqla qızılın əriməsi üçün əlverişli nisbəti qoruyub saxladığı müşahidə edilmişdir.

Aktivləşdirmənin Eksperimental Sübutları

Həm laboratoriya, həm də sənaye tədqiqatları təsdiqlədi Aktivləşdirmə effektis qurğuşun duzları. 0.25% qalenası olan qızıl tərkibli filiz üzərində aparılan bir araşdırmada qurğuşun duzunun əlavə edilməsi qızılın yuyulma sürətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı. Sənaye təcrübələri də bu tapıntıları dəstəkləyir. Bəzi qızıl mədənlərində, müəyyən növ filizləri emal edərkən, lazımi miqdarda qurğuşun duzlarının əlavə edilməsi, istehlakı azaldır. Natrium siyanür 12 kq/t-dan 5 kq/t-a qədər azaldı və qızılın çıxarılması sürətini 98%-dən yuxarı qaldırdı.

Qurğuşun duzlarının deaktivasiya effektləri

Deaktivasiya şərtləri

Silikat və Müəyyən Qurğuşun - Daşıyan Mineralların Mövcudluğu

Müəyyən şəraitdə, xüsusən də silikat və xüsusi qurğuşun daşıyan minerallar olduqda, qurğuşun əlavə edilməsi qızılın oksidləşməsini ləngidə bilər. – 0.35 V potensialında (Ag/AgCl-ə qarşı), qızılın ərimə sürəti azalır. Dəqiq səbəb mürəkkəbdir, lakin o, səthi filmlərin əmələ gəlməsini və ya sianid ionlarının və oksigenin qızıla çatmasını əngəlləyən qızıl səthi ilə qurğuşun maddələrinin qarşılıqlı təsirini əhatə edə bilər. Məsələn, bəzi qurğuşun tərkibli minerallar sianid məhlulu ilə reaksiyaya girərək qızıl səthini örtən birləşmələr əmələ gətirir və sianidləşmə reaksiyasının normal gedişinə mane olur.

Yüksək - Kükürd filizləri

Yüksək kükürdlü filizlərdə qurğuşun əlavə edilməsi faydalı olmaya bilər və hətta deaktivasiyaya səbəb ola bilər. Filizdə kükürdün miqdarı yüksək olduqda, sianidləşmə prosesində sulfid mineralları elementar kükürdə oksidləşir. Bu elementar kükürd qızılın səthində onun sianid - oksigen məhlulu ilə reaksiyaya girməsinə mane olan təbəqə əmələ gətirir. Qurğuşun sulfid minerallarının kükürdə oksidləşməsini təşviq edə bilər, qızılın siyanidləşmə reaksiyasını daha da maneə törədir və qızılın həll olunma sürətinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb ola bilər.

Deaktivasiyanın analitik sübutu

X-şüalarının fotoelektron spektroskopiyası (XPS) analizi deaktivasiya effektlərinin sübutunu təmin edir. Qurğuşun əlavə edilməklə yüksək kükürdlü filizin sianidləşməsi proseslərindən alınan nümunələrdə XPS spektrləri qızılın səthində kükürd tərkibli maddələrin olduğunu göstərir və bu, passivləşdirici kükürd təbəqəsinin əmələ gəlməsini göstərir. Elektrokimyəvi sınaqlar da təsdiq edir ki, silikat və qurğuşun tərkibli mineralların iştirakı ilə qızılın oksidləşmə sürəti azalır.

Aktivləşdirmə və Deaktivasiya arasındakı balansa təsir edən amillər

Qurğuşun duzlarının konsentrasiyası

Sianidləşmə sisteminə əlavə edilən qurğuşun duzlarının miqdarı həlledicidir. Aşağı konsentrasiyalarda qurğuşun duzları adətən aktivləşdirici təsir göstərir, qızılın əriməsini təşviq edir. Ancaq konsentrasiya çox yüksək olarsa, deaktivasiyaya səbəb olan həddindən artıq reaksiya məhsullarının meydana gəlməsinə səbəb ola bilər. Məsələn, qurğuşun ionlarının həddindən artıq yüksək konsentrasiyası qızıl səthi örtən və sianidləşmə reaksiyasını dayandıran qurğuşun-sianid komplekslərinin çökməsi ilə nəticələnə bilər.

Filiz tərkibi

Filizin tərkibi, o cümlədən sulfid minerallarının, silikatların və digər çirklərin növləri və miqdarı, qurğuşun duzlarının aktivator və ya deaktivator kimi çıxış etdiyini müəyyən edir. Yüksək kükürdlü filizlərdəki pirit kimi müəyyən sulfid minerallarının yüksək tərkibi olan filizlər qurğuşun əlavə edildikdə deaktivasiyaya məruz qalır. Əksinə, əhəmiyyətli miqdarda mis mineralları olan filizlər qurğuşun duzlarının aktivləşdirmə təsirindən faydalana bilər.

Reaksiya şərtləri

Temperatur, pH və məhluldakı oksigen və siyanidin konsentrasiyası kimi reaksiya şərtləri də qurğuşun duzlarının aktivləşdirmə və deaktivasiya təsirlərinə təsir göstərir. Daha yüksək temperatur qurğuşunla əlaqəli həm faydalı, həm də zərərli reaksiyaları sürətləndirə bilər. Məhlulun pH səviyyəsi qurğuşun və digər metal ionlarının mövcudluğuna təsir edərək, onların qızıl və digər minerallarla qarşılıqlı təsirinə təsir göstərir. Qızıl - siyanidləşmə reaksiyasının normal davam etməsi üçün adekvat oksigen konsentrasiyası lazımdır və qurğuşun duzları şəraitdən asılı olaraq oksigenlə müxtəlif yollarla qarşılıqlı əlaqədə ola bilər, reaksiyanı gücləndirir və ya maneə törədir.

Nəticə

Qurğuşun duzları qızılın siyanidləşmə prosesində həm aktivləşdirici, həm də deaktivləşdirici təsirlərə malikdir. Elektrokimyəvi reaksiyaların katalizləşdirilməsi və çirkli müdaxilənin azaldılması kimi aktivləşdirmə effektləri qızılın çıxarılmasının səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Bununla belə, müəyyən şərtlərdə, məsələn, silikat, spesifik qurğuşun daşıyan minerallar və ya yüksək kükürdlü filizlərin olması halında, qurğuşun duzları qızılın oksidləşməsini ləngitməklə və ya qızılın səthində bloklayıcı təbəqələr əmələ gətirərək deaktivasiyaya səbəb ola bilər. Qurğuşun duzunun konsentrasiyası, filiz tərkibi və reaksiya şəraiti daxil olmaqla, bu təsirlərə təsir edən amilləri başa düşmək qızılın siyanidləşməsində qurğuşun duzlarından uğurla istifadə etmək üçün vacibdir. Bu amillərə diqqətlə nəzarət etməklə, mədən sənayesi qızıl hasilatını optimallaşdıra, reagent istehlakını azalda, gəlirliliyi artıra və ətraf mühitə təsirləri minimuma endirə bilər. Gələcək tədqiqatlar müxtəlif filiz emalı vəziyyətlərində qurğuşun duzunun davranışını proqnozlaşdırmaq üçün daha dəqiq modellərin yaradılmasına və deaktivasiya təsirlərinə qarşı yeni yolların tapılmasına diqqət yetirə bilər.