Natrium sianid və natrium xloridin birgə mövcudluğunun yuyulmaya təsiri

1. Giriş

Metallurgiya sahəsində, xüsusilə qızıl və gümüş kimi qiymətli metalların çıxarılmasında, siyanüryuyulma prosesi əsas mövqe tutur. Natrium siyanid (NaCN) geniş istifadə olunur, çünki o, filizlərdən qızıl və gümüşü seçici şəkildə həll edə bilir. Bununla belə, bir çox filiz cisimlərində müxtəlif maddələr bir yerdə mövcuddur və natrium xlor (NaCl) ümumi müşayiət olunan duzlardan biridir. (NaCN) və (NaCl) birgə mövcudluğunun yuyulma prosesinə təsirini başa düşmək hasilatın səmərəliliyini optimallaşdırmaq, xərcləri azaltmaq və ətraf mühitə təsirləri minimuma endirmək üçün çox vacibdir. Bu məqalə bu məsələni hərtərəfli araşdırmaq məqsədi daşıyır.

2. Natrium siyanidin yuyulmada rolu

2.1 Kimyəvi Reaksiya Mexanizmi

Sianidin yuyulması prosesində siyanid ionları qızıl və gümüş atomları ilə həll olunan komplekslərin əmələ gəlməsində əsas rol oynayır. Oksigen də vacibdir, çünki o, oksidləşdirici agent kimi çıxış edir, qızıl və gümüşün oksidləşməsini asanlaşdırır və onların sianid məhlulunda həllini təşviq edir. Bu kimyəvi qarşılıqlı əlaqə bu qiymətli metalların filizdən çıxarılmasına imkan verir.

2.2 Natrium siyanidin yuyulmada effektivliyinə təsir edən amillər

• Natrium siyanidin konsentrasiyası: konsentrasiyası natrium siyanid yuyulma sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Teorik olaraq, müəyyən bir məbləğ Natrium siyanür elektrokimyəvi reaksiyalar əsasında müəyyən miqdarda qızılın həll edilməsi üçün tələb olunur. Ancaq praktikada faktiki istehlak Natrium siyanid çox vaxt nəzəri məbləğdən xeyli yüksək olur. Carbon - in - Pulp (CIP) və Carbon - in - Leach (CIL) kimi proseslərdə natrium siyanidin konsentrasiyası ümumiyyətlə müəyyən diapazonda saxlanılır. Daha mürəkkəb filizlər və ya yüksək çirklilik səviyyələri üçün konsentrasiyanın müvafiq olaraq artırılması tələb oluna bilər.

• pH səviyyəsi: Natrium siyanid məhlulda hidrolizləşərək yüksək zəhərli qaz olan hidrosian turşusu əmələ gətirir. Hidroliz dərəcəsi məhlulun pH-dan asılıdır. Hidroliz vasitəsilə sianid itkisini minimuma endirmək və sianid məhlulunun dayanıqlığını təmin etmək üçün qızıl CIP zavodlarında pH adətən müəyyən qələvi diapazonda saxlanılır. Bu pH mühiti həmçinin qızılın effektiv yuyulması üçün optimal natrium siyanid konsentrasiyasına təsir göstərir.

• Həll edilmiş oksigen konsentrasiyası: Qızıl və gümüşün sianid məhlulunda həll edilməsi üçün oksigen əvəzolunmazdır. Reaksiya həm sianid ionları, həm də oksigen tələb edir. Otaq temperaturunda və təzyiqdə oksigenin maksimum həlli məhduddur. Əgər məhlulda həll olunmuş oksigen konsentrasiyası çox aşağı olarsa, bu, qızılın və gümüşün həll olunma sürətini məhdudlaşdıra bilər. Belə hallarda, oksigen konsentrasiyasını artırmaq üçün məhlula hava vurmaq və ya hidrogen peroksidin əlavə etmək kimi üsullardan istifadə edilə bilər. Oksigenin siyanidə nisbəti çox vacibdir; balanssızlıq yuyulma sürətinin azalmasına səbəb ola bilər.

3. Natrium xloridin yuyulma prosesinə təsiri

3.1 Kimyəvi Mühitə Təsirlər

• İon gücü və aktivlik əmsalı: Qələvi məhlulda natrium xlorid olduqda, məhlulun ion gücünü artırır. Müvafiq nəzəriyyələrə görə, ion gücünün artması məhluldakı ionların aktivlik əmsallarına təsir edə bilər. Sianidin yuyulması sistemində aktivlik əmsallarının bu dəyişməsi qızıl və gümüşün həlli ilə bağlı reaksiyaların kimyəvi tarazlığına təsir göstərə bilər. Məsələn, o, qızılla reaksiyaya girmək üçün mövcud olan sianid ionlarının effektiv konsentrasiyasını dəyişə bilər və bununla da yuyulma sürətinə təsir edə bilər.

• Reaktiv saytlar üçün müsabiqə: Xlorid ionları filiz hissəciklərinin səthində reaktiv sahələr üçün sianid ionları ilə rəqabət apara bilər. Bəzi hallarda, xlorid ionlarının konsentrasiyası kifayət qədər yüksək olarsa, onlar qızıl və ya gümüş hissəciklərinin səthində adsorbsiya olunaraq sianid ionlarının daxil olmasına mane olur və beləliklə, yuyulmanın effektivliyini azalda bilər. Bununla belə, müəyyən şəraitdə xlorid ionlarının olması da müsbət təsir göstərə bilər. Məsələn, mis mineralları olan bəzi filizlərdə xlorid ionları mislə komplekslər əmələ gətirərək, mis tərəfindən siyanidin istehlakını azaldır və qızıl və gümüşün yuyulmasını yaxşılaşdırır.

3.2 Əlaqəli metalların yuyulmasına təsiri

• Mis - Tərkibində filizlər: Tərkibində yüksək mis olan filizlərdə mis mineralları natrium siyanidlə güclü reaksiyaya girərək əhəmiyyətli miqdarda siyanid istehlak edir. Natrium xloridin olması bu reaksiyaya təsir göstərə bilər. Xlorid ionları mis ilə komplekslər yarada bilər və bu komplekslər mis-sianid kompleksləri ilə müqayisədə fərqli dayanıqlığa malik ola bilər. Mis-xlorid komplekslərinin əmələ gəlməsinə üstünlük verilərsə, bu, misin istehlak etdiyi siyanidin miqdarını azalda bilər, qızıl və gümüşün yuyulması üçün daha çox siyanid buraxa bilər.

• Digər Metallar: Natrium xlorid sink, qurğuşun və dəmir kimi filizdə mövcud olan digər metallarla da qarşılıqlı təsir göstərə bilər. Məsələn, xlorid ionları bəzi sink və qurğuşun birləşmələrinin həll olunma qabiliyyətini artıra bilər ki, bu da öz növbəsində onların yuyulma prosesi zamanı davranışına və qızıl və gümüşün siyanidlə yuyulmasına təsir göstərə bilər. Dəmir vəziyyətində, xlorid ionlarının olması dəmir tərkibli çöküntülərin və ya komplekslərin əmələ gəlməsinə və sabitliyinə təsir göstərə bilər, bu da xüsusi şərtlərdən asılı olaraq yuyulma prosesini təşviq edə və ya maneə törədə bilər.

4. Natrium siyanidin və natrium xloridin yuyulmaya birgə təsiri

4.1 Sinergetik və ya Antaqonist təsirlər

• Sinergetik effektlər: Bəzi hallarda natrium siyanidin və natrium xloridin birgə mövcudluğu yuyulma prosesinə faydalı və ya sinergik təsir göstərə bilər. Məsələn, müəyyən odadavamlı qızıl filizlərində müvafiq miqdarda natrium xlorid əlavə etmək filiz strukturunun keçiriciliyini yaxşılaşdıra bilər ki, bu da sianid ionlarının daha asan nüfuz etməsinə və qızıl hissəcikləri ilə reaksiya verməyə imkan verir. Bu, qızılın yuyulma sürətinin artmasına səbəb ola bilər. Bundan əlavə, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, mis mineralları olan filizlərdə natrium xlorid tərəfindən mis-xlorid komplekslərinin əmələ gəlməsi misin siyanid istehlakını azalda bilər ki, bu da sinergetik təsir göstərən qızıl və gümüşün siyanidlə yuyulması üçün faydalıdır.

• Antaqonist təsirlər: Bununla belə, natrium siyanid və natrium xloridin əks və ya antaqonist təsirə malik olduğu vəziyyətlər də var. Xlorid ionlarının yüksək konsentrasiyası qızıl və gümüş hissəciklərinin səthi üçün sianid ionları ilə rəqabət apara bilər, həmçinin sianidlərin yuyulması reaksiyalarının kimyəvi tarazlığını poza bilər, nəticədə yuyulma səmərəliliyi azalır. Bundan əlavə, natrium xloridin olması filiz hissəciklərinin səthini örtən müəyyən çöküntülərin və ya komplekslərin əmələ gəlməsinə səbəb olarsa, bu, sianid ionlarının qiymətli metallarla təmasda olmasına mane ola bilər və yuyulma sürətini daha da azalda bilər.

4.2 Hər ikisinin iştirakı ilə yuyulma prosesinin optimallaşdırılması

• Reagent Konsentrasiyalarının Tənzimlənməsi: Həm natrium siyanid, həm də natrium xlorid mövcud olduqda, onların konsentrasiyalarını optimallaşdırmaq lazımdır. Bu, filiz tərkibinin ətraflı təhlilini tələb edir. Mis kimi siyanidlə reaksiya verə bilən yüksək miqdarda metal olan filizlər üçün sianid istehlakını azaltmaq üçün natrium xlorid konsentrasiyasının müvafiq artırılması nəzərdə tutula bilər. Eyni zamanda, qızıl və gümüşün səmərəli yuyulmasını təmin etmək üçün natrium siyanidin konsentrasiyası faktiki yuyulma effektinə uyğun olaraq tənzimlənməlidir.

• Proses Şərtlərinə Nəzarət: Reagent konsentrasiyalarına əlavə olaraq, pH, temperatur və aerasiya kimi digər proses şərtlərinə də diqqətlə nəzarət edilməlidir. Həm natrium siyanidin, həm də natrium xloridin təsirini nəzərə alaraq, sianid məhlulunun dayanıqlığını və yuyulma reaksiyasının effektivliyini təmin etmək üçün pH dəyəri müvafiq diapazonda saxlanılmalıdır. Məhlulun temperaturu da vacibdir. Sianid məhlulunda qızılın həlli üçün nəzəri cəhətdən optimal temperatur olsa da, natrium xlorid olduqda, temperaturun yuyulma prosesinə təsiri dəyişə bilər və eksperimental tədqiqatlar vasitəsilə optimal temperaturu tapmaq lazımdır. Adekvat aerasiya yuyulma reaksiyası üçün kifayət qədər oksigen tədarükünü təmin etmək üçün çox vacibdir və natrium xloridin olması məhlulda oksigenin həllolma qabiliyyətinə və paylanmasına təsir göstərə bilər ki, bu da nəzərə alınmalıdır.

5. Case Studies və Eksperimental Nəticələr

5.1 Məsələnin Tədqiqi 1: Qızıl - Yüksək Mis Tərkibli Gümüş Filizi

Tərkibində yüksək mis olan qızıl-gümüş filizi yatağında yalnız natrium sianiddən istifadə etməklə ənənəvi siyanidin yuyulması misin əhəmiyyətli dərəcədə siyanid sərf etməsi səbəbindən qızılın aşağı yuyulma sürəti ilə nəticələndi. Müəyyən konsentrasiyada qələviləşdirmə sisteminə natrium xlorid əlavə edildikdə və natrium siyanidin konsentrasiyası tənzimləndikdə qızılın yuyulma sürəti artmışdır. Təhlil göstərdi ki, natrium xlorid əlavə edilməsi mis-xlorid komplekslərinin əmələ gəlməsinə, misin istehlak etdiyi siyanidin miqdarının azalmasına və bununla da qızılın yuyulması üçün siyanidin əlçatanlığının artmasına səbəb olub.

5.2 Məsələnin Tədqiqi 2: Odadavamlı Qızıl Filizi

Odadavamlı qızıl filizi üçün natrium xloridsiz ilkin siyanidin yuyulması aşağı qızılın yuyulma sürətinə nail olmuşdur. Xüsusi konsentrasiyada natrium xlorid əlavə edildikdən və sianid konsentrasiyası və digər proses şərtləri optimallaşdırıldıqdan sonra qızılın yuyulma sürəti artdı. Filiz hissəciklərinin mikroskopik müşahidəsi nəticəsində məlum olub ki, natrium xlorid əlavə edilməsi filiz strukturunun keçiriciliyini yaxşılaşdırıb, sianid ionlarının qızıl hissəciklərinə daha effektiv çatmasına imkan verib və bununla da yuyulmanın effektivliyini artırıb.

6. Ətraf Mühit və Təhlükəsizlik Mülahizələri

6.1 Sianidin toksikliyi

Siyanid çox zəhərli maddədir. Ətraf mühitə sianid tərkibli məhlulların hər hansı buraxılması su həyatı, torpağın keyfiyyəti və insan sağlamlığı üçün ağır nəticələrə səbəb ola bilər. Qatlama prosesində natrium xlorid natrium sianidlə birlikdə mövcud olduqda, siyanid tərkibli tullantıların idarə edilməsi və təmizlənməsinin hələ də ekoloji qaydalara ciddi uyğun olaraq həyata keçirilməsini təmin etmək lazımdır. Natrium xloridin olması siyanidin tullantıların təmizlənməsi proseslərində, məsələn, qələvi xlorlama və ya bioloji təmizləmə kimi siyanidin məhv edilməsi üçün istifadə edilən üsullarda davranışına təsir göstərə bilər. Məsələn, natrium xloridin səbəb olduğu artan ion gücü bu müalicə üsullarının reaksiya sürətinə və səmərəliliyinə təsir göstərə bilər.

6.2 İstifadə zamanı təhlükəsizlik

Həm natrium siyanid, həm də natrium xlorid ilə ehtiyatlı davranmaq lazımdır. Natrium siyanid son dərəcə zəhərlidir və saxlama, daşıma və istifadə zamanı ciddi təhlükəsizlik tədbirləri tələb edir. Natrium xlorid, nisbətən daha az təhlükəli olsa da, düzgün idarə edilmədikdə, hələ də avadanlıqda korroziya və iş mühitinə potensial təsirlər kimi risklər yarada bilər. Hər ikisinin istifadə edildiyi yuyulma əməliyyatında işçilərə bu kimyəvi maddələrlə təhlükəsiz işləmək üçün təlim keçməli və qəzaların qarşısını almaq və işçi qüvvəsinin rifahını təmin etmək üçün müvafiq təhlükəsizlik avadanlığı və prosedurları mövcud olmalıdır.

7. Nəticə

Yuyulma prosesində natrium sianid və natrium xloridin birgə mövcudluğu qiymətli metalların çıxarılmasına kompleks təsir göstərir. Natrium xlorid yuyulma məhlulunun kimyəvi mühitinə təsir göstərə bilər, əlaqəli metallarla qarşılıqlı təsir göstərə bilər və natrium siyanid ilə həm sinerji, həm də antaqonist təsir göstərə bilər. Bu təsirləri başa düşmək yuyulma prosesini optimallaşdırmaq üçün vacibdir. Reagent konsentrasiyalarını tənzimləmək, proses şəraitinə nəzarət etmək, ətraf mühit və təhlükəsizlik amillərini nəzərə almaqla qızıl, gümüş və digər qiymətli metalların daha səmərəli və davamlı çıxarılmasına nail olmaq mümkündür. Metallurgiya sənayesinin hasilat texnologiyasını davamlı olaraq təkmilləşdirməyi hədəfləyən müxtəlif filiz növləri və texnoloji şəraitdə bu birgə mövcud sistemin potensialını tam şəkildə araşdırmaq üçün əlavə tədqiqat və eksperimental tədqiqatlara hələ də ehtiyac var.