Segamiskiiruse mõju naatriumtsüaniidi leostumiskiirusele

1. Sissejuhatus

Tsüaniidi leostamine on kaevandustööstuses laialdaselt kasutatav meetod väärtuslike metallide, eriti kulla, eraldamiseks maakidest. Naatrium tsüaniid mängib selles protsessis olulist rolli, kuna see reageerib metallidega, moodustades lahustuvaid komplekse, mis võimaldavad neil maagi maatriksist eralduda. Erinevate tegurite hulgas, mis võivad efektiivsust mõjutada Tsüaniidi leostumine, on segamiskiirusel oluline tähtsus. Selle artikli eesmärk on üksikasjalikult uurida, kuidas segamiskiirus mõjutab Leostumise kiirus of Naatriumtsüaniid.

2. Segamise roll tsüaniidi leostamisel

2.1 Massiülekande suurendamine

Tsüaniidi leostumisprotsessis toimub reaktsioon järgmiste vahel: Naatriumtsüaniid ja maagis olev metall esineb tahkete maagiosakeste ja vedela tsüaniidilahuse vahelisel piiril. Segamine aitab parandada reagentide massiülekannet (naatriumtsüaniid ja hapnik) maagiosakeste pinnale ja reaktsioonisaaduste eemaldamine pinnalt. Kui segamiskiirust suurendatakse, muutub vedeliku vool osakeste ümber turbulentsimaks. See turbulents vähendab osakeste ümber oleva piirkihi paksust, mis on piirkond, kus reagentide ja saaduste kontsentratsioonigradient esineb. Selle tulemusena suureneb naatriumtsüaniidi ja hapniku difusioonikiirus osakeste pinnale, soodustades leostumisreaktsiooni.

2.2 Osakeste settimise vältimine

Segamise teine ​​oluline ülesanne on vältida peente maagiosakeste settimist, eriti maakide puhul, millel on suur lima-, savi- või põlevkivisisaldus. Need peened osakesed võivad leostamisprotsessi käigus settida, vähendades maagi ja tsüaniidilahuse vahelist kokkupuutepinda ning seega leostamise efektiivsust. Tselluloosi (maagi ja lahuse segu) pideva segamise abil hoitakse osakesi suspensioonis, tagades ühtlase kokkupuute tsüaniidilahusega kogu leostamisprotsessi vältel.

3. Segamiskiiruse mõju eksperimentaalsed uuringud

3.1 Laboratoorsed katsed

Segamiskiiruse ja naatriumtsüaniidi leostumiskiiruse vahelise seose uurimiseks on läbi viidud arvukalt laborikatseid. Tüüpilises katses jahvatatakse maagiproov kindla suurusega osakesteks ja seejärel segatakse tsüaniidilahusega segistiga varustatud reaktoris. Segamiskiirust varieeritakse ja leostumiskiirust mõõdetakse teatud aja jooksul. Näiteks kulla sisaldava maagi katses, kui segamiskiirust suurendati 200 p/min-lt 600 p/min-ni, suurenes kulla (mida naatriumtsüaniidiga leostatakse) leostumise algstaadiumis märkimisväärselt. Teatud segamiskiirusest (antud juhul umbes 800 p/min) alates muutus leostumiskiiruse suurenemine aga vähem märgatavaks.

3.2 Tööstusliku ulatusega vaatlused

Tööstusliku ulatusega toimingud annavad samuti väärtuslikku teavet segamiskiiruse mõju kohta. Suurtes tsüaniidi leostustehastes kontrollitakse leostuspaakide segamiskiirust hoolikalt. On täheldatud, et kui segamiskiirus on liiga madal, on paagis piirkondi, kus maagiosakesed ei ole tsüaniidilahusega hästi segunenud, mis viib üldise leostumiskiiruse languseni. Teisest küljest, kui segamiskiirus on liiga kõrge, võib see põhjustada seadmete liigset kulumist, suurendada energiatarbimist ja isegi keeriste teket, mis võivad leostumisprotsessi häirida. Näiteks suuremahulises kulla tsüaniseerimistehases viis segamiskiiruse suurendamine tavapäraselt 400 p/min-lt 500 p/min-ni kulla leostumiskiiruse 5% suurenemiseni, kuid edasine suurendamine 600 p/min-ni tõi kaasa vaid marginaalse 1% suurenemise, samas kui energiatarbimine suurenes 20%.

4. Optimaalse segamiskiiruse määramine

4.1 Maagi omaduste arvestamine

Tsüaniidiga leostamise optimaalne segamiskiirus sõltub mitmest tegurist, kusjuures esmatähtsad on maagi omadused. Suure osakeste suurusega maakide puhul võib olla vajalik suurem segamiskiirus, et tagada tsüaniidilahuse tungimine pooridesse ja reageerimine osakeste sisemiste osadega. Seevastu peeneteraliste maakide puhul võib osakeste suspensioonis hoidmiseks ja massiülekande soodustamiseks piisata madalamast segamiskiirusest. Lisaks on oluline maagi mineraloogia. Kui maak sisaldab mineraale, mis oksüdeeruvad kergesti või reageerivad tsüaniidiga kiiresti, võib reaktsioonikiiruse kontrollimiseks ja naatriumtsüaniidi liigse tarbimise vältimiseks kasutada madalamat segamiskiirust.

4.2 Leostumiskiiruse ja -kulu tasakaalustamine

Lisaks maagi omadustele mängib optimaalse segamiskiiruse määramisel rolli ka leostumisprotsessi kulutõhusus. Kõrgem segamiskiirus nõuab üldiselt rohkem energiat, mis suurendab tehase tegevuskulusid. Seetõttu tuleb leida tasakaal kõrge leostumiskiiruse saavutamise ja energiatarbimise minimeerimise vahel. See hõlmab sageli majandusanalüüside tegemist, mis võtavad arvesse selliseid tegureid nagu kaevandatava metalli väärtus, naatriumtsüaniidi hind ja erinevate segamiskiirustega seotud energiakulu. Näiteks kui kulla hind on kõrge ja energia hind suhteliselt madal, võib kulla leostumise kiiruse maksimeerimiseks valida veidi kõrgema segamiskiiruse. Kui aga energia hind on peamine mure, võib valida madalama segamiskiiruse, isegi kui see annab veidi madalama leostumiskiiruse.

5. Segamiskiiruse reguleerimisega seotud väljakutsed

5.1 Seadmete piirangud

Üks segamiskiiruse reguleerimise väljakutseid on seadmete piirangud. Leostuspaakide konstruktsioon, segisteid käitavate mootorite võimsus ja tiivikute mehaaniline tugevus piiravad kõik saavutatavate segamiskiiruste vahemikku. Mõnel juhul võib seadmete uuendamine suurema või täpsema segamiskiiruse saavutamiseks nõuda märkimisväärset kapitaliinvesteeringut. Näiteks kui tehas soovib segamiskiirust suurendada üle praeguse maksimaalse piiri, võib olla vaja mootorid võimsamate vastu vahetada ja tugevamad tiivikud paigaldada, mis võib olla kulukas ettevõtmine.

5.2 Protsessi ebastabiilsus

Segamiskiiruse muutmine võib samuti põhjustada protsessi ebastabiilsust. Segamiskiiruse järsk suurenemine või vähenemine võib häirida leostuspaagis olevaid voolumustreid, põhjustades maagiosakeste ja tsüaniidilahuse ebaühtlast jaotumist. See võib põhjustada ebaühtlast leostuskiirust ja isegi viia kuumade või külmade kohtade tekkeni paagis, kus reaktsioonikiirused on kas liiga kõrged või liiga madalad. Näiteks kui segamiskiirust vähendatakse liiga kiiresti, võivad maagiosakesed hakata paagi mõnes osas settima, mis viib üldise leostumise efektiivsuse vähenemiseni.

6. järeldus

Segamiskiirusel on oluline mõju naatriumtsüaniidi leostumiskiirusele tsüaniidi leostumisprotsessis. Massiülekande suurendamise ja osakeste settimise vältimise abil saab sobiv segamiskiirus parandada leostuprotsessi efektiivsust. Optimaalse segamiskiiruse määramine nõuab aga maagi omaduste ja kulutõhususe hoolikat kaalumist. Lisaks tuleb segamiskiiruse reguleerimisel arvestada selliste probleemidega nagu seadmete piirangud ja protsessi ebastabiilsus. Edasised uuringud selles valdkonnas võivad keskenduda tõhusamate segamistehnoloogiate väljatöötamisele ja tsüaniidi leostumisprotsessi üldisele optimeerimisele, et parandada väärtuslike metallide taaskasutamist, minimeerides samal ajal keskkonnamõjusid ja kulusid.