Naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamise tootmiskatse uurimine tsüaniidi süsinikku tselluloosi tehases

1. Sissejuhatus

Kullakaevandustööstuses on tsüaniidi leostus laialdaselt kasutatav meetod kulla eraldamiseks maakidest. Naatriumtsüaniidi , mis on väga mürgine kemikaal, kasutamine ei kujuta endast aga mitte ainult märkimisväärset keskkonna- ja ohutusriski, vaid toob kaasa ka suuri kulusid. Naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamine tsüaniidil põhinevates süsinikku kasutavates tselluloositehastes on muutunud kiireloomuliseks ülesandeks, et parandada tootmisprotsessi majanduslikku efektiivsust ja keskkonnasõbralikkust. See artikkel esitab tootmiskatse tulemused, mille eesmärk oli vähendada naatriumtsüaniidi tarbimist tsüaniidil põhinevas süsinikku kasutavas tselluloositehases.

2. Probleemi taust

Naatriumtsüaniidi suur tarbimine tsüaniidiga süsinik-tselluloosi tehastes on peamiselt tingitud mitmest tegurist. Esiteks võivad maagis esinevad mitmesugused lisandid, nagu vask, tsink ja raud, reageerida tsüaniidiga, mille tulemusena kulub suur kogus naatriumtsüaniidi. Teiseks võib leostumise tingimuste, nagu pH väärtus, temperatuur ja õhutuskiirus, ebaõige kontroll suurendada naatriumtsüaniidi tarbimist. Lisaks võib leostusseadmete ja tsüaniidilahuse ringlussevõtu süsteemi ebatõhusus seda probleemi veelgi süvendada. Seetõttu on vaja läbi viia põhjalikud uuringud ja uuringud, et leida tõhusaid meetmeid naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamiseks.

3. Uurimismeetodid

3.1 Maagi iseloomustus

Uurimistöö esimene samm oli tsüaniidi süsinik-tselluloositehases kasutatava maagi üksikasjalik iseloomustamine. Analüüsiti maagi keemilist koostist, mineraloogiat ja osakeste suuruse jaotust. See teave oli ülioluline, et mõista võimalikke reaktsioone maagi komponentide ja naatriumtsüaniidi vahel ning koostada sobivad strateegiad naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamiseks.

3.2 Leostustingimuste optimeerimine

Leostumise tingimuste optimeerimiseks viidi läbi rida katseid. Uuriti pH väärtuse, temperatuuri, õhutuskiiruse ja leostumise aja mõju naatriumtsüaniidi tarbimisele ja kulla ekstraheerimise kiirusele. Testiti nende parameetrite erinevaid kombinatsioone ja optimaalsed tingimused määrati põhjaliku hindamise teel.

3.3 Maagi eeltöötlus

Et vähendada maagis leiduvate lisandite negatiivset mõju naatriumtsüaniidi tarbimisele, uuriti eeltöötlusmeetodeid. Katsetati kahte peamist eeltöötlusmeetodit, nimelt floteerimist ja röstimist. Flotatsioonimeetodi eesmärk oli eraldada väärtuslikud mineraalid lisanditest, röstimismeetodit kasutati aga sulfiidmineraalide oksüdeerimiseks ja osade tsüaniidi tarbida võivate lisandite eemaldamiseks.

3.4 Tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi täiustamine

Tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi efektiivsus mõjutab otseselt naatriumtsüaniidi tarbimist. Selles uuringus täiustati tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi. Võeti kasutusele uued tehnoloogiad ja seadmed, mis suurendavad tsüaniidi taaskasutamise määra aherainest ja leostuslahusest. Lisaks jälgiti hoolikalt taaskasutatud tsüaniidilahuse kvaliteeti ja kohandati seda, et tagada selle tõhus korduvkasutamine.

4. Tulemused ja arutlus

4.1 Leostustingimuste optimeerimise mõjud

Leostumistingimuste optimeerimisega saavutati märkimisväärseid tulemusi. Reguleerides pH väärtust sobivasse vahemikku (umbes 10–11), tõstes temperatuuri 30–35 °C-ni ja reguleerides õhutuskiirust 0.5–1.0 l/min, vähenes naatriumtsüaniidi tarbimine oluliselt. Kulla kaevandamise määr jäi samal ajal stabiilseks või isegi veidi tõusis. Need tulemused näitasid, et leostumistingimuste nõuetekohane kontroll võib tõhusalt soodustada kulla ja tsüaniidi vahelist reaktsiooni, vähendades samal ajal naatriumtsüaniidi tarbetut tarbimist.

4.2 Maagi eeltöötluse tulemused

Maagi eeltöötlusmeetodid näitasid samuti positiivset mõju. Flotatsiooni eeltöötlus eraldas maagist tõhusalt mõned lisandid, nagu vask ja tsinkmineraalid. Selle tulemusena vähenes naatriumtsüaniidi tarbimine järgneva leostumisprotsessi ajal umbes 20%. Röstimise eeltöötlus, kuigi energiamahukam, oli samuti väga tõhus. Pärast röstimist maagi sulfiidmineraalid oksüdeerusid ja naatriumtsüaniidi tarbimine vähenes ligikaudu 30%. Eeltöötlusmeetodi valik peaks siiski põhinema maagi spetsiifilistel omadustel ning tehase üldistel majanduslikel ja keskkonnakaalutlustel.

4.3 Tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi täiustamine

Tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi täiustamine suurendas oluliselt tsüaniidi taaskasutamise määra. Uued tehnoloogiad ja seadmed võimaldasid tsüaniidi taaskasutamise määra aherainest tõsta algselt 60%-lt üle 80%-ni, samuti paranes taaskasutatud tsüaniidilahuse kvaliteet. See täiustamine mitte ainult ei vähendanud tootmiseks vajaliku värske naatriumtsüaniidi kogust, vaid vähendas ka tsüaniidiheite keskkonnamõju.

5. Järeldused

Selle tootmiskatsega leiti mitmeid tõhusaid meetmeid naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamiseks tsüaniidi süsinik-tselluloositehases. Leostumise tingimuste optimeerimine, maagi eeltöötlemine ja tsüaniidi ringlussevõtu süsteemi täiustamine võivad kõik kaasa aidata naatriumtsüaniidi tarbimise vähendamisele. Need meetmed ei vähenda mitte ainult tootmiskulusid, vaid parandavad ka tehase keskkonnamõju. Siiski tuleb märkida, et nende meetmete rakendamist tuleb hoolikalt hinnata vastavalt iga tehase tegelikule olukorrale, võttes arvesse selliseid tegureid nagu maagi omadused, tootmismaht ja majanduslik teostatavus. Tulevased uuringud võivad keskenduda nende meetodite tõhususe edasisele parandamisele ja uute tehnoloogiate uurimisele, et saavutada naatriumtsüaniidi tarbimise märkimisväärne vähendamine tsüaniidi süsinik-tselluloosi protsessis.