راهکارهایی برای کاهش مصرف سیانید سدیم ضمن حفظ نرخ بازیابی

در صنایع استخراج معادن و فلزات، سیانید سدیم به دلیل اثربخشی آن در حل کردن فلزات گرانبها مانند طلا و نقره، مدت‌هاست که به عنوان یک واکنشگر کلیدی برای استخراج این فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، استفاده از سیانید سدیم خطرات زیست‌محیطی و ایمنی قابل توجهی از جمله پتانسیل ... را ایجاد می‌کند. سیانید نشت و آسیبی که می‌تواند به اکوسیستم‌ها و سلامت انسان وارد کند. با سختگیرانه‌تر شدن مقررات زیست‌محیطی، نیاز فزاینده‌ای به کاهش [خطرات ناشی از نشت] وجود دارد. سیانید سدیم استفاده بدون کاهش نرخ بازیابی فلز. این پست وبلاگ به بررسی چندین استراتژی و فناوری می‌پردازد که می‌توانند به دستیابی به این تعادل ظریف کمک کنند.

۱. بهینه‌سازی فرآیندهای لیچینگ

La فرآیند لیچینگ جایی است که سیانید سدیم با سنگ معدن واکنش می‌دهد تا فلزات هدف را حل کند. با بهینه‌سازی پارامترها در این فرآیند، می‌توان به کاهش قابل توجهی در مصرف سیانید دست یافت.

۱.۱ تنظیم دقیق pH و سطح اکسیژن

سیانید سدیم در محدوده pH خاصی، معمولاً بین 10 تا 11، بیشترین کارایی را دارد. نظارت و کنترل دقیق pH محلول شستشو می‌تواند واکنش‌پذیری سیانید را افزایش دهد. علاوه بر این، اکسیژن برای واکنش اکسیداسیون که انحلال فلز را ممکن می‌سازد، بسیار مهم است. هوادهی کافی، از طریق روش‌هایی مانند استفاده از کمپرسورهای هوا یا سیستم‌های تزریق اکسیژن، تضمین می‌کند که فرآیند اکسیداسیون به طور روان پیش می‌رود. با حفظ تعادل مناسب pH و اکسیژن، برای دستیابی به همان سطح استخراج فلز، به سیانید کمتری نیاز است.

۱.۲ استفاده از روش‌های پیش‌تصفیه

پیش تصفیه سنگ معدن می‌تواند آن را برای لیچینگ سیانیدی مناسب‌تر کند و نیاز کلی به سیانید را کاهش دهد. به عنوان مثال، برشته کردن یا اکسیداسیون زیستی می‌تواند مواد نسوز موجود در سنگ معدن را تجزیه کند و فلزات هدف بیشتری را در معرض محلول سیانید قرار دهد. اکسیداسیون تحت فشار یکی دیگر از تکنیک‌های پیش تصفیه مؤثر است که می‌تواند سطح ذرات سنگ معدن را افزایش داده و تماس بین سیانید و فلزات را بهبود بخشد، در نتیجه میزان بازیابی را با استفاده از سیانید کمتر افزایش می‌دهد.

۲. نوآوری با واکنش‌دهنده‌ها و افزودنی‌های جایگزین

بررسی واکنشگرها و افزودنی‌های جایگزین می‌تواند جایگزین‌ها یا مکمل‌های مناسبی برای سیانید سدیم ارائه دهد و وابستگی به آن را کاهش دهد.

۲.۱ از عوامل شستشوی بدون سیانید استفاده کنید

چندین عامل لیچینگ بدون سیانید به عنوان جایگزین‌های بالقوه ظهور کرده‌اند. به عنوان مثال، تیوسولفات در استخراج طلا نویدبخش بوده است. این ماده نسبت به سیانید سدیم سمیت کمتری دارد و می‌تواند در شرایط مناسب به میزان بازیابی قابل مقایسه‌ای دست یابد. لیچینگ تیوسولفات به ویژه در سنگ معدن‌هایی که حاوی مقادیر زیادی مس یا سایر عناصر مزاحم هستند و می‌توانند سیانید را در فرآیندهای سنتی مصرف کنند، مؤثر است. گزینه دیگر تیواوره است که به ویژه هنگامی که با اکسیدان‌های مناسب ترکیب شود، جایگزینی سازگار با محیط زیست برای استخراج فلز فراهم می‌کند.

۲.۲ افزودن مواد افزودنی

افزودنی‌ها می‌توانند عملکرد سیانید سدیم را افزایش دهند و باعث کاهش مصرف شوند. به عنوان مثال، آهک معمولاً برای تنظیم pH محلول لیچینگ و جلوگیری از تشکیل گاز مضر هیدروژن سیانید استفاده می‌شود. علاوه بر این، پلیمرها و سورفکتانت‌های خاصی می‌توانند پراکندگی سیانید را در دوغاب سنگ معدن بهبود بخشند و راندمان تماس بین سیانید و فلزات را افزایش دهند. این افزودنی‌ها می‌توانند ضمن حفظ میزان بازیابی، به کاهش مصرف سیانید تا 20 تا 30 درصد کمک کنند.

۳. بهبود تجهیزات و سیستم‌های نظارتی

ارتقاء تجهیزات و اجرای سیستم‌های نظارتی پیشرفته نیز می‌تواند به کاهش مصرف سیانید سدیم کمک کند.

۳.۱ ارتقاء راکتورهای لیچینگ

راکتورهای لیچینگ مدرن، مانند راکتورهای مخزن همزن‌دار با مکانیسم‌های اختلاط بهبود یافته، می‌توانند توزیع یکنواخت‌تر سیانید را در دوغاب سنگ معدن تضمین کنند. این امر راندمان انحلال فلز را بهبود می‌بخشد و امکان استفاده از سیانید کمتر را فراهم می‌کند. راکتورهای مخزن همزن‌دار پیوسته (CSTR) با طراحی پروانه بهینه می‌توانند سرعت انتقال جرم را افزایش داده و زمان و مقدار سیانید مورد نیاز برای استخراج کامل فلز را کاهش دهند.

۳.۲ پیاده‌سازی نظارت بلادرنگ

حسگرها و سیستم‌های نظارتی پیشرفته می‌توانند به طور مداوم پارامترهایی مانند غلظت سیانید، pH و میزان انحلال فلز را در فرآیند لیچینگ اندازه‌گیری کنند. با داشتن داده‌های بلادرنگ، اپراتورها می‌توانند تنظیمات فوری را در دوز سیانید انجام دهند و اطمینان حاصل کنند که فقط مقدار لازم استفاده می‌شود. سیستم‌های کنترل خودکار را می‌توان با این حسگرها ادغام کرد تا افزودن سیانید را به طور دقیق تنظیم کنند، از استفاده بیش از حد جلوگیری کرده و میزان بازیابی را بهینه کنند.

۴. بهینه‌سازی جابجایی و آماده‌سازی سنگ معدن

مناسب جابجایی سنگ معدن و آماده‌سازی می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر میزان استفاده و بازیابی سیانید داشته باشد.

۴.۱ بهینه‌سازی خردایش سنگ معدن

کنترل اندازه ذرات سنگ معدن از طریق آسیاب بهینه ضروری است. اندازه ذرات ریزتر، سطح موجود برای واکنش سیانید با فلزات را افزایش می‌دهد، اما آسیاب بیش از حد نیز می‌تواند منجر به افزایش مصرف واکنشگر شود. با یافتن توزیع بهینه اندازه ذرات از طریق آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌های فرآیند، می‌توان مقدار سیانید مورد نیاز برای استخراج مؤثر فلز را به حداقل رساند و در عین حال نرخ بازیابی بالایی را حفظ کرد.

۴.۲ فناوری‌های دسته‌بندی سنگ معدن

پیاده‌سازی فناوری‌های دسته‌بندی سنگ معدن، مانند دسته‌بندی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) یا دسته‌بندی نوری، می‌تواند سنگ معدن با عیار بالا را از سنگ معدن با عیار پایین قبل از فرآیند لیچینگ جدا کند. این امر امکان لیچینگ هدفمند بخش‌های با ارزش‌تر سنگ معدن را فراهم می‌کند و حجم کلی موادی را که باید با سیانید تصفیه شوند، کاهش می‌دهد و در نتیجه مصرف سیانید را نیز کم می‌کند.

در نتیجه، کاهش مصرف سیانید سدیم ضمن حفظ نرخ بازیابی، یک چالش چندوجهی است که نیاز به ترکیبی از بهینه‌سازی فرآیند، نوآوری تکنولوژیکی و مدیریت عملیاتی دقیق دارد. با اجرای استراتژی‌های ذکر شده در بالا، صنایع استخراج معدن و فلزات نه تنها می‌توانند ردپای زیست‌محیطی خود را کاهش دهند، بلکه می‌توانند هزینه‌های عملیاتی را نیز در درازمدت به طور بالقوه کاهش دهند. با پیشرفت تحقیقات، احتمالاً روش‌های جدید و مؤثرتری پدیدار می‌شوند که پایداری فرآیندهای استخراج فلز را بیشتر بهبود می‌بخشند.