Ոսկու հանքի ցիանիդացման գործընթացում մթնոլորտային և ճնշման տակ լվացման համեմատություն

1: ներածություն

Ցիանացումը լայնորեն կիրառվող գործընթաց է հանքաքարերից ոսկու արդյունահանման մեջ: Իր տարբեր շահագործման ռեժիմների շարքում մթնոլորտային լվացումը և ճնշման տակ լվացումը երկու կարևոր մեթոդներ են: Դրանց միջև եղած տարբերությունների հասկացումը կարևոր է ոսկու արդյունահանման գործընթացը օպտիմալացնելու, արդյունավետությունը բարելավելու և ծախսերը կրճատելու համար: Այս հոդվածում կներկայացվի ոսկու հանքի ցիանիդացման գործընթացում մթնոլորտային և ճնշման տակ լվացման մանրամասն համեմատություն :

2. Ցիանացման լվացման սկզբունքը

Ցիանացված լվացումը հիմնված է ոսկու և ցիանիդի փոխազդեցության վրա թթվածնի առկայությամբ: Ընդհանուր քիմիական հավասարումը հետևյալն է.

4Au + 8CN-+ O2 + 4H4O → XNUMX[Au(CN)XNUMX]-+ XNUMXOH-

Այս ռեակցիայի ժամանակ ոսկին առաջացնում է լուծելի ոսկի-ցիանիդային կոմպլեքսներ, որոնք կարող են հետագայում բաժանվել և վերականգնվել: Անկախ նրանից, թե մթնոլորտային, թե ճնշման տակ լվացման դեպքում, այս հիմնական ռեակցիայի սկզբունքը մնում է նույնը: Այնուամենայնիվ, ռեակցիայի պայմանները և կինետիկան կախված են ճնշման գործոնից:

3. Արտահոսքի արդյունավետության համեմատություն

3.1 Մթնոլորտային արտահոսք

Մթնոլորտային լվացումը սովորաբար իրականացվում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում: Որոշ համեմատաբար պարզ ոսկու հանքաքարերի համար, ինչպիսիք են ազատ արդյունահանման ոսկու բարձր համամասնությամբ հանքաքարերը, մթնոլորտային լվացումը կարող է լավ արդյունքների հասնել: Այնուամենայնիվ, բարդ հանքաքարերի համար, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ սուլֆիդային միներալներ կամ այլ դժվարահալ բաղադրիչներ, մթնոլորտային լվացման արդյունավետությունը հաճախ սահմանափակ է: Դանդաղ ռեակցիայի արագությունը և անավարտ ռեակցիան կարող են հանգեցնել ոսկու լվացման արագության նվազմանը: Օրինակ, պիրիտի պարունակող ոսկու հանքաքարերի հետ գործ ունենալիս, պիրիտի մեջ պարունակվող ծծումբը կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել թթվածնի և ցիանիդի հետ մթնոլորտային լվացման ընթացքում՝ սպառելով թթվածին և ցիանիդ, և այդպիսով խոչընդոտելով ոսկու լուծարմանը: Ընդհանուր առմամբ, մթնոլորտային լվացման ժամանակ ոսկու լվացման արագությունը կազմում է մոտ 60% - 85% սովորական հանքաքարերի համար:

3.2 Ճնշման տակ լվացում

Մյուս կողմից, ճնշման տակ լվացումը իրականացվում է բարձր ճնշման պայմաններում: Ճնշման աճը կարող է զգալիորեն մեծացնել թթվածնի լուծելիությունը լվացվող լուծույթում: Հենրիի օրենքի համաձայն՝ ավելի բարձր ճնշումը հանգեցնում է թթվածնի մասնակի ճնշման բարձրացման, որն էլ իր հերթին մեծացնում է լուծված թթվածնի կոնցենտրացիան լուծույթում: Այս բարձր կոնցենտրացիայի լուծված թթվածինը կարող է արագացնել ոսկու օքսիդացումը և ոսկի-ցիանիդային համալիրների առաջացումը: Հրակայուն ոսկու հանքաքարերի դեպքում ճնշման տակ լվացումը կարող է քայքայել սուլֆիդային միներալների հրակայուն կառուցվածքները՝ ավելի շատ ոսկի ենթարկելով լվացվող լուծույթին: Արդյունքում, ոսկու լվացման արագությունը կարող է արդյունավետորեն բարելավվել: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ որոշ հրակայուն ոսկու հանքաքարերի դեպքում ճնշման տակ ոսկու լվացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի, նույնիսկ մինչև 95%-ի՝ օպտիմալացված պայմաններում:

4. Ռեակցիայի պայմանների համեմատություն

4.1 ջերմաստիճան

• Մթնոլորտային լվացում . Սովորաբար տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում կամ դրան մոտ, սովորաբար մոտ 25°C: Քանի որ ռեակցիան չի պայմանավորված բարձր ջերմաստիճանով, ջեռուցման համար էներգիայի սպառումը համեմատաբար ցածր է: Այնուամենայնիվ, ցածր ջերմաստիճանը նաև նշանակում է, որ ռեակցիայի արագությունը համեմատաբար դանդաղ է:

• Ճնշման տակ լվացում . Սովորաբար պահանջում է բարձր ջերմաստիճան։ Ջերմաստիճանը սովորաբար 80-150°C միջակայքում է։ Ավելի բարձր ջերմաստիճանը կարող է արագացնել քիմիական ռեակցիայի արագությունը, բայց այն նաև պահանջում է լրացուցիչ էներգիայի ծախս լվացման համակարգը տաքացնելու համար։

4.2 Ցիանիդի կոնցենտրացիա

• Մթնոլորտային լվացում . լվացման լուծույթում ցիանիդի կոնցենտրացիան սովորաբար տատանվում է 0.02%-0.1% սահմաններում: Բարձր խառնուրդների պարունակությամբ հանքաքարերի համար լվացման էֆեկտն ապահովելու համար կարող է պահանջվել ցիանիդի համեմատաբար ավելի բարձր կոնցենտրացիա, սակայն դա կբարձրացնի ծախսերը և շրջակա միջավայրի համար ռիսկերը:

• Ճնշման տակ լվացում . ճնշման տակ ռեակցիայի կինետիկայի բարելավման շնորհիվ, անհրաժեշտ ցիանիդի կոնցենտրացիան կարող է համեմատաբար ցածր լինել, ընդհանուր առմամբ մոտ 0.01% - 0.05%: Սա ոչ միայն նվազեցնում է ցիանիդի սպառումը, այլև նվազեցնում է ցիանիդի մնացորդների պատճառած շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը:

5. Սարքավորումների պահանջների և ծախսերի համեմատություն

5.1 Սարքավորումների պահանջներ

• Մթնոլորտային լվացում . Մթնոլորտային լվացման սարքավորումները համեմատաբար պարզ են: Այն հիմնականում ներառում է լվացման բաքեր, խառնիչներ և աերացիոն սարքեր: Լվացման բաքերը կարիք չունեն բարձր ճնշմանը դիմակայելու, ուստի դրանց արտադրական նյութերը և ծախսերը համեմատաբար ցածր են: Խառնիչները օգտագործվում են հանքաքարի մանրաթելի, ցիանիդի լուծույթի և թթվածնի միատարր խառնումն ապահովելու համար, և դրանց հզորության և կոռոզիոն դիմադրության պահանջները չափազանց բարձր չեն:

• Ճնշման տակ լվացում . Ճնշման տակ լվացումը պահանջում է հատուկ ճնշմանը դիմացկուն սարքավորումներ, ինչպիսիք են ավտոկլավները: Ավտոկլավը պետք է պատրաստված լինի բարձր ամրության համաձուլվածքային նյութերից՝ բարձր ճնշմանը և բարձր ջերմաստիճանին դիմակայելու համար: Բացի այդ, այն նաև հագեցած է բարդ ճնշման կառավարման, ջերմաստիճանի կառավարման և անվտանգության պաշտպանության համակարգերով: Այս սարքավորումների նախագծումն ու արտադրությունն ավելի բարդ են և պահանջում են ավելի բարձր տեխնիկական մակարդակներ:

5.2 Ծախսեր

• Մթնոլորտային լվացում . Մթնոլորտային լվացման սարքավորումների սկզբնական ներդրումային արժեքը համեմատաբար ցածր է: Այնուամենայնիվ, համեմատաբար ցածր լվացման արդյունավետության և երկար լվացման ժամանակի պատճառով, երկարաժամկետ հեռանկարում աշխատանքի, երկարատև խառնման համար էներգիայի սպառման և ցիանիդի սպառման առումով շահագործման ծախսերը կարող են համեմատաբար բարձր լինել:

• Ճնշման տակ լվացում . Ճնշման տակ լվացման սարքավորումների սկզբնական ներդրումը շատ ավելի բարձր է՝ թանկարժեք ճնշմանը դիմացկուն ավտոկլավների և բարդ կառավարման համակարգերի պատճառով: Սակայն, հաշվի առնելով լվացման բարձր արդյունավետությունը և կարճ լվացման ժամանակը, արտադրական հզորությունների և ռեսուրսների օգտագործման առումով ընդհանուր շահագործման արժեքը կարող է ավելի մրցունակ լինել մեծածավալ և հրակայուն հանքաքարի վերամշակման համար:

6. Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցություն

6.1 Ցիանիդային մնացորդ

• Մթնոլորտային լվացում . Ինչպես արդեն նշվել է, մթնոլորտային լվացումը կարող է պահանջել ցիանիդի համեմատաբար ավելի բարձր կոնցենտրացիա, ինչը կարող է հանգեցնել պոչամբարներում ցիանիդի ավելի շատ մնացորդների առաջացմանը: Ցիանիդը խիստ թունավոր է, և ցիանիդ պարունակող պոչամբարների ոչ պատշաճ մշակումը կարող է լուրջ սպառնալիք ներկայացնել շրջակա միջավայրի և մարդու առողջության համար:

• Ճնշման տակ լվացում . Ցիանիդի ավելի ցածր սպառման դեպքում ճնշման տակ լվացումը պոչամբարներում առաջացնում է համեմատաբար ավելի քիչ ցիանիդային մնացորդներ: Սա որոշակիորեն նվազեցնում է ցիանիդային աղտոտման հետ կապված բնապահպանական ռիսկը:

6.2 Էներգիայի սպառում և արտանետումներ

• Մթնոլորտային լվացում . Չնայած տաքացման համար ցածր էներգիայի սպառում ունի, բավարար լվացման արդյունքների հասնելու համար երկարատև աշխատանքը կարող է մեծ քանակությամբ էլեկտրական էներգիա սպառել խառնման և օդափոխության համար: Արտանետումների առումով, եթե օդափոխության գործընթացը լավ չի վերահսկվում, դա կարող է առաջացնել ռեակցիայի ընթացքում առաջացող որոշ վնասակար գազերի արտանետում:

• Ճնշման տակ լվացում . Բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման պայմաններում ճնշման տակ լվացման գործողությունը պահանջում է զգալի էներգիայի ծախս՝ ճնշման համակարգը տաքացնելու և պահպանելու համար: Այնուամենայնիվ, դրա բարձր արդյունավետությունը նշանակում է, որ նույն քանակությամբ ոսկու արտադրության դեպքում ոսկու մեկ միավորի ընդհանուր էներգիայի սպառումը կարող է համեմատելի կամ նույնիսկ ավելի ցածր լինել, քան մթնոլորտային լվացման դեպքում՝ հաշվի առնելով ավելի բարձր արտադրական հզորությունը: Արտանետումների առումով, եթե ճնշման համակարգը լավ կնքված է, վնասակար գազերի արտանետումը կարող է ավելի լավ վերահսկվել:

7: եզրափակում

Ամփոփելով՝ ոսկու հանքի ցիանիդացման գործընթացում ինչպես մթնոլորտային, այնպես էլ ճնշման տակ լվացումն ունի իր առանձնահատկությունները։ Մթնոլորտային լվացումը հարմար է պարզ ոսկու հանքաքարերի համար, որոնք սկզբնապես ունեն սարքավորումների ցածր ներդրում, բայց բարդ հանքաքարերի համար այն ունի սահմանափակումներ լվացման արդյունավետության առումով։ Ընդհակառակը, ճնշման տակ լվացումը մեծ առավելություններ է ցուցաբերում դժվարահալ ոսկու հանքաքարերի հետ աշխատելու հարցում՝ բարձր լվացման արդյունավետությամբ, ցիանիդի ցածր սպառմամբ և ցիանիդի մնացորդների առումով համեմատաբար ավելի քիչ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությամբ։ Այնուամենայնիվ, այն պահանջում է բարձրարժեք սարքավորումներ և ավելի բարդ շահագործում և պահպանում։ Լվացման մեթոդ ընտրելիս հանքարդյունաբերական ձեռնարկությունները պետք է համապարփակ կերպով հաշվի առնեն այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են հանքաքարի հատկությունները, արտադրության մասշտաբը, ներդրումային բյուջեն և շրջակա միջավայրի պահանջները՝ առավելագույնս համապատասխան որոշում կայացնելու համար։