Նատրիումի ցիանիդ. արդյունավետ լուծում ոսկու հանքաքարի ցածր կարգի տարրալվացման համար

Ոսկու արդյունահանման ոլորտում ցածր պարունակությամբ հանքաքարերից ոսկու արդյունահանումը միշտ էլ լուրջ մարտահրավեր է եղել: Ցածր պարունակությամբ ոսկու հանքաքարերը, որոնք սովորաբար պարունակում են 0.30-0.50 գ/տ ոսկի, ունեն բարդ բնութագրեր, որոնք խոչընդոտում են պարզ արդյունահանման մեթոդներին: Այնուամենայնիվ, նատրիումի ցիանիդի կիրառումը լվացման գործընթացում դարձել է բարձր արդյունավետ լուծում՝ հեղափոխություն մտցնելով նման հանքաքարերի մշակման եղանակում:

Նատրիումի ցիանիդի դերը ոսկու տարրալվացման գործում

Նատրիումի ցիանիդը քիմիական միացություն է, որը կարևոր դեր է խաղում ոսկու հանքաքարերից արդյունահանման գործում: Ոսկե հանքաքարերի հետ շփվելիս նատրիումի ցիանիդը ռեակցիայի մեջ է մտնում ոսկու հետ՝ առաջացնելով լուծելի ոսկու ցիանիդային համալիր: Այս ռեակցիան կարելի է պարզեցնել հետևյալ կերպ.

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX] + XNUMXNaOH

Այս կոմպլեքսացման գործընթացը թույլ է տալիս ոսկուն, որը հաճախ առկա է հանքաքարի մատրիցում փոքր և ցրված ձևերով, լուծարվել և առանձնացվել շրջակա ավազային միներալներից: Նատրիումի ցիանիդի եզակի քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս նրան ընտրողաբար թիրախավորել ոսկին, ինչը այն դարձնում է իդեալական ռեակտիվ ոսկու լվացման գործողությունների համար:

Նատրիումի ցիանիդի օգտագործմամբ տարրալվացման գործընթացը

1. Հանքաքարի պատրաստում

Ոսկու ցածրորակ հանքաքարի տարրալվացման գործընթացի առաջին քայլը հանքաքարի պատրաստումն է: Սա ներառում է հանքաքարը մանրացնել և մանրացնել մինչև համապատասխան մասնիկների չափը: Նպատակը հնարավորինս շատ ոսկի պարունակող հանքանյութերի բացահայտումն է` ուժեղացնելով նատրիումի ցիանիդի լուծույթի և ոսկու շփումը: Օրինակ, տիպիկ գործողության ժամանակ հանքաքարը կարող է մանրացնել՝ օգտագործելով ծնոտի ջարդիչները և կոն ջարդիչները, այնուհետև մանրացնել գնդային աղացներում՝ արդյունավետ տարրալվացման համար հարմար մասնիկի չափի հասնելու համար, հաճախ -150 + 75 մկմ, քանի որ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ որոշ հանքաքարերի համար օպտիմալ է:

2. Լվացքավորում

Հանքաքարը պատրաստ լինելուց հետո այն տեղադրվում է լվացման միջավայրում: Կան լվացման տարբեր մեթոդներ, որոնցից կույտային լվացումը տարածված է ցածր պարունակության հանքաքարերի համար: Կույտային լվացման դեպքում հանքաքարը կուտակվում է հատուկ նախագծված անթափանց հատակային բարձիկի վրա: Այնուհետև հանքաքարի կույտի վրա անընդհատ ցողվում է նատրիումի ցիանիդի նոսր լուծույթ, որը սովորաբար տատանվում է 200-500 ppm միջակայքում: Լուծույթը ներծծվում է հանքաքարի միջով՝ ռեակցիայի մեջ մտնելով ոսկու հետ և լուծելով այն: Լուծման գործընթացը սովորաբար իրականացվում է ալկալային պայմաններում, լուծույթի pH-ը պահպանվում է մոտ 10-11-ի վրա՝ օգտագործելով կիր կամ նատրիումի հիդրօքսիդ: Սա օգնում է կանխել ջրածնի ցիանիդ գազի՝ թունավոր ենթամթերքի առաջացումը, ինչպես նաև բարելավում է ոսկու լուծելիությունը ցիանիդային լուծույթում:

3. Ոսկու վերականգնում

Ոսկին ցիանիդի լուծույթում լուծարվելուց հետո հաջորդ քայլը դրա վերականգնումն է: Ամենատարածված մեթոդներից մեկը ածխածինը պուլպայի մեջ (CIP) կամ ածխածինը լվացման մեջ (CIL) գործընթացն է: Այս գործընթացներում ակտիվացված ածուխը ավելացվում է լվացման լուծույթին: Ոսկու ցիանիդային համալիրը ադսորբվում է ակտիվացված ածխի մակերեսին՝ ոսկու նկատմամբ դրա բարձր հակվածության շնորհիվ: Այնուհետև լցված ածուխը անջատվում է լուծույթից, և ոսկին դեսորբվում է ածխածնից՝ օգտագործելով կծու ցիանիդի լուծույթ: Հետագայում ոսկին վերականգնվում է դեսորբված լուծույթից՝ էլեկտրոլիզացիայի կամ ցինկի նստեցման մեթոդներով: Մեկ այլ մեթոդ է ցինկի փոշու փոխարինման մեթոդը, որը հարմար է ցիանիդային լվացումից հետո ոսկի պարունակող թանկարժեք հեղուկի համար: Ցինկի փոշին կամ ցինկե մետաղալարը օգտագործվում է որպես վերականգնող նյութ՝ ոսկին լուծույթից նստեցնելու համար:

4. Պոչամբարների բուժում

Ոսկու արդյունահանումից հետո մնացած նյութը, որը հայտնի է որպես պոչամբար, պարունակում է մնացորդային ցիանիդ և այլ կեղտեր: Պոչամբարների պատշաճ մշակումը չափազանց կարևոր է շրջակա միջավայրի պահպանության համար: Պոչամբարները հաճախ մշակվում են քիմիական նյութերով, որպեսզի քայքայվի մնացած ցիանիդը: Օրինակ, ջրածնի պերօքսիդը կամ ծծմբի երկօքսիդը կարող են օգտագործվել ցիանիդը ոչ թունավոր միացությունների օքսիդացման համար: Մշակումից հետո պոչամբարները սովորաբար վերցվում են մանրակրկիտ նախագծված պոչամբարում, որը նախագծված է շրջակա միջավայր վնասակար նյութերի արտանետումը կանխելու համար:

Նատրիումի ցիանիդի օգտագործման առավելությունները ոսկու հանքաքարի ցածր կարգի տարրալվացման ժամանակ

1. Բարձր ընտրողականություն

Նատրիումի ցիանիդը ոսկու նկատմամբ ընտրողականության բարձր աստիճան է ցուցադրում: Այն կարող է արդյունավետորեն լուծարել ոսկին, մինչդեռ հանքաքարի մատրիցում թողնելով շատ այլ օգտակար հանածոներ առանց ռեակցիայի: Այս ընտրողականությունը թույլ է տալիս ոսկու արդյունավետ տարանջատումը բարդ հանքաքարային խառնուրդներից, ինչը հատկապես կարևոր է ցածր կարգի հանքաքարերում, որտեղ ոսկու պարունակությունը համեմատաբար ցածր է, և այլ օգտակար հանածոների առկայությունը կարող է խանգարել արդյունահանման գործընթացին:

2. Ծախսերի արդյունավետություն

Ցածր հանքաքարերից ոսկու արդյունահանման որոշ այլընտրանքային մեթոդների համեմատ տարրալվացման գործընթացում նատրիումի ցիանիդի օգտագործումը համեմատաբար ծախսարդյունավետ է: Պահանջվող ռեակտիվները, ինչպիսիք են ինքնին նատրիումի ցիանիդը, կրաքարը pH-ի ճշգրտման համար և ակտիվացված ածխածինը ոսկու կորզման համար, հասանելի են ողջամիտ գներով: Բացի այդ, ցիանիդով տարրալվացման գործընթացում օգտագործվող սարքավորումները, ինչպիսիք են ջարդիչները, մանրացնող սարքերը, տարրալվացման տանկերը և ածխածնի կլանման սյուները, հանքարդյունաբերության ստանդարտ սարքավորում են, ինչը հետագայում նվազեցնում է շահագործման ընդհանուր արժեքը:

3. Լավ կայացած տեխնոլոգիա

Ոսկու տարրալվացման մեջ նատրիումի ցիանիդի օգտագործումը երկար պատմություն ունի՝ սկսած 1880-ականներից: Տարիների ընթացքում կուտակվել է լայնածավալ հետազոտություն և գործնական փորձ, ինչը հանգեցրել է լավ զարգացած և կատարելագործված տեխնոլոգիայի: Սա նշանակում է, որ հանքարդյունաբերական ընկերությունները կարող են ապավինել ապացուցված գործընթացներին և տեխնիկաներին՝ նվազեցնելով նոր և չփորձարկված մեթոդների հետ կապված ռիսկերը: Արդյունաբերության մեջ առկա ենթակառուցվածքները և գիտելիքների բազան նաև հեշտացնում են ցիանիդով տարրալվացման գործողությունների իրականացումը և օպտիմալացումը:

Նատրիումի ցիանիդի օգտագործման և դրանց լուծումների հետ կապված մարտահրավերները

1. Թունավորություն

Նատրիումի ցիանիդը շատ թունավոր է, և դրա հետ աշխատելն ու օգտագործումը զգալի վտանգներ են ներկայացնում մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի համար: Այս մարտահրավերին ի պատասխան՝ հանքարդյունաբերության ոլորտում ներդրվել են անվտանգության խիստ արձանագրություններ: Դրանք ներառում են պատշաճ պահեստավորում ապահով, լավ օդափոխվող օբյեկտներում, աշխատողների կողմից անձնական պաշտպանիչ սարքավորումների օգտագործումը և անվտանգ բեռնաթափման ընթացակարգերի կանոնավոր ուսուցում: Բացի այդ, մշակվում են նորարարական տեխնոլոգիաներ՝ նվազեցնելու նատրիումի ցիանիդի օգտագործումը։ Օրինակ, այլընտրանքային տարրալվացման ռեակտիվների մշակումը, ինչպիսիք են թիոսուլֆատի վրա հիմնված տարրալվացման միջոցները, որոնք ավելի քիչ թունավոր են, խոստումնալից են: Թեև այս այլընտրանքները դեռևս այնքան լայնորեն չեն ընդունվել, որքան նատրիումի ցիանիդը, շարունակական հետազոտությունները նպատակ ունեն բարելավելու դրանց արդյունավետությունը և ծախսարդյունավետությունը:

2. Բնապահպանական մտահոգություններ

Նատրիումի ցիանիդի օգտագործումը կարող է հանգեցնել շրջակա միջավայրի աղտոտման, եթե ճիշտ չկառավարվի: Պոչամբարներում առկա ցիանիդը կարող է պոտենցիալ տարրալվացման ենթարկվել հողի և ջրի աղբյուրների մեջ՝ վնաս պատճառելով ջրային կյանքին և էկոհամակարգերին: Այս խնդիրը լուծելու համար կիրառվում են պոչամբարների կառավարման առաջադեմ տեխնիկա: Սա ներառում է երեսպատված պոչամբարների օգտագործումը` արտահոսքը կանխելու համար, և պոչամբարների մշակումը` ցիանիդի մակարդակը ընդունելի սահմանների իջեցման նպատակով: Որոշ հանքարդյունահանող ընկերություններ նաև ուսումնասիրում են տարրալվացման գործընթացում ցիանիդի վերամշակման և վերօգտագործման հնարավորությունը՝ հետագայում նվազագույնի հասցնելով դրա ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա:

3. Հանքաքարի բարդ բնութագրերը

Ցածր կարգի ոսկու հանքաքարերը հաճախ ունենում են բարդ հանքաբանական բաղադրություններ, որոնք կարող են մարտահրավերներ առաջացնել ցիանիդով տարրալվացման գործընթացին: Օրինակ՝ որոշակի սուլֆիդային միներալների առկայությունը, ինչպիսին է պիրիտը, կարող է սպառել ցիանիդը և թթվածինը` նվազեցնելով ոսկու արդյունահանման արդյունավետությունը: Դա հաղթահարելու համար երբեմն կիրառվում են նախնական բուժման մեթոդներ: Օքսիդացման նախնական մշակումը, ինչպիսիք են կենսաօքսիդացումը կամ բովելը, կարող են օգտագործվել սուլֆիդային հանքանյութերը քայքայելու և ոսկին ավելի հասանելի դարձնելու համար ցիանիդային լուծույթին: Բացի այդ, տարրալվացման պարամետրերի օպտիմալացումը, ինչպիսիք են նատրիումի ցիանիդի կոնցենտրացիան, լուծույթի pH-ը և տարրալվացման ժամանակը, կարող են օգնել բարելավել արդյունահանման արդյունավետությունը հանքաքարի տարբեր տեսակների համար:

Նատրիումի ցիանիդով ոսկու հանքաքարի ցածրորակ տարրալվացման ապագա միտումները

1. Գործընթացի օպտիմիզացում

Ընթացիկ հետազոտությունները կենտրոնանում են ցիանիդով տարրալվացման գործընթացի հետագա օպտիմալացման վրա: Սա ներառում է առաջադեմ մոդելավորման տեխնիկայի օգտագործումը տարբեր հանքաքարերի տարրալվացման վարքագիծը կանխատեսելու և գործընթացի պարամետրերը օպտիմալացնելու համար: Օրինակ, հաշվողական հեղուկի դինամիկան (CFD) կարող է օգտագործվել հանքաքարի կույտի միջով ցիանիդի լուծույթի հոսքը մոդելավորելու համար՝ ապահովելով միասնական բաշխում և առավելագույնի հասցնելով լուծույթի և ոսկու շփումը: Բացի այդ, իրական ժամանակում մոնիտորինգի և հսկողության համակարգեր են մշակվում՝ տարրալվացման գործընթացը կարգավորելու համար՝ հիմնվելով հանքաքարի փոփոխվող բնութագրերի և շահագործման պայմանների վրա, ինչը կհանգեցնի ոսկու կորզման ավելի բարձր տեմպերի և ռեագենտների սպառման նվազեցմանը:

2. Ինտեգրում նոր տեխնոլոգիաների հետ

Ոսկու ցածրորակ հանքաքարի տարրալվացման ապագան կարող է ներառել նատրիումի ցիանիդով տարրալվացման նոր տեխնոլոգիաների ինտեգրումը: Օրինակ՝ նանոտեխնոլոգիայի օգտագործումը տարրալվացման ռեակտիվների ռեակտիվությունը բարձրացնելու կամ ոսկու կորզման մեթոդների արդյունավետությունը բարելավելու համար: Նանոմասնիկների վրա հիմնված կատալիզատորները կարող են պոտենցիալ արագացնել նատրիումի ցիանիդի և ոսկու ռեակցիան՝ նվազեցնելով տարրալվացման ժամանակը և բարելավելով արդյունավետությունը: Զարգացման մեկ այլ ոլորտ արհեստական ​​ինտելեկտի և մեքենայական ուսուցման օգտագործումն է՝ հանքարդյունաբերական գործառնություններից մեծ քանակությամբ տվյալներ վերլուծելու համար՝ հնարավորություն տալով ավելի լավ որոշումներ կայացնել գործընթացների վերահսկման և օպտիմալացման հարցում:

3. Կայուն պրակտիկա

Քանի որ բնապահպանական և սոցիալական մտահոգությունները շարունակում են աճել, հանքարդյունաբերությունը մեծ ուշադրություն է դարձնում կայուն պրակտիկայի վրա: Նատրիումի ցիանիդով ոսկու հանքաքարի ցածրորակ տարրալվացման համատեքստում դա նշանակում է էկոլոգիապես մաքուր և սոցիալապես պատասխանատու մեթոդների մշակում: Սա ներառում է թունավոր ռեակտիվների օգտագործման նվազեցում, թափոնների առաջացման նվազագույնի հասցնելը և պոչամբարների պատշաճ կառավարման ապահովումը: Հանքարդյունաբերական ընկերությունները նաև կենտրոնանում են համայնքի ներգրավվածության և սոցիալական զարգացման նախաձեռնությունների վրա՝ ապահովելու իրենց գործունեության երկարաժամկետ ընդունելությունն ու կայունությունը:

Եզրափակելով, նատրիումի ցիանիդը մնում է կենսական բաղադրիչ ցածր կարգի հանքաքարերից ոսկու արդյունահանման գործում: Չնայած դրա օգտագործման հետ կապված մարտահրավերներին, շարունակական հետազոտությունները և տեխնոլոգիական առաջընթացները շարունակաբար բարելավում են ցիանիդով տարրալվացման գործընթացի արդյունավետությունը, անվտանգությունը և շրջակա միջավայրի կայունությունը: Անդրադառնալով այս մարտահրավերներին և ընդունելով ապագա միտումները՝ ոսկու արդյունահանման արդյունաբերությունը կարող է պատասխանատու և արդյունավետ կերպով շարունակել արժեքներ կորզել ցածրորակ ոսկու հանքաքարերից: