Արդյունավետ ոսկու վերականգնում նատրիումի ցիանիդով. ածխածնի լուծույթի գործընթացի ակնարկ

Ցիանիդային ոսկու արդյունահանումը լայնորեն կիրառվում է ոսկու հանքերում՝ հանքաքարերին իր ուժեղ հարմարվողականության, տեղում ոսկի արտադրելու ունակության և բարձր վերականգնման տեմպերի շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, շրջակա միջավայրի պաշտպանության հետ կապված խնդիրների պատճառով միջոցներ են ձեռնարկվում պահեստավորումից առաջ և հետո կեղտաջրերը մաքրելու համար՝ զրոյական արտանետումների հասնելու համար, կամ օգտագործելու ցածր ցիանիդային կամ ցիանիդից զերծ արտահոսքի նյութեր՝ տարածաշրջանային էկոլոգիական միջավայրը պաշտպանելու համար: Այս հոդվածը ներկայացնում է ցիանիդային և ածխածնի մեջ ածխածնի (CIP) ոսկու արդյունահանման գործողությունները ՝ նպատակ ունենալով հասկանալ ոսկու արդյունահանման սկզբունքները՝ միաժամանակ վերացնելով աղտոտումը և անցնելով էկոլոգիապես մաքուր հանքարդյունաբերության:

Ցիանիդ ոսկու արդյունահանում

Գործառնական գործոնները ներառում են ցիանիդի և թթվածնի կոնցենտրացիաները, ջերմաստիճանը, հանքաքարում ոսկու մասնիկների չափն ու ձևը, միջուկի խտությունը, ցեխի պարունակությունը, ոսկու մասնիկների մակերեսային թաղանթը և տարրալվացման ժամանակը:

Երբ ցիանիդի կոնցենտրացիան ցածր է, թթվածնի լուծելիությունը համեմատաբար բարձր է, իսկ ոսկու տարրալուծման արագությունը կախված է ցիանիդի կոնցենտրացիայից. երբ ցիանիդի կոնցենտրացիան բարձր է, ոսկու տարրալուծման արագությունը որոշվում է բացառապես թթվածնի կոնցենտրացիայով, ընդհանուր առմամբ տատանվում է 0.03%-ից մինչև 0.05%: Որոշ օքսիդանտներ, տարրալվացման օժանդակ միջոցներ կամ ուղղակի թթվածնի ներարկում հաճախ ավելացվում են տարրալվացման արդյունավետությունը զգալիորեն բարելավելու համար: Ածխածնի մեջ պարունակվող մեկ գործարանում տարրալվացման բաքում օդը թթվածնով հարուստ գազով (ավելի քան 90% թթվածին) փոխարինելը մեծացրել է տարրալվացման արագությունը 0.89 տոկոսային կետով: Մեկ այլ գործարանում, 0.1 կգ/տոննա 98% կապարի ացետատ ավելացնելով առաջին տարրալվացման բաքին, հանգեցրեց պոչամբարի ոսկու դասակարգի նվազմանը 0.218 գ/տոննայից մինչև 0.209 գ/տոննա: Ցիանիդային լուծույթում ոսկու տարրալուծման արագությունը մեծանում է ջերմաստիճանի հետ, որը սովորաբար պահպանվում է 10°C-ից մինչև 20°C; 1.34°C-ից ցածր, ոսկին բյուրեղանում է, այդ իսկ պատճառով հյուսիսային բույսերը հաճախ օգտագործում են փչող ջահեր՝ ձմռանը խցանված խողովակները հալեցնելու համար: 34.7°C-ից բարձր ջերմաստիճանում ոսկին դառնում է հեղուկ՝ հաճախ արտազատելով գազ։ Քիմիական կորուստները կայունացնելու և նվազեցնելու համար ավելացվում է համապատասխան քանակի ալկալ՝ խթանելու ռեակցիան դեպի հիդրոլիզ. այս ալկալին կոչվում է պաշտպանիչ ալկալի:

Նուրբ ոսկու մասնիկները ունեն մեծ բաց մակերես, ինչը նրանց դարձնում է հեշտությամբ լուծելի ցիանիդում: Բացի այդ, շերտավոր ոսկին, փոքր գնդաձև ոսկու մասնիկները և ներքին ծակոտիներով ոսկու մասնիկները նույնպես ավելի հեշտությամբ են լուծվում: Ցելյուլոզից ցածր խտությունը հանգեցնում է ավելի ցածր մածուցիկության, ինչը թույլ է տալիս ցիանիդային իոններին և թթվածինին ավելի արագ ցրվել ոսկու մասնիկների մակերեսին, ինչը հանգեցնում է ավելի արագ տարրալուծման և տարրալվացման ավելի բարձր արագության: Այնուամենայնիվ, ավելի ցածր կոնցենտրացիան կարող է մեծացնել pulp-ի ծավալը՝ բարձրացնելով սարքավորումների և ռեակտիվների ծախսերը: Ցելյուլոզի հարմար խտությունը սովորաբար կազմում է 40% -ից 50%, բայց ցեխի բարձր պարունակությամբ և բարդ հատկություններով դեպքերում այն ​​պետք է վերահսկվի 20% -ից մինչև 30%: Կեղտը կարող է ձևավորել տարբեր թաղանթներ ոսկու մասնիկների մակերեսի վրա՝ ազդելով ոսկու տարրալվացման վրա: Հարակից միներալները արձագանքում են թթվածնի, ցիանիդի և ալկալիների հետ՝ խոչընդոտելով ոսկու արդյունահանմանը։ Քանի որ տարրալվացման ժամանակը մեծանում է, տարրալվացման արագությունը բարելավվում է մինչև որոշակի սահման, որից հետո արագությունը նվազում է ոսկու ծավալի և չափի կրճատման պատճառով՝ մեծացնելով ցիանիդի, լուծված թթվածնի և ոսկու կոմպլեքսների միջև հեռավորությունը, մինչդեռ կեղտերը կուտակվում են՝ առաջացնելով վնասակար տարրալվացման թաղանթներ: Լվացվող տանկի խառնիչի «կպչումը» հաճախ պայմանավորված է բարձր կոնցենտրացիայի, ցածր նուրբության և օդի անբավարար հոսքի, ինչպես նաև ստորին շարժիչի և տանկի հատակի միջև կառուցվածքային բացվածքի պատճառով: Ցիանիդային արտադրամասերից մեկում, երբ բաքը խցանվել էր, անհրաժեշտ էր ձեռքով միջամտություն՝ օգտագործելով բարձր ճնշման ջրային ատրճանակներ, օդամղիչ ատրճանակներ և երկար պողպատե ձողեր՝ խցանված խողովակները մաքրելու համար: Ի վերջո, պարզվեց, որ ներքևի շարժիչի և տանկի հատակի միջև եղած բացը չորս անգամ գերազանցում է սովորական չափը, և երբ ճշգրտվեց, խնդիրը լուծվեց:

Carbon-in-Pulp (CIP) ոսկու արդյունահանում

Գործառնական գործոնները ներառում են ակտիվացված ածխածնի ադսորբցիան, դեսորբցիան ​​և էլեկտրոլիզը, ինչպես նաև ածխածնի վերականգնումը։

Ակտիվացված ածխածնի օգտագործումից առաջ այն պետք է «սրել և մաքրել փոշուց» նախնական հղկման միջոցով: Ածխածին գնելիս անհրաժեշտ է ապահովել, որ և՛ կլանման հզորությունը, և՛ ուժը գերազանց են՝ 0.50 կգ/լ-ից մինչև 0.55 կգ/լ լցման խտությամբ: Մասնիկների չափը պետք է լինի միատեսակ, սովորաբար 6 ցանցից մինչև 12 ցանց կամ 6 ցանցից մինչև 16 ցանց, իսկ մոխրի պարունակությունը և չափսերի փոքր նյութը չպետք է գերազանցեն 3%-ը: Որոշ ածխածնային ցանքատարածության գործարանում փոշիացված ածխածնի բարձր պարունակությունը հանգեցրեց նրան, որ հեղուկ ոսկու պոչամբարը գերազանցում է սովորական մակարդակը ավելի քան 16 անգամ, ինչը հանգեցնում է ոսկու կորստի, ինչը պահանջում է ածխածնի ամբողջական փոխարինում: Ածխածնի խտությունը կլանման բաքում մեծանում է գրադիենտով. Հաշվի առնելով ծերացումը, ածխածնի հաճախակի փոխարինումը օգտակար է ոսկու վերականգնման համար: Ածխածնի մածուկի մեկ գործարանում ածխածնի փոխարինման ցիկլը փոխվել է յուրաքանչյուր 3 օրից մեկ օրվա ընթացքում, ինչի արդյունքում արտադրությունն աճել է 25%-ով:

Հորդառատ ժամանակ ածխածնի կորուստը նույնպես կհանգեցնի ոսկու կորստի, որը հիմնականում պայմանավորված է ածխածնի բաժանման էկրանի խցանմամբ: Դասակարգիչից և ցիկլոնից հետո անհրաժեշտ է նախապես հեռացնել բեկորները: Ածխածնի բաժանման էկրանը պետք է օգտագործի հորիզոնական գլանաձև էկրան, և խնդիրները կարող են լուծվել նաև ցեխի կոնցենտրացիան նվազեցնելով կամ կարգավորելով ստորին ածխածնի խտությունը և օդի հոսքը բաժանարար էկրանի կողային օդային խողովակում: Առավել մտահոգիչ խնդիրը ածխածնի արտահոսքն է կլանման պոչամբարից. Պոչամբարի 40 ցանցի անվտանգության էկրանը կարևոր «դարպասապահ» ​​դեր է խաղում, և այն պետք է պարբերաբար ստուգվի և պահպանվի՝ համոզվելու համար, որ այն անձեռնմխելի է: Ածխածնի մաշվածությունը նվազեցնելու համար սովորաբար օգտագործվում է ցածր արագությամբ խառնելը:

Դեսորբցիան ​​և էլեկտրոլիզը կատարվում են 1% նատրիումի հիդրօքսիդի և նատրիումի ցիանիդի լուծույթում ՝ 0.35 ՄՊա-ից մինչև 0.39 ՄՊա ճնշման տակ, դեսորբցիան ​​իրականացվում է 135°C-ից մինչև 160°C ջերմաստիճաններում, որը լուծույթի եռման կետից բարձր է: Չօգտագործված ածխածնի մեջ ոսկու պարունակությունը 50 գ/տ-ից ցածր է, և ներկայումս լայնորեն կիրառվում են ոչ ցիանիդային դեսորբցիան ​​և էլեկտրոլիզը:

Ածխածնի վերականգնման համար օգտագործվում է 3%-ից 5% նոսր ազոտական ​​թթվի կամ աղաթթվի լուծույթը՝ 0.5-ից 1 ժամ թրմելու համար (նույնը վերաբերում է ստորև), ձեռքով ընդհատվող հարելով: Թրջվելուց հետո ածխածինը ողողվում է ջրով, որպեսզի հեռացվի թթվային լուծույթը, որից հետո թրջում են 1% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթում՝ մնացած թթուները չեզոքացնելու համար: Ի վերջո, ածխածինը լվանում է ածխածնի անկողնու համեմատ 2-3 անգամ ավելի ծավալով ջրով:

Ցիանիդի կոնցենտրացիան, ալկալիությունը և ածխածնի խտությունը

Խառնուրդի կոնցենտրացիան չափելուց հետո այն զտեք ֆիլտրի թղթով ձագարով։ Կոնաձև սրվակի մեջ վերցրեք որոշակի ծավալ (միլիլիտրերով), ավելացրեք մեթիլնարնջի 3-5 կաթիլ, և լուծույթը կստանա բաց դեղին գույն։ Տիտրեք ստանդարտ արծաթե նիտրատի լուծույթով մինչև վարդագույն գույնի հայտնվելը. թթվային տիտրման խողովակում սպառված արծաթե նիտրատի ծավալը ցույց է տալիս ցիանիդի պարունակությունը, որը համապատասխանում է ցիանիդի կոնցենտրացիային։ Սա կարելի է կարգավորել՝ փոխելով նատրիումի ցիանիդի լուծույթի հոսքի արագությունը։ Այս լուծույթում ավելացրեք 1-2 կաթիլ ֆենոլֆտալեին, որը կդառնա վարդագույն, և տիտրեք ստանդարտ քացախաթթվի լուծույթով մինչև վարդագույն գույնի անհետանալը։ Թթվային տիտրման խողովակի վրա մենիսկի մակարդակի տարբերությունը տիտրումից առաջ և հետո ցույց է տալիս սպառված քացախաթթվի ծավալը (միլիլիտրերով), որը համապատասխանում է կրի պարունակությանը։ Երբեմն տիտրման համար օգտագործվում է թրթնջուկային թթու՝ կարգավորելով խառնուրդի pH-ը 10-ից 12-ի սահմաններում։ Խառնուրդի մեջ կալցիումի օքսիդի պարունակությունը մոտավորապես 0.01%-ից մինչև 0.02% է։ Ալկալիականությունը կարող է նաև կարգավորվել ավելացված կրի քանակը փոխելով: Օրինակ, սկավառակային տիպի կրի սնուցիչում քանակը կարող է կարգավորվել միջնորմի դիրքը կարգավորելով:

1 լիտրանոց գլանաձեւ ածխածնային կաթսա՝ δ8 ամրանից պատրաստված բռնակով, բռնակի երկարությունը կազմում է տանկի խորության մոտ 75%-ը: Բռնակի վերին մասը միացված է կաթսայի կիսաբաց երկաթե կափարիչին` նուրբ երկաթե մետաղալարով կամ նեյլոնե թելով: Խստացնելով կամ թուլացնելով մետաղալարը կամ թելը, ածխածնի փոշին կարող է մտնել կաթսա: Կաթսան բաքից հանելուց հետո հավաքված ածխածնի լցոնումը լցրեք նմուշի մաղի մեջ, այն մանրակրկիտ լվացեք մաքուր ջրով և հեռացրեք ջրի բոլոր կաթիլները՝ նախքան ածխածնի քանակությունը կշռելը, որը տալիս է այս չափման ածխածնի խտությունը՝ արտահայտված գրամներով մեկ լիտրով: Նմուշները վերցվում են տանկի վերին, միջին և ստորին մասերից, իսկ միջին արժեքը վերցվում է որպես տանկի ածխածնի խտություն: Ածխածնի արդյունահանման, ներարկման, բեռնաթափման և թթվային լվացման գործընթացները բոլորն էլ ավտոմատացված են՝ օգտագործելով ճնշման ջրի շիթ: Հետևաբար, կլանման բաքում ածխածնի խտության կարգավորումը կարող է կառավարվել օդով բարձրացված ածխածնի և ինքնահոս սնվող ածխածնի միջոցով՝ հայտնաբերման արդյունքների հիման վրա:

Ավելի պրոֆեսիոնալ առաջարկների համար: Կապվեք մեզ հետ։

Ջերմ խորհուրդներ. Եթե ցանկանում եք ավելի շատ տեղեկություններ իմանալ, ինչպիսիք են գնանշումները, ապրանքները, լուծումները և այլն,