מחקר על מבחן ייצור של הפחתת צריכת נתרן ציאניד במפעל ציאניד פחמן בעיסת

1. מבוא

בתעשיית כריית הזהב, שטיפת ציאניד היא שיטה נפוצה להפקת זהב מעפרות. עם זאת, השימוש ב סודיום ציאניד, כימיקל רעיל ביותר, לא רק מהווה סיכונים סביבתיים ובטיחותיים משמעותיים, אלא גם כרוך בעלויות גבוהות. צמצום הצריכה של סודיום ציאניד in ציאניד מפעלי פחמן בעיסה הפכו למשימה דחופה לשיפור היעילות הכלכלית והידידותיות לסביבה של תהליך הייצור. מאמר זה מציג תוצאות של מבחן ייצור שמטרתו להפחית סודיום ציאניד צריכה במפעל לייצור פחמן ציאניד בעיסה.

2. רקע הבעיה

הצריכה הגבוהה של נתרן ציאניד במפעלי פחמן-בעיסה של ציאניד נובעת בעיקר ממספר גורמים. ראשית, נוכחותם של זיהומים שונים בעפרה, כגון נחושת, אבץ וברזל, יכולה להגיב עם ציאניד, וכתוצאה מכך לצריכה של כמות גדולה של נתרן ציאניד. שנית, שליטה לא נכונה בתנאי שטיפה, כגון ערך pH, טמפרטורה וקצב אוורור, יכולה גם היא להוביל לצריכה מוגברת של נתרן ציאניד. בנוסף, חוסר היעילות של ציוד השטיפה ומערכת המיחזור של תמיסת הציאניד עלולים להחריף עוד יותר בעיה זו. לכן, יש צורך לערוך מחקר וחקירה מעמיקים כדי למצוא אמצעים יעילים להפחתת צריכת נתרן ציאניד.

3. שיטות מחקר

3.1 אפיון עפרות

הצעד הראשון במחקר היה לבצע אפיון מפורט של העפרה המשמשת במפעל ציאניד פחמן בעיסה. נותחו ההרכב הכימי, המינרלוגיה והתפלגות גודל החלקיקים של העפרה. מידע זה היה חיוני להבנת התגובות הפוטנציאליות בין רכיבי העפרה לבין נתרן ציאניד ולגיבוש אסטרטגיות מתאימות להפחתת צריכת נתרן ציאניד.

3.2 אופטימיזציה של תנאי שטיפה

סדרת ניסויים בוצעה כדי לייעל את תנאי השטיפה. נחקרו השפעות ערך ה-pH, הטמפרטורה, קצב האוורור וזמן השטיפה על צריכת נתרן ציאניד וקצב מיצוי הזהב. נבדקו שילובים שונים של פרמטרים אלה, והתנאים האופטימליים נקבעו באמצעות הערכה מקיפה.

3.3 טיפול מקדים של העפרה

כדי להפחית את ההשפעה השלילית של זיהומים בעפרה על צריכת נתרן ציאניד, נבדקו שיטות טיפול מקדים. נבדקו שתי שיטות טיפול מקדים עיקריות, דהיינו ציפה וקלייה. שיטת הציפה נועדה להפריד את המינרלים היקרים מהזיהומים, בעוד ששיטת הקלייה שימשה לחמצון מינרלי הסולפיד ולהסיר חלק מהזיהומים שעלולים לצרוך ציאניד.

3.4 שיפור מערכת מיחזור ציאניד

יעילות מערכת מיחזור הציאניד משפיעה ישירות על צריכת נתרן ציאניד. במחקר זה, בוצעו שיפורים במערכת מיחזור הציאניד. טכנולוגיות וציוד חדשים הוצגו כדי לשפר את קצב ההפקה של ציאניד מהפסולת ומתמיסת השטיפה. בנוסף, איכות תמיסת הציאניד הממוחזרת נוטרה בקפידה והותאמה כדי להבטיח שימוש חוזר יעיל בה.

4. תוצאות ודיון

4.1 השפעות אופטימיזציה של תנאי שטיפה

אופטימיזציה של תנאי ההשטפה השיגה תוצאות יוצאות דופן. על ידי התאמת ערך ה-pH לטווח מתאים (בסביבות 10-11), העלאת הטמפרטורה ל-30-35 מעלות צלזיוס, ושליטה בקצב האוורור ב-0.5-1.0 ליטר/דקה, צריכת נתרן ציאניד פחתה משמעותית. במקביל, קצב מיצוי הזהב נותר יציב או אף עלה מעט. תוצאות אלו מצביעות על כך שבקרה נכונה של תנאי ההשטפה יכולה לקדם ביעילות את התגובה בין זהב לציאניד תוך הפחתת הצריכה המיותרת של נתרן ציאניד.

4.2 תוצאות טיפול מקדים בעפרה

שיטות הטיפול המקדים בעפרה הראו גם הן השפעות חיוביות. טיפול המקדים בציפה הפריד ביעילות חלק מהזיהומים, כגון מינרלי נחושת ואבץ, מהעפרה. כתוצאה מכך, צריכת נתרן ציאניד במהלך תהליך השטיפה שלאחר מכן פחתה בכ-20%. טיפול המקדים בקלייה, למרות שהיה עתיר אנרגיה, היה גם הוא יעיל מאוד. לאחר הקלייה, מינרלי הסולפיד בעפרה עברו חמצון, וצריכת נתרן ציאניד ירדה בכ-30%. עם זאת, בחירת שיטת הטיפול המקדים צריכה להתבסס על המאפיינים הספציפיים של העפרה ועל השיקולים הכלכליים והסביבתיים הכוללים של המפעל.

4.3 שיפור מערכת מיחזור ציאניד

השיפור במערכת מיחזור הציאניד הגביר משמעותית את שיעור המחזור של הציאניד. הטכנולוגיות והציוד החדשים אפשרו לשיעור המחזור של ציאניד מהפסולת לעלות מ-60% המקוריים ליותר מ-80%, וגם איכות תמיסת הציאניד הממוחזרת שופרה. שיפור זה לא רק הפחית את כמות נתרן הציאניד הטרי הנדרשת לייצור, אלא גם הפחית את ההשפעה הסביבתית של פליטת ציאניד.

5. מסקנות

באמצעות מבחן ייצור זה, נמצאו מספר אמצעים יעילים להפחתת צריכת נתרן ציאניד במפעל פחמן ציאניד בעיסה. אופטימיזציה של תנאי השטיפה, טיפול מקדים בעפרה ושיפור מערכת מיחזור הציאניד יכולים לתרום להפחתת צריכת נתרן ציאניד. אמצעים אלה יכולים לא רק להוריד את עלויות הייצור אלא גם לשפר את הביצועים הסביבתיים של המפעל. עם זאת, יש לציין כי יש להעריך בקפידה את יישום אמצעים אלה בהתאם למצב בפועל של כל מפעל, תוך התחשבות בגורמים כגון תכונות העפרה, קנה המידה של הייצור והיתכנות כלכלית. מחקר עתידי יכול להתמקד בשיפור נוסף של יעילותן של שיטות אלה ובחקירת טכנולוגיות חדשות להשגת הפחתות משמעותיות יותר בצריכת נתרן ציאניד בתהליך פחמן ציאניד בעיסה.