ოქროს ციანიდით გამორეცხვის ეფექტურობის გაზრდა: სტრატეგიები და მიგნებები

შესავალი

ოქრო ციანიდი გამორეცხვა ოქროს მოპოვების ინდუსტრიის ქვაკუთხედია, რომელიც ცნობილია მადნებიდან ოქროს მოპოვების ეფექტურობით. ციანიდის ხსნარების გამოყენებით, ეს პროცესი ხსნის ოქროს, რაც ხელს უწყობს მის შემდგომ აღდგენას. მისი ხანგრძლივი გამოყენება და დადასტურებული გამოცდილება მას მრავალი სამთომოპოვებითი ოპერაციისთვის სასურველ არჩევნად აქცევს. თუმცა, ეფექტურობისა და მდგრადობისკენ მიმართულ ინდუსტრიაში, ციანიდის გამორეცხვის პროცესის უწყვეტი გაუმჯობესება აუცილებელია. ეს ბლოგპოსტი განიხილავს სხვადასხვა მეთოდს, რათა გაიზარდოს ეფექტურობის დონე. ოქროს ციანიდის გამორეცხვა, რომელიც იკვლევს როგორც ტრადიციულ ოპტიმიზაციას, ასევე უახლეს ტექნიკას.

ოქროს ციანიდით გამორეცხვის პროცესის გაგება

ციანიდის გამორეცხვის საფუძვლები

ოქროს ციანიდით გამორეცხვისას, ციანიდის იონები (CN⁻) ჟანგბადის თანაობისას რეაგირებენ ოქროსთან და წარმოქმნიან ხსნად ოქროსა და ციანიდის კომპლექსებს. საერთო რეაქცია შეიძლება გამარტივდეს შემდეგნაირად:

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

ეს რეაქცია ორ ძირითად ეტაპად მიმდინარეობს. პირველ რიგში, ოქრო იჟანგება ჟანგბადით, შემდეგ კი დაჟანგული ოქრო რეაგირებს ციანიდის იონებთან ხსნადი კომპლექსის წარმოქმნით. გამორეცხვის პროცესი შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით, მაგალითად, დიდ ავზებში მორევის პირობებში გამორეცხვისთვის (გამოიყენება მაღალი შემცველობის მადნების ან კონცენტრატებისთვის) ან გროვებში გროვაში გამორეცხვისთვის (შესაფერისი დაბალი შემცველობის მადნებისთვის).

გამორეცხვის ეფექტურობაზე მოქმედი ძირითადი პარამეტრები

1. ციანიდის კონცენტრაციაციანიდის ოპტიმალური კონცენტრაციის შენარჩუნება უმნიშვნელოვანესია. თუ კონცენტრაცია ძალიან დაბალია, ოქროს გახსნა შესაძლოა არასრული იყოს. პირიქით, მაღალი კონცენტრაცია არა მხოლოდ ზრდის ციანიდის ღირებულებას, არამედ გარემოსდაცვით რისკებსაც ქმნის. მადნების უმეტესობისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება ციანიდის კონცენტრაცია 0.05-0.1%-ის დიაპაზონში, მაგრამ ეს შეიძლება განსხვავდებოდეს მადნის მახასიათებლების მიხედვით.

2. ჟანგბადის ხელმისაწვდომობაჟანგბადი ოქროსა და ციანიდის რეაქციის ძირითადი რეაქტორია. ჟანგბადის ადეკვატურმა მიწოდებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად დააჩქაროს გამორეცხვის სიჩქარე. მორევის ავზში გამორეცხვისას, გამორეცხვის ავზებში შეიძლება შეიყვანოთ ჰაერი ან სუფთა ჟანგბადი. ციანიდისა და ჟანგბადის თანაფარდობა (CN⁻/O₂) ასევე მოქმედებს რეაქციის მექანიზმზე. როდესაც CN⁻/O₂ > 6, რეაქცია ძირითადად კონტროლდება ჟანგბადის დიფუზიით, ხოლო როდესაც CN⁻/O₂ < 6, ის კონტროლდება ციანიდის დიფუზიით.

3. pH დონეგამორეცხვის ხსნარის pH სასიცოცხლო როლს ასრულებს. ციანიდის წყალბადის ციანიდად (HCN) ჰიდროლიზის თავიდან ასაცილებლად, რომელიც ტოქსიკური და აქროლადი აირია, შენარჩუნებულია მაღალი ტუტე გარემო (ჩვეულებრივ, pH 10-11). pH-ის რეგულირებისა და შენარჩუნებისთვის ხშირად ემატება კირი (CaO).

4. ტემპერატურატემპერატურის ამაღლებამ შეიძლება გაზარდოს რეაქციის სიჩქარე. თუმცა, პრაქტიკაში, ტემპერატურა, როგორც წესი, შემოიფარგლება დაახლოებით 25-40°C-ით. უფრო მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ციანიდის მოხმარების ზრდა გვერდითი რეაქციებისა და აორთქლების გამო.

სტრატეგიები გაჟონვის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად

პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია

1. დაფქვა და ნაწილაკების ზომის კონტროლიმადნის სათანადო დაფქვის უზრუნველყოფა ფუნდამენტურია. ნაწილაკების უფრო წვრილი ზომა ოქროს შემცველი მინერალების უფრო მეტ ზედაპირს ავლენს ციანიდის ხსნარის ზემოქმედების ქვეშ, რაც ხელს უწყობს უფრო სწრაფ და სრულ გამორეცხვას. მაგალითად, სამხრეთ აფრიკის ოქროს მაღაროში მადნის ნაწილაკების ზომის 75 მკმ-დან 53 მკმ-მდე შემცირებამ ციანიდის გამორეცხვის პროცესში ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი 8%-ით გაზარდა.

2. მორევა და შერყევაავზში მორევის დროს ეფექტური მორევა უზრუნველყოფს მადნის ნაწილაკების, ციანიდის ხსნარისა და ჟანგბადის ერთგვაროვან განაწილებას ავზში. ეს აუმჯობესებს რეაგენტებს შორის კონტაქტს და ზრდის გამორეცხვის სიჩქარეს. ცვლადი სიჩქარის ძრავებით აღჭურვილი მოწინავე მორევის სისტემების რეგულირება შესაძლებელია მადნისა და გამორეცხვის პირობების სპეციფიკური მოთხოვნების შესაბამისად.

3. გაჟონვის დროის ოპტიმიზაციაგამორეცხვის შესაბამისი დროის განსაზღვრა ბალანსის საკითხია. გახანგრძლივებულმა გამორეცხვამ შეიძლება გაზარდოს ოქროს მოპოვება, მაგრამ ასევე იწვევს ციანიდის მოხმარების ზრდას და საოპერაციო ხარჯებს. ლაბორატორიული ტესტებისა და პროცესის მოდელირების გზით, სხვადასხვა ტიპის მადნისთვის შესაძლებელია გამორეცხვის ოპტიმალური დროის დადგენა. ზოგიერთი მაღალი შემცველობის მადნისთვის, გამორეცხვის დრო შეიძლება საკმარისი იყოს 24-48 საათის განმავლობაში, ხოლო უფრო რთული მადნებისთვის, ის შეიძლება გაიზარდოს 72 საათამდე ან მეტხანს.

დანამატებისა და პრომოუტერების გამოყენება

1. ჟანგვის აგენტებიისეთი დაჟანგვის აგენტების დამატებამ, როგორიცაა წყალბადის ზეჟანგი (H₂O₂), ნატრიუმის ზეჟანგი (Na₂O₂) ან კალციუმის ზეჟანგი (CaO₂), შეიძლება გააძლიეროს ოქროს გამოტუტვა. ეს დაჟანგვის საშუალებები ზრდის გახსნილი ჟანგბადის შემცველობას ნალექში და აჩქარებს ოქროს დაჟანგვას. მაგალითად, ავსტრალიაში ცეცხლგამძლე ოქროს მადნის კვლევაში, H₂O₂-ის დამატებამ მადნის 2 კგ/ტ კონცენტრაციით გაზარდა ოქროს გამოტუტვის სიჩქარე 70%-დან 85%-მდე იმავე გამოტუტვის დროში.

2. მძიმე მეტალების მარილებიზოგიერთი მძიმე ლითონის მარილი, მაგალითად, ტყვიის მარილები (მაგ., Pb(NO₃)₂), შეიძლება იმოქმედოს როგორც პრომოუტერი ციანიდის გამორეცხვის პროცესში. ისინი ოქროსთან ერთად ქმნიან ადგილობრივ გალვანურ უჯრედებს, რაც აჩქარებს ოქროს გახსნას. კანადურ ციანიდის ქარხანაში Pb(NO₃)₂-ის დამატება ხელს უწყობდა ციანიდის წრედში გახსნილი ჟანგბადის კარგი კონცენტრაციის შენარჩუნებას და ამცირებდა სულფიდური მინერალების ციანიზაციაზე უარყოფით გავლენას.

3. კომპლექსური აგენტებიკომპლექსური აგენტები, როგორიცაა ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავა (EDTA), შეიძლება გამოყენებულ იქნას მადნის მინარევებთან, როგორიცაა სპილენძი, თუთია და რკინის იონები, ხელატისთვის. ეს ამცირებს ამ მინარევების კონკურენციას ოქროსთან ციანიდის იონებისთვის, რაც აუმჯობესებს ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობა.

გაჟონვის მოწინავე ტექნოლოგიები

1. ჟანგბადით გამდიდრებული გამორეცხვაასევე ცნობილი როგორც CIG (ნახშირბადი ოქროში) ოქსიგენაციის პროცესი, ეს მეთოდი გულისხმობს გამორეცხვის ავზში შეკუმშული ჰაერის ნაცვლად სუფთა ჟანგბადის შევსებას. ნალექში გახსნილი ჟანგბადის გაზრდილი შემცველობა მნიშვნელოვნად აჩქარებს გამორეცხვის სიჩქარეს. ჟანგბადით გამდიდრებულ გამორეცხვას შეუძლია გამორეცხვის დროის 50%-მდე შემცირება ტრადიციულ ჰაერით გამორეცხვის მეთოდებთან შედარებით და ოქროს გამორეცხვის მაჩვენებლის 10-20%-ით გაუმჯობესება.

2. წნევით გამორეცხვაწნევის ციანიდით გამორეცხვა წნევის ჭურჭელში ხორციელდება. წნევის გაზრდა ზრდის ჟანგბადისა და ციანიდის ხსნადობას ხსნარში და აჩქარებს რეაქციის სიჩქარეს. 2×10⁵ Pa წნევის დროს ოქროს გახსნის სიჩქარე შეიძლება იყოს 10-20-ჯერ მეტი, ვიდრე ნორმალური წნევის დროს. ეს ტექნოლოგია განსაკუთრებით ეფექტურია ცეცხლგამძლე ოქროს მადნებისთვის.

3. ულტრაბგერითი - დახმარებით გამორეცხვაგამორეცხვის პროცესის დროს შესაძლებელია ულტრაბგერითი ტალღების შეყვანა. ულტრაბგერითი ენერგია თხევად ფაზაში ქმნის კავიტაციის ბუშტებს, რომლებიც იშლება და წარმოქმნის მაღალი წნევის და მაღალი ტემპერატურის მიკროგარემოს. ეს ხელს უწყობს ოქროს ნაწილაკების ზედაპირის გაწმენდას, ნაწილაკების გარშემო დიფუზიური ფენის დაშლას და ციანიდის ხსნარის მადანში შეღწევას, რითაც იზრდება გამორეცხვის ეფექტურობა.

პროცესის მონიტორინგი და კონტროლი

1. ონლაინ ანალიზატორებიონლაინ ანალიზატორების დანერგვა ისეთი პარამეტრებისთვის, როგორიცაა ციანიდის კონცენტრაცია, ჟანგბადის შემცველობა, pH და ოქროს კონცენტრაცია გამონაჟონში, საშუალებას იძლევა გამორეცხვის პროცესის რეალურ დროში მონიტორინგი განხორციელდეს. მაგალითად, ონლაინ ციანიდის ანალიზატორს შეუძლია ციანიდის კონცენტრაციის ცვლილებების აღმოჩენა წამებში, რაც ოპერატორებს საშუალებას აძლევს, დაუყოვნებლივ შეცვალონ ციანიდის დამატების სიჩქარე.

2. ავტომატური მართვის სისტემებიონლაინ ანალიზატორებიდან მიღებული მონაცემების საფუძველზე პროცესის ცვლადების რეგულირებისთვის შესაძლებელია ავტომატური მართვის სისტემების გამოყენება. მაგალითად, ციანიდის, კირის და დამჟანგავი აგენტების დამატება შეიძლება ავტომატურად დარეგულირდეს ციანიდის კონცენტრაციისა და pH-ის წინასწარ დადგენილი მნიშვნელობების მიხედვით. ეს ამცირებს ადამიანურ შეცდომას და უზრუნველყოფს გამორეცხვის პროცესის სტაბილურ და ეფექტურ მუშაობას.

დასკვნა

ოქროს ციანიდით გამორეცხვის ეფექტურობის გაზრდა მრავალმხრივი ამოცანაა, რომელიც მოიცავს ტრადიციული პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაციას, დანამატებისა და პრომოუტერების გამოყენებას, გაჟონვის მოწინავე ტექნოლოგიებიდა ეფექტური პროცესების მონიტორინგისა და კონტროლის სისტემების დანერგვა. ამ სტრატეგიების განხორციელებით, სამთომოპოვებით ოპერაციებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ ოქროს მოპოვების მაჩვენებლები, შეამცირონ ციანიდის მოხმარება და გააძლიერონ საერთო ეკონომიკური და გარემოსდაცვითი მდგრადობა. რადგან ოქროს მოპოვების ინდუსტრია აგრძელებს განვითარებას, ციანიდით გამორეცხვის ტექნოლოგიის უწყვეტი კვლევა და ინოვაცია გადამწყვეტი იქნება მადნის სირთულისა და გარემოსდაცვითი რეგულაციების გამოწვევებთან გასამკლავებლად.