ნატრიუმის ციანიდის გამორეცხვის ოპტიმიზაცია ოქრო-სპილენძის მადნებში

შესავალი

ოქროსა და სპილენძის მოპოვება ოქრო-სპილენძის მადნებიდან რთული პროცესია. ციანიზაცია, განსაკუთრებით ნატრიუმის ციანიდის გამოყენებით , დიდი ხანია ოქროს მოპოვების დომინანტური მეთოდია. თუმცა, ამ მადნებში სპილენძის არსებობა ციანიზაციის პროცესს მნიშვნელოვან გამოწვევებს უქმნის, რაც გავლენას ახდენს როგორც ოქროს მოპოვებაზე, ასევე ციანიდის მოხმარებაზე. ეს ბლოგპოსტი ოქროსა და სპილენძის მადნებში ნატრიუმის ციანიდით გამორეცხვის ოპტიმიზაციას ეხება , იკვლევს ძირითად პრინციპებს, გამოწვევებსა და ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს.

ციანიდის გამორეცხვის პრინციპები

ციანიდით გამორეცხვა ეფუძნება ციანიდის იონების უნიკალურ უნარს, წარმოქმნან სტაბილური კომპლექსები ოქროსა და ვერცხლთან. ნატრიუმის ციანიდი, რომელიც წყალში ადვილად ხსნადი და შედარებით სტაბილურია, წარმოადგენს პირველად შემავსებელს. წყალში გახსნისას ის გამოყოფს ციანიდის იონებს. ეს იონები რეაგირებენ ოქროსთან ჟანგბადის თანაობისას ელექტროქიმიური პროცესით. ოქრო ჯერ იჟანგება და შემდეგ უკავშირდება ციანიდის იონებს ხსნადი კომპლექსის წარმოქმნით, რაც საშუალებას იძლევა მისი მადნიდან ამოღება.

სპილენძის მიერ ოქროსა და სპილენძის მადნებში წარმოქმნილი გამოწვევები

ციანიდის მოხმარების ზრდა

ოქრო-სპილენძის მადნებში არსებული სპილენძი ციანიდთან რეაგირებს და წარმოქმნის სხვადასხვა სპილენძ-ციანიდის კომპლექსებს. რეაქტიული სპილენძის ყოველ 1%-ზე შეიძლება დაახლოებით 30 კგ/ტ NaCN-ის მოხმარება. ეს მნიშვნელოვანი მოხმარება არა მხოლოდ ზრდის ციანიზაციის პროცესის ოპერაციულ ხარჯებს, არამედ ციანიდის გამოყენების უფრო ფრთხილად მართვასაც მოითხოვს.

ოქროს გამორეცხვის ინჰიბირება

გამორეცხვის ხსნარში სპილენძ-ციანიდის კომპლექსების მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება შეანელოს ოქროს დაშლა. გარდა ამისა, სპილენძს აქვს ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე პასივაციის ფენების წარმოქმნის ტენდენცია. ეს ფენები ბარიერების როლს ასრულებენ, ამცირებენ ოქროსა და ციანიდის იონებს შორის კონტაქტს და ამით აფერხებენ მოპოვების პროცესს.

ოქროსა და სპილენძის მადნებში ნატრიუმის ციანიდის გამორეცხვის ოპტიმიზაციის სტრატეგიები

მადნების წინასწარი დამუშავება

• ფიზიკური გამოყოფის მეთოდები : მადნის წინასწარი კონცენტრირებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ტექნიკები, როგორიცაა გრავიტაციული გამოყოფა, ფლოტაცია ან მაგნიტური გამოყოფა. ციანიდაციამდე სპილენძის მინერალების მნიშვნელოვანი ნაწილის შერჩევით მოცილებით, ეს მეთოდები ამცირებს სპილენძის შემცველობას მასალაში, რომელიც გაივლის გამორეცხვას. მაგალითად, ფლოტაციას შეუძლია გამოყოს სპილენძის სულფიდის მინერალები ოქროს შემცველი მადნიდან, რაც მინიმუმამდე ამცირებს სპილენძის ჩარევას ციანიდაციის დროს.

• ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება : ჟანგვითი პროცესები, როგორიცაა გამოწვა, ბიოჟანგვა ან წნევის ქვეშ დაჟანგვა, ეფექტურია სულფიდური მინერალების დაშლისა და მასში მოთავსებული ოქროს გამოთავისუფლებისთვის. ოქრო-სპილენძის სულფიდური მადნების კონტექსტში, ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება არა მხოლოდ აძლიერებს ოქროს მოპოვებას, არამედ ამცირებს სპილენძის უარყოფით გავლენას ციანიზაციაზე. მაგალითად, გამოწვა სულფიდურ მინერალებს ოქსიდებად გარდაქმნის, რაც ოქროს ციანიდური გამორეცხვის პროცესისთვის უფრო ხელმისაწვდომს ხდის.

პროცესის პარამეტრის ოპტიმიზაცია

• ციანიდის კონცენტრაცია : ციანიდის იდეალური კონცენტრაციის განსაზღვრა უმნიშვნელოვანესია. მიუხედავად იმისა, რომ უფრო მაღალმა კონცენტრაციებმა შეიძლება გაზარდოს ოქროს გახსნა, ისინი ასევე იწვევს ციანიდის ჭარბ მოხმარებას, განსაკუთრებით სპილენძის თანაარსებობისას. საჭიროა დაბალანსებული მიდგომა და ზოგიერთ შემთხვევაში, ციანიდის უფრო დაბალი კონცენტრაციის სხვა დანამატებთან ერთად გამოყენებამ შეიძლება უკეთესი შედეგი გამოიღოს.

• pH-ის კონტროლი : ციანირების პროცესისთვის გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს გამორეცხვის ხსნარში pH-ის სწორი დონის (ჩვეულებრივ, დაახლოებით 9-12) შენარჩუნებას. ოქროსა და სპილენძის მადნის გამორეცხვისას, pH-ის რეგულირება ხელს უწყობს როგორც სპილენძის, ასევე ოქროს გახსნის სიჩქარის კონტროლს. pH-ის ოდნავ შემცირებამ ზოგჯერ შეიძლება გააძლიეროს ოქროს გამორეცხვა სპილენძის გამორეცხვის დათრგუნვით.

• ტემპერატურა და მორევა : ტემპერატურის აწევამ შეიძლება დააჩქაროს ციანიდის გამორეცხვის რეაქცია, თუმცა მას თავისი შეზღუდვები აქვს. ჭარბმა სიცხემ შეიძლება გაზარდოს ციანიდის აქროლადობა და დააჩქაროს მისი დაჟანგვა ნაკლებად რეაქტიულ ნივთიერებებად. მადნის ნაწილაკებს, ციანიდის ხსნარსა და ჟანგბადს შორის კარგი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია ადეკვატური მორევა. თუმცა, ზედმეტად ენერგიულმა მორევამ შეიძლება გამოიწვიოს აღჭურვილობის ზედმეტი ცვეთა.

დანამატების გამოყენება

• ამიაკი : ციანირების პროცესში ამიაკის დამატება ხელს უწყობს სპილენძის მართვას მასთან სტაბილური კომპლექსების წარმოქმნით. ეს კომპლექსები ხელს უშლის სპილენძ-ციანიდის გარკვეული ნაერთების წარმოქმნას, რომლებიც აფერხებენ ოქროს დაშლას. თუმცა, ამიაკის გამოყენება მოითხოვს ფრთხილად განხილვას მისი ტოქსიკურობისა და აქროლადობის გამო, რაც გარემოსთვის რისკებს წარმოადგენს.

• გლიცინი : ბოლოდროინდელი კვლევები მიუთითებს, რომ გლიცინის გამოყენება შესაძლებელია ციანიდის დაბალი კონცენტრაციებთან ერთად ოქროს, ვერცხლისა და სპილენძის ოქროსა და სპილენძის მადნებიდან მოსაპოვებლად. გლიცინი კომპლექსდება როგორც სპილენძის, ასევე სპილენძის იონებთან, ხელს უწყობს სპილენძის გახსნას და შეუძლია ოქროსა და სპილენძის ზედაპირებზე პასივაციის ფენების გახსნა. ამ მიდგომას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ციანიდის მოხმარება მინიმუმ 75%-ით.

Case Studies

იაპონური სამთო ოპერაცია

იაპონიაში მცირე სამთო საწარმო ციანიზაციის გამოყენებით სპილენძით მდიდარი მადნიდან ოქროს მოპოვების მაქსიმიზაციაზე მუშაობდა. წინა ციანიზაციის ციკლში, 800 ტონა მტვრის (ოქროს ნარჩენი) გამოყენებით, მათ ელუაციის შემდეგ 1.3 კილოგრამი 94%-ით სუფთა ოქრო ამოიღეს. აღდგენის გასაუმჯობესებლად, მათ pH-ის გასაზრდელად კირი გამოიყენეს და სპილენძის მოსაშორებლად ამიაკი გამოიყენეს. გარდა ამისა, ოქროს ელუირებამდე ნახშირბადიდან სპილენძის ელუირება ჩაატარეს და ოქროს ელუირებისა და ელექტროდეპონირების დროს ძაბვა და ამპერაჟი დაარეგულირეს. ამ ზომებმა ოქროს მოპოვების გაზრდას შეუწყო ხელი.

ავსტრალიის დაბალი შემცველობის სპილენძ-ოქროს მადანი

ავსტრალიური დაბალი შემცველობის სპილენძ-ოქროს მადანი დამუშავდა „შერეული ფლოტაციის - სპილენძ-გოგირდის გამოყოფის - გოგირდის კონცენტრატის ოქროს გამორეცხვის“ პროცესის გამოყენებით. ფლოტაციის რეაგენტების (ბუტილ ქსანთატისა და ამონიუმის დიბუტილდითიოფოსფატის კომბინაციის გამოყენებით, როგორც შემგროვებლების) და პროცესის ნაკადის (დახურულ წრედში უხეში დამუშავებისა და გაწმენდის მრავალი ეტაპი) ოპტიმიზაციით, მათ მიაღწიეს სპილენძის 82.46%-იან და ოქროს სრულ აღდგენას 91.87%-იან.

დასკვნა

ოქროსა და სპილენძის მადნებში ნატრიუმის ციანიდით გამორეცხვის პროცესის ოპტიმიზაცია აუცილებელია ოქროს მოპოვების ეკონომიკური სიცოცხლისუნარიანობისა და გარემოსდაცვითი მდგრადობის გასაუმჯობესებლად. სპილენძის მიერ წარმოქმნილი გამოწვევების გააზრებით და ისეთი სტრატეგიების განხორციელებით, როგორიცაა წინასწარი დამუშავება, პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია და დანამატების გამოყენება, შესაძლებელია ოქროს მოპოვებისა და ციანიდის მოხმარების მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება. ამ სფეროში მომავალი კვლევები, სავარაუდოდ, უფრო ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდების შემუშავებაზე იქნება ორიენტირებული, რაც კიდევ უფრო შეამცირებს ოქროსა და სპილენძის მადნის გადამუშავების გარემოზე ზემოქმედებას და ამავდროულად მაქსიმალურად გაზრდის რესურსების მოპოვებას.