ოქროს მაღაროებში აგიტაციის, ციანიზაციისა და გამორეცხვის ძირითადი პროცესი

შესავალი

ციანირებული გამორეცხვა, რომელიც სამრეწველო წარმოებაში 1887 წლიდან გამოიყენება, არის მინერალური გამორეცხვის პროცესი , რომელიც იყენებს ციანიდის ხსნარებს, როგორც გამორეცხვის აგენტებს ოქროსა და ვერცხლის მისაღებად ოქროსა და ვერცხლის შემცველი მინერალური ნედლეულიდან. აგიტაციური ციანირებული გამორეცხვა ციანირებული გამორეცხვის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მეთოდია და ფართოდ გამოიყენება ოქროს მოპოვების ინდუსტრიაში.

აგზნების, ციანიზაციის, გამორეცხვის პრინციპი

ციანიდი, როგორიცაა ნატრიუმის ციანიდი (NaCN), ციანირების პროცესში ძირითადი რეაგენტია. ნატრიუმის ციანიდი არის უფერო და გამჭვირვალე კრისტალი, რომელიც ხშირად მონაცრისფრო-ყვითელია მინარევების გამო. ის ადვილად ხსნადია წყალში, წყალში ხსნადობა 20%-ზე მეტია. როდესაც მისი წყალხსნარის pH მჟავიანდება pH = 7-მდე, ციანიდი თითქმის მთლიანად იშლება აქროლად წყალბადის ციანიდად, რომელიც არის უფერო და ძლიერ ტოქსიკური აირი. ხსნარში წყალბადის ციანიდი არის სუსტი მჟავა, ძნელად იონიზირებადი და არ აქვს ოქროსა და ვერცხლზე გამორეცხვის ეფექტი. როდესაც pH მნიშვნელობა 12-ია, ხსნარში ციანიდი თითქმის მთლიანად დისოცირდება ციანიდის იონებად. ამიტომ, ციანირების ოპერაცია უნდა ჩატარდეს ტუტე გარემოში.

ზოგადად, ჟანგბადის თანაობისას, ოქროს ციანირებული გამორეცხვა ელექტროქიმიური კოროზიის პროცესია. ციანიდი რეაგირებს ოქროსთან ტუტე გარემოში ჟანგბადის მონაწილეობით, წარმოქმნის წყალში ხსნად ოქროს ციანიდის კომპლექსებს, რითაც ხელს უწყობს მადნიდან ოქროს გახსნას.

აგზნების, ციანიზაციის, გამორეცხვის პროცესი

1. გამოტუტვის ნედლეულის მომზადება

• დამსხვრევა : მოპოვებული ნედლი ოქროს მადანი თავდაპირველად მიეწოდება სამსხვრევ მანქანას დამსხვრევად. დამსხვრევის პროცესი იყოფა უხეშად დამსხვრევად, საშუალო დამსხვრევად და წვრილ დამსხვრევად. ყბოვანი და კონუსური სამსხვრევები ხშირად გამოიყენება უხეშად და საშუალო დაქუცმაცებისთვის, ძირითადად მადნის დიდი ნაჭრების მცირე ნაწილაკებად დასაშლელად, ძირითადად რამდენიმე სანტიმეტრის ოდენობის ნაწილაკების ზომით. ჩაქუჩის დამსხვრევები ძირითადად გამოიყენება წვრილად დამსხვრევად.

• დაფქვა : დაქუცმაცებული მადანი შედის ბურთულიან წისქვილში შემდგომი დაფქვისთვის შესაბამის ნაწილაკების ზომამდე. როგორც წესი, საჭიროა, რომ მადნის ნაწილაკების ზომამ მიაღწიოს -200 ბადეს, რაც შეადგენს 60%-90%-ს, რათა ოქროს მინერალები სრულად დისოცირდეს. როგორც წესი, უხეში დაფქვისთვის გამოიყენება ბადისებრი ტიპის ბურთულიანი წისქვილები, ხოლო წვრილი დაფქვისთვის - გადმოდინების ტიპის ბურთულიანი წისქვილები.

• სუსპენზიის მომზადება : დაფქული მადნის რბილობი შედის სარევ ავზში. მადნის რბილობის კონცენტრაციის დასარეგულირებლად, რომელიც ზოგადად 30%-50%-ია, ემატება შესაბამისი რაოდენობის წყალი. ამავდროულად, მადნის რბილობის pH-ის 10-11-მდე დასარეგულირებლად ემატება რეგულირების საშუალებები, როგორიცაა კირი. ეს ქმნის ტუტე გარემოს, რომელიც ხელს უწყობს ციანიზაციის გამორეცხვას და სხვა მინარევების დაშლის შეფერხებას.

2. აგზნება, ციანიზაცია, გამორეცხვა

• გამორეცხვის რეაგენტის დამატება : მადნის რბილობს ემატება ციანიდის აგენტები, როგორიცაა ნატრიუმის ციანიდი (NaCN) ან კალიუმის ციანიდი (KCN). სრული მორევის პირობებში ციანიდი ქიმიურად რეაგირებს ოქროსთან და წარმოქმნის წყალში ხსნად ოქროს ციანიდის კომპლექსებს.

• გამორეცხვის მოწყობილობა : გამორეცხვის პროცესი, როგორც წესი, ხორციელდება რამდენიმე სერიულად დაკავშირებულ შერევის ავზში. შერევის სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით, შერევის ავზები შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად: შეკუმშული ჰაერის შერევის ავზები, მექანიკური შერევის ავზები ან შერეული შერევის ავზები.

• გამორეცხვის პირობები : მადნის რბილობში ნატრიუმის ციანიდის კონცენტრაცია , როგორც წესი, 0.02%-0.1%-ია. ექსპლუატაციის დროს ემატება კირი, რათა მადნის რბილობი pH = 9-12 იყოს. ჰაერი ივსება, რათა შენარჩუნდეს გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაციასა და მადნის რბილობში ნატრიუმის ციანიდის კონცენტრაციას შორის საუკეთესო თანაფარდობა. გამორეცხვის დრო, როგორც წესი, 24-48 საათია, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ოქროს სრულად გახსნა.

3. მყარი და თხევადი ნივთიერებების გამოყოფა და გარეცხვა

• მყარი და თხევადი ნივთიერებების გამოყოფა : გამორეცხვის შემდეგ, მადნის რბილობი ექვემდებარება მყარი და თხევადი ნივთიერებების გამოყოფას ისეთი მოწყობილობების მეშვეობით, როგორიცაა გასქელებები და ფილტრები, ოქროს შემცველი დამატენიანებელი ხსნარისა და გამორეცხვის ნარჩენების მისაღებად. გასქელებები იყენებენ გრავიტაციული დალექვის პრინციპს, რათა მადნის რბილობში არსებული მყარი ნაწილაკები ფსკერზე დაილექოს, ხოლო ზედა ფენა წარმოადგენს ოქროს შემცველ დამატენიანებელ ხსნარს. ფილტრები დამატებით ფილტრავენ გასქელების ქვედა ნაკადს, რათა გააუმჯობესონ მყარი და თხევადი ნივთიერებების გამოყოფის ეფექტი.

• რეცხვა : ციანიდის გამონაჟონსა და გამონაჟონის ნარჩენებს შორის საკმარისი გამიჯვნის მისაღწევად, როგორც წესი, გამოიყენება 3-5 ეტაპიანი რეცხვის პროცესი, რომელიც მოიცავს გასქელებას, ფილტრაციას ან ორივეს კომბინაციას. ეს ციანიზებული გამორეცხვის ძირითადი ოპერაციაა. ხშირად გამოყენებული მეთოდია უწყვეტი საპირისპირო დენადობის დეკანტაციის მეთოდი (CCD მეთოდი). ამ მეთოდში გამოყენებული გასქელებები შეიძლება დაიყოს ერთშრიან და მრავალშრიან ტიპებად. ჩინეთში ციანიზებული კონცენტრატორების უმეტესობა იყენებს 2-3 ფენიან გასქელებებს მყარი-სითხეების გამოყოფისა და უწყვეტი საპირისპირო დენადობის რეცხვისთვის.

4. ოქროს აღდგენა

• თუთიის ფხვნილის ჩანაცვლების მეთოდი : თუთიის ფხვნილი ემატება ოქროს შემცველ ხსნარს. თუთია რეაგირებს ოქროს ციანიდის კომპლექსთან ჩანაცვლების რეაქციაში, რის შედეგადაც ოქრო აღდგება მეტალურ ოქროდ და ილექება. ფილტრაციის შემდეგ მიიღება ოქროს ტალახი, რომელიც დნობის მსგავსი პროცესებით დნება ნედლი ოქროს მისაღებად.

• გააქტიურებული ნახშირბადის ადსორბციის მეთოდი : გააქტიურებული ნახშირბადი ემატება ოქროს შემცველ ხსნარს და ოქროს ციანიდის კომპლექსი ადსორბირებული ნახშირით ადსორბირდება. შემდეგ, ოქრო ამოღებულია გააქტიურებული ნახშირბადიდან ისეთი პროცესებით, როგორიცაა დეზორბცია და ელექტრომოპოვება. ეს მეთოდი შეიძლება დაიყოს ნახშირბადის პულპში გამოყენების მეთოდად (CIP) და ნახშირბადის გამორეცხვის მეთოდად (CIL).

• CIP პროცესი : პირველ რიგში, ხორციელდება ციანირებული გამორეცხვა, შემდეგ კი მადნის რბილობს ემატება გააქტიურებული ნახშირბადი ოქროს ადსორბციისთვის. CIP პროცესში გამორეცხვა და ადსორბცია ორი დამოუკიდებელი ოპერაციაა. ადსორბციის ოპერაციის დროს გამორეცხვის პროცესი ძირითადად დასრულებულია და ადსორბციული ავზების ზომა, რაოდენობა და მუშაობის პირობები განისაზღვრება ადსორბციული პარამეტრებით.

• CIL პროცესი : გააქტიურებული ნახშირბადი ემატება გამორეცხვის ავზს და გამორეცხვა და ადსორბცია ერთდროულად ხორციელდება, ანუ გამორეცხვა და ადსორბცია ერთდროულად ხდება. CIL პროცესში გამორეცხვისა და ადსორბციის ოპერაციები ერთდროულად ხორციელდება. როგორც წესი, გამორეცხვის ოპერაციას უფრო მეტი დრო სჭირდება, ვიდრე ადსორბციის ოპერაციას. ამიტომ, ავზის ზომა, აერაცია და დოზირება განისაზღვრება გამორეცხვის პარამეტრებით. რადგან ადსორბციის სიჩქარე ხსნარში გახსნილი ოქროს კონცენტრაციის ფუნქციაა, წინა ნაწილის ადსორბციის ავზებში გახსნილი ოქროს კონცენტრაციის გასაზრდელად და ამავდროულად გამორეცხვის დროის გასაზრდელად, გამორეცხვასა და ადსორბციამდე, როგორც წესი, ემატება წინასწარი გამორეცხვის 1-2 ეტაპი.

5. ნარჩენების დამუშავება

ოქროს მოპოვების შემდეგ ნარჩენები, როგორც წესი, შეიცავს ნარჩენი ციანიდის და სხვა მინარევების გარკვეულ რაოდენობას. გარემოს დაცვის მოთხოვნებიდან გამომდინარე, ნარჩენები სათანადოდ უნდა დამუშავდეს. დამუშავების გავრცელებული მეთოდები მოიცავს ქიმიური დაჟანგვის მეთოდებს (მაგალითად, გოგირდის დიოქსიდი - ჰაერის მეთოდი), ბუნებრივ დაშლას ან ბიოდეგრადაციის მეთოდებს, რათა ნარჩენი ციანიდის კონცენტრაცია შემცირდეს ეროვნულ სტანდარტზე დაბლა და თავიდან იქნას აცილებული გარემოს დაბინძურება. დამუშავებული ნარჩენების განადგურება შესაძლებელია დაწყობით ან სხვა შესაბამისი საშუალებებით.

დასკვნა

აგიტაციური ციანიზაციის გამორეცხვა ოქროს მადნებიდან ოქროს მოპოვების მნიშვნელოვანი პროცესია. ისეთი პროცესების სერიის მეშვეობით, როგორიცაა ნედლეულის მომზადება, აგიტაციური გამორეცხვა, მყარი-სითხის გამოყოფა, ოქროს აღდგენა და კუდების დამუშავება, ოქროს მადნებიდან ეფექტურად მოპოვება შესაძლებელია. თუმცა, ციანიდის ტოქსიკურობის გამო, აგიტაციური ციანიზაციის გამორეცხვის გამოყენების პროცესში , ოქროს მოპოვების ინდუსტრიის მდგრადი განვითარების უზრუნველსაყოფად, მკაცრი ყურადღება უნდა მიექცეს წარმოების უსაფრთხოებას და გარემოს დაცვას.