ნატრიუმის ციანიდის გამოყენება და ტექნოლოგიური ინოვაცია ოქროს მადნის მოპოვებაში

ნატრიუმის ციანიდი (NaCN), როგორც ოქროს მოპოვების ძირითადი რეაგენტი, დომინირებდა გლობალურ ოქროს მოპოვების ინდუსტრიაში ოქროს ეფექტურად გახსნის მახასიათებლების გამო. თუმცა, გარემოს დაცვის მზარდი მოთხოვნებისა და ტექნოლოგიური მიღწევების გათვალისწინებით, ტრადიციული ციანიზაციის მეთოდი მრავალი გამოწვევის წინაშე დგას ხარჯების, უსაფრთხოებისა და მდგრადობის თვალსაზრისით. ეს სტატია ღრმად გააანალიზებს ციანირების გამოყენების მექანიზმს. ნატრიუმის ციანიდი in ოქროს მადნის მოპოვება და შეისწავლონ ტექნოლოგიური ინოვაციები, რომლებმაც ბოლო წლებში ინდუსტრიის ტრანსფორმაცია განაპირობეს.

I. ციანიზაციის მეთოდის ძირითადი პრინციპები და ამჟამინდელი გამოყენების სტატუსი

1. ქიმიური დაშლის მექანიზმი

ნატრიუმის ციანიდი ოქროს შემდეგი რეაქციის მეშვეობით ხსნის:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNaAu(CN)XNUMX + XNUMXNaOH

ეს რეაქცია ტუტე გარემოში (pH 10-11) მიმდინარეობს და ოქროს დაჟანგვის მდგომარეობის შესანარჩუნებლად საჭიროა ჟანგბადის უწყვეტი მიწოდება. მიუხედავად იმისა, რომ ციანიზაციის მეთოდით ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი 90%-ს აჭარბებს, მისმა ტოქსიკურობამ და გარემოსდაცვითმა რისკებმა ინდუსტრია აიძულა გაუმჯობესებების ძიება.

2. ტექნოლოგიური ოპტიმიზაციის მიმართულებები

• დაბალი კონცენტრაციის ციანიდის პროცესიციანიდის კონცენტრაციის 0.1%-დან 0.01%-0.03%-მდე შემცირება, რამაც შეიძლება შეამციროს რეაგენტების მოხმარება და გაჟონვის რისკი;

• გამორეცხვის ეფექტურობის გაზრდამადნების წინასწარი დამუშავება ულტრაბგერითი ან მიკროტალღური ტექნოლოგიით, ან კატალიზატორების (მაგალითად, ტყვიის მარილების) დამატება რეაქციის დასაჩქარებლად;

• დახურული ციკლის ცირკულაციის სისტემაციანიდის ხსნარის 95%-ზე მეტი გადამუშავების მაჩვენებლის მიღწევა და ემისიების შემცირება.

II. ციანიზაციის მეთოდის წინაშე არსებული ტექნოლოგიური გამოწვევები

1. მადნების სირთულე

• ცეცხლგამძლე მადნებიდარიშხანისა და გოგირდის შემცველი სულფიდური მადნები საჭიროებენ წინასწარ დაჟანგვას (მაგალითად, გამოწვას ან წნევის ქვეშ დაჟანგვას), რაც ზრდის ღირებულებას;

• მინარევების ჩარევალითონის იონები, როგორიცაა სპილენძი და რკინა, მოიხმარენ ციანიდს, რაც იწვევს რეაგენტების დოზის 30%-50%-ით ზრდას.

2. გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების ზეწოლა

• ციანიდის გაჟონვის რისკისაშუალოდ, ყოველწლიურად მსოფლიოში ციანიდის გაჟონვის დაახლოებით 20 შემთხვევა ხდება, რაც საფრთხეს უქმნის წყლის წყაროებსა და ეკოსისტემას;

• მაღალი ენერგიის მოხმარება წინასწარი დამუშავების დროსტრადიციული დაჟანგვის პროცესების ენერგიის მოხმარება მთლიანი ღირებულების 40%-ზე მეტს შეადგენს.

III. ტექნოლოგიური ინოვაციები: ტრადიციულიდან მწვანე პროცესებამდე

1. ციანიდის გარეშე გამორეცხვის ტექნოლოგიების გარღვევა

• თიურეას გამორეცხვის მეთოდიოქროს გასახსნელად გამოიყენება მჟავე თიოშარდოვანას ხსნარი (pH 1.5-2.5), რეაქციის ფორმულით:

Au + 2CS(NH₂)₂ + Fe³⁺ → Au[CS(NH₂)₂]₂⁺ + Fe²⁺

უპირატესობები: არატოქსიკური, შესაფერისია დაბალი შემცველობის დაჟანგული მადნებისთვის;

შეზღუდვები: მჟავე გარემომ შესაძლოა გამოიწვიოს აღჭურვილობის კოროზია და მისი ღირებულება 15%-20%-ით მეტია ციანიზაციის მეთოდთან შედარებით.

• ბრომიზაციის გამორეცხვის მეთოდინატრიუმის ბრომიდის/კალიუმის ბრომატის სისტემის გამოყენება, ოქროს აღდგენის მაჩვენებლით 92%-მდე, ხოლო გამორეცხვის სიჩქარე 3-ჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე ციანიზაციის მეთოდით.

2. ბიოლოგიური გამორეცხვა და ნანოტექნოლოგია

• მიკრობული წინასწარი დამუშავებაThiobacillus ferrooxidans-ის გამოყენება სულფიდური მადნების დაშლისთვის, მინერალის კაფსულირებიდან ოქროს გამოთავისუფლება და წინასწარი დაჟანგვის ენერგიის მოხმარების 30%-ით შემცირება;

• ნანომასალების მიერ ადსორბციაგრაფენის ოქსიდს შეუძლია შერჩევითად ადსორბირება მოახდინოს Au(CN)₂⁻-ის, 500 მგ/გ-მდე ადსორბციული უნარით, რაც 3-ჯერ მეტია გააქტიურებული ნახშირის მაჩვენებელზე.

3. ციფრული და ინტელექტუალური განახლებები

• ხელოვნური ინტელექტით სუსპენზიის კონცენტრაციის პროგნოზირებამანქანური სწავლების მოდელის მეშვეობით სუსპენზიის კონცენტრაციის ოპტიმიზაცია, რაც ციანიდის ნარჩენებს 10%-15%-ით ამცირებს;

• ბლოკჩეინის მეშვეობით მიკვლევადობაზედამხედველობის გამჭვირვალობის გასაძლიერებლად ციანიდის მთელი სასიცოცხლო ციკლის მონაცემების ჩაწერა.

IV. ტიპიური შემთხვევები და ინდუსტრიული პრაქტიკა

1. ნიუმონტ კორპორეიშენი კანადაში

• ინოვაცია: ტექნოლოგიის დანერგვა "ბიოლოგიური გამორეცხვა + მემბრანული გამოყოფა“ ცეცხლგამძლე მადნების დასამუშავებლად;

• მიღწევებიციანიდის მოხმარების 60%-ით შემცირება და ოქროს მოპოვების მაჩვენებლის 94%-მდე გაზრდა.

2. Zijin-ის სამთო ჯგუფი ჩინეთში

• ტექნიკა„დაბალი ციანიდის შემცველობისა და მაღალეფექტური ოქროს გამოტუტვის აგენტის“ დამოუკიდებლად შემუშავება, რაც ციანიდის დოზას 40%-ით ამცირებს;

• განაცხადისმისი პოპულარიზაცია გუიჯოუს გარკვეულ ოქროს მაღაროში, რაც ყოველწლიურად 20 მილიონ იუანზე მეტ ხარჯს ზოგავს.

V. სამომავლო ტენდენციები და პერსპექტივები

1. მწვანე პროცესების დომინირებამოსალოდნელია, რომ 2030 წლისთვის ციანიდის გარეშე გამორეცხვის ტექნოლოგიები ბაზრის წილის 30%-ს შეადგენს;

2. ინტელექტუალური მაღაროებიხელოვნური ინტელექტი და ნივთების ინტერნეტი (IoT) მთელი პროცესის რეალურ დროში მონიტორინგის საშუალებას მოგვცემს, რაც ავარიების მაჩვენებელს 80%-ით შეამცირებს;

3. წრიული ეკონომიკის მოდელიციანიდის აღდგენის მაჩვენებლის ამჟამინდელი 60%-დან 90%-მდე გაზრდა და რესურსების გადამუშავებისთვის თანმდევი პროდუქტების (მაგალითად, ამონიუმის სულფატის) გამოყენება.

დასკვნა

გამოყენება ნატრიუმის ციანიდი ოქროს მადნის მოპოვების სფეროში ტრანსფორმაცია მიმდინარეობს „მაღალი დაბინძურების“ მიდგომიდან „მაღალტექნოლოგიურ“ მიდგომაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ციანიზაციის მეთოდი მოკლევადიან პერსპექტივაში კვლავ დომინირებს, ციანიდის გარეშე გამორეცხვის, ბიოლოგიური ინჟინერიისა და ციფრული ტექნოლოგიების სფეროში მიღწეული მიღწევები მიუთითებს, რომ ოქროს მოპოვება ახალ ერაში შევა, რომელიც უფრო უსაფრთხო, ეფექტური და მდგრადია. მომავალში, ტექნოლოგიური ინოვაციებისა და პოლიტიკური ხელმძღვანელობის სინერგიული ეფექტი შეცვლის ინდუსტრიის ლანდშაფტს, რაც ეკონომიკურ სარგებელსა და ეკოლოგიურ დაცვას შორის ორმხრივად მომგებიან სიტუაციას შექმნის.