ასოცირებული მინერალების გავლენა ციანიდით გამორეცხვის პროცესზე

შესავალი

ციანიდით გამორეცხვა მადნიდან ოქროსა და ვერცხლის მოპოვების ფართოდ გავრცელებული პროცესია. თუმცა, მადნში სხვადასხვა ასოცირებული მინერალის არსებობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ამ პროცესის ეფექტურობასა და ეფექტიანობაზე. ამ ზეგავლენის გააზრება გადამწყვეტია ციანიდით გამორეცხვის ოპერაციების ოპტიმიზაციისა და ძვირფასი ლითონების აღდგენის გაუმჯობესებისთვის.

რკინის მინერალები

პიირტი

პირიტი ოქროს შემცველ მადნებში გავრცელებული რკინის სულფიდური მინერალია. ციანიდით გამორეცხვის დროს, როდესაც პირიტი რბილობშია, მისი დაჟანგვა შესაძლებელია რკინის სულფატის წარმოსაქმნელად. ეს რკინის სულფატი შემდეგ რეაგირებს ციანიდთან ფეროციანატის წარმოსაქმნელად. ეს რეაქცია მოიხმარს დიდი რაოდენობით ნატრიუმის ციანიდს , რომელიც ოქროს გამორეცხვის ძირითადი რეაგენტია. გარდა ამისა, კირისა და ჰაერის მოქმედებით, პირიტს ასევე შეუძლია გარდაიქმნას ხსნად სულფიდად, კოლოიდურ გოგირდად ან თიოსულფატად. ეს გარდაქმნის პროცესი მოიხმარს ჟანგბადს, რომელიც აუცილებელია ოქროს ციანიდით გამორეცხვის სისტემაში გახსნისთვის. საერთო ჯამში, ეს უარყოფითად მოქმედებს ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობაზე.

პიროტიტი

პიროტიტი კიდევ ერთი რკინის სულფიდური მინერალია, რომელიც გავლენას ახდენს ციანიდის გამორეცხვაზე. ის ადვილად რეაგირებს ციანიდთან თიოციანატის წარმოსაქმნელად. გარდა ამისა, მისი დაჟანგვის შედეგად წარმოქმნილი რკინის სულფატი ასევე რეაგირებს ციანიდთან ფეროციანატის წარმოსაქმნელად. კვლევებმა აჩვენა, რომ პიროტიტს შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ოქროს დაშლის სიჩქარე, მაგალითად, ზოგიერთ შემთხვევაში 28.1%-ით. ის ასევე იწვევს ციანიდის მოხმარების მნიშვნელოვან ზრდას, ხშირად ოთხჯერ ზრდის მას.

სპილენძის მინერალები

ქალკოპირიტი და ქალკოციტი

სპილენძის მინერალებს, როგორიცაა ქალკოპირიტი და ქალკოციტი, შესამჩნევი გავლენა აქვთ ციანიდის გამორეცხვაზე. ციანიდის ხსნარს შეუძლია სპილენძის მინერალების გახსნა, მაგრამ დაშლის სიჩქარე ცვალებადია. ქალკოპირიტი შედარებით სტაბილურია სპილენძის სულფიდის მინერალებს შორის, ხოლო ქალკოციტი უფრო რეაქტიული. ციანიდის ხსნარში, ამ მინერალებში სპილენძი, როგორც წესი, ორვალენტიან მდგომარეობაში, არასტაბილურია. ორვალენტიანი სპილენძი იჟანგება ციანიდში, გარდაიქმნება ერთვალენტიან სპილენძად და წარმოქმნის კომპლექსებს ციანიდთან რბილობში. ქალკოციტის შემთხვევაში, მას შეუძლია გამოიწვიოს ოქროს დაშლის სიჩქარის მნიშვნელოვანი შემცირება, ზოგიერთ ექსპერიმენტში 36.81%-მდე და ციანიდის მოხმარების ათჯერ გაზრდა.

მალაქიტი (სპილენძის ოქსიდის მინერალი)

მალაქიტი სპილენძის ოქსიდის გავრცელებული მინერალია. ის ადვილად იხსნება ნატრიუმის ციანიდის ხსნარში, რაც იწვევს ციანიდის მოხმარების მნიშვნელოვან ზრდას. მალაქიტსა და ციანიდს შორის რეაქცია დიდი რაოდენობით ციანიდის იონებს მოიხმარს. შედეგად, როგორც სპილენძის სულფიდს, ასევე სპილენძის ოქსიდის მინერალებს შეუძლიათ მნიშვნელოვანი უარყოფითი გავლენა მოახდინონ ციანიდ-ოქროს მოპოვების პროცესზე.

დარიშხანის მინერალები

რეალგარი და ორპიმენტი

ციანიდით გამორეცხვისთვის ძლიერ საზიანოა რეალგარი და ორპიმენტი. ციანიდით ჩაძირვისთვის გამოყენებულ ძლიერ ტუტე ხსნარში ისინი წარმოქმნიან ისეთ ნაერთებს, როგორიცაა თიოარსენიტი. თიოარსენიტს შეუძლია ხსნარში არსებულ ჟანგბადთან რეაქციაში შევიდეს არსენიტის წარმოქმნით, რაც მინერალურ ნალექში დიდი რაოდენობით ჟანგბადს მოიხმარს. ასევე, როდესაც დარიშხანის მინერალები ხსნარში იჟანგება, ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე წარმოიქმნება დარიშხანის ნაერთებისგან დამზადებული აპკი. ეს აპკი პირდაპირ უშლის ხელს ოქროს ციანიდთან კონტაქტს, რაც სერიოზულად მოქმედებს ოქროს გახსნაზე. კვლევებმა აჩვენა, რომ რეალგარს და ორპიმენტს შეუძლიათ ოქროს გახსნის სიჩქარის შემცირება შესაბამისად 41.95%-ით და 49.90%-ით და ციანიდის მოხმარების გაზრდა 13.8-ჯერ და 15.0-ჯერ.

არსენოპირიტი

არსენოპირიტი დარიშხანის შემცველი გავრცელებული მინერალია. რეალგარისა და ორპიმენტისგან განსხვავებით, არსენოპირიტი შედარებით სტაბილურია ციანიდის სისტემაში. მიუხედავად იმისა, რომ ის შეიცავს დარიშხანს, ციანიდის ნორმალური გამორეცხვის პირობებში, ის ადვილად არ იშლება და შესაბამისად, შედარებით მცირე გავლენას ახდენს ციანიდის გამორეცხვაზე სხვა დარიშხანის შემცველ მინერალებთან შედარებით.

ტყვიის მინერალები

გალენა და ლიდერის ალუმი

ოქროს მაღაროებში ტყვიის შემცველი ძირითადი მინერალები გალენი და ტყვიის ალუმია. გალენი შეიძლება დაიჟანგოს ტყვიის ალუმად. ძლიერ ტუტე ხსნარში ტყვიის ალუმს შეუძლია წარმოქმნას ტუტე ტყვიის მჟავა მარილი, რომელიც რეაგირებს ხსნარში არსებულ ციანიდთან და წარმოქმნის უხსნად ძლიერ ტუტე ციანიდს. ტყვიის მინერალების მცირე რაოდენობას რეალურად შეუძლია ხელი შეუწყოს ოქროს მაღაროებიდან ციანიდით გამორეცხვას. თუმცა, ტყვიის მინერალების დიდი რაოდენობა გავლენას მოახდენს ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობაზე ციანიდის მოხმარებით და შესაძლოა ნალექების წარმოქმნით, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს გამორეცხვის პროცესს.

სტიბიუმის შემცველი მინერალები

სტიბნაიტი

სტიბნიტი სტიბნის შემცველი მთავარი სულფიდური მინერალია. ციანიდის გამორეცხვის პროცესში მისი უარყოფითი ეფექტები ორპიმენტის მსგავსია. ის ადვილად იხსნება ძლიერ ტუტე ხსნარში და წარმოქმნის თიოანტიმონიტს, რომელიც შემდეგ იჟანგება ანტიმონიტად. გარდა ამისა, ტუტე ციანიდის ხსნარში არსებულ უარყოფითად დამუხტულ სტიბნიტის კოლოიდურ ნაწილაკებს შეუძლიათ ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე მიკვრა, რაც ფიზიკურად ხელს უშლის ოქროს გახსნას.

ნახშირბადის ნივთიერებები

ოქროს მაღაროები შეიძლება შეიცავდეს ნახშირბადის ნივთიერებებს, მათ შორის არაორგანულ ნახშირბადს და ორგანულ ნახშირბადს, როგორიცაა ჰუმუსის მჟავა. როდესაც ეს ნახშირბადის ნივთიერებები არსებობს, მათ შეუძლიათ ციანიდის ხსნარში გახსნილი ოქროს შთანთქმა. ეს ამცირებს ხსნარში ოქროს გამორეცხვის სიჩქარეს, ფენომენს, რომელიც ცნობილია როგორც „ოქროს ძარცვა“. ნახშირბადის ნივთიერებები კონკურენციას უწევენ გახსნილი ოქროს მოპოვების პროცესს, რაც იწვევს ოქროს მოპოვების დაკარგვას.

სტრატეგიები ასოცირებული მინერალების ზემოქმედების შესამცირებლად

მადნების წინასწარი დამუშავება

• ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება : რკინის, სულფიდის, დარიშხანის ან სტიბიუმის მინერალების შემცველი მადნებისთვის, ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება შეიძლება ეფექტური იყოს. ჟანგვა შლის ამ მინერალებს, ათავისუფლებს ჩაკეტილ ოქროს და ამცირებს მათ მავნე ზემოქმედებას ციანიდის გამორეცხვაზე. ჟანგვა-წინასწარი დამუშავების გავრცელებული მეთოდებია გამოწვა, წნევით დაჟანგვა და ბიო-დაჟანგვა.

• სპილენძის წინასწარი გამორეცხვა : მაღალი სპილენძის შემცველი მადნების შემთხვევაში, შესაძლებელია სპილენძის წინასწარი გამორეცხვა. ციანიდით გამორეცხვამდე სპილენძის მოცილებით, შესაძლებელია სპილენძის მინერალების მიერ მოხმარებული ციანიდის რაოდენობის მინიმუმამდე დაყვანა, რაც აუმჯობესებს ოქროს ციანიდით გამორეცხვის ეფექტურობას.

ციანიდის ოპტიმიზაცია - გამორეცხვის პირობები

• რეაგენტების დოზების რეგულირება : ასოცირებული მინერალების ტიპისა და რაოდენობის მიხედვით, შესაძლებელია ციანიდის და სხვა რეაგენტების რაოდენობის რეგულირება. მაგალითად, როდესაც სპილენძის მინერალები ბევრია, ციანიდის დოზის ოდნავ გაზრდა pH-ის მნიშვნელობის კონტროლით ხელს შეუწყობს ოქროს ეფექტურად გახსნას.

• რბილობის პირობების კონტროლი : ასევე მნიშვნელოვანია რბილობის კონცენტრაციის, ტემპერატურისა და მორევის სიჩქარის კონტროლი. რბილობის სწორი კონცენტრაცია უზრუნველყოფს ციანიდისა და ჟანგბადის ეფექტურად გავრცელებას რბილობაში. შესაბამისი ტემპერატურის (ჩვეულებრივ, 15-30 °C) შენარჩუნება აბალანსებს ოქროს გახსნის სიჩქარეს და ციანიდის ხსნარის სტაბილურობას.

დანამატების გამოყენება

• დანამატები მინერალური რეაქციების ინჰიბირებისთვის : დანამატები, როგორიცაა ტყვიის მარილები, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარკვეული მავნე მინერალების რეაქციის შესაჩერებლად. მაგალითად, ტყვიის აცეტატის დამატებამ შეიძლება რეაგირება მოახდინოს გოგირდშემცველი მინერალების დაშლის შედეგად წარმოქმნილ სულფიდის იონებთან, რაც წარმოქმნის უხსნად ტყვია-სულფიდის ნალექებს. ეს ამცირებს ციანიდის და ჟანგბადის რაოდენობას, რომელსაც გოგირდშემცველი მინერალები მოიხმარენ.

• კონკურენტული ადსორბენტები : ნახშირბადის შემცველი მადნების შემთხვევაში, ციანიდით გამორეცხვის დროს კონკურენტული ადსორბენტების, როგორიცაა გააქტიურებული ნახშირბადი, დამატებამ შეიძლება შეამციროს „ოქროს ძარცვის“ ეფექტი. გააქტიურებული ნახშირბადი კონკურენციას უწევს მადანში არსებულ ნახშირბადს გახსნილი ოქროსთვის, რითაც იზრდება ოქროს გამორეცხვის სიჩქარე.

დასკვნა

ოქროსა და ვერცხლის მადნებში არსებულ მინერალებს მრავალფეროვანი და მნიშვნელოვანი გავლენა აქვთ ციანიდის გამორეცხვის პროცესზე. რკინას, სპილენძს, დარიშხანს, ტყვიას, სტიბიუმის შემცველ მინერალებს და ნახშირბადის ნივთიერებებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ გამორეცხვის ეფექტურობაზე რეაგენტების მოხმარებით, ოქროს ციანიდთან კონტაქტის თავიდან აცილებით ან გახსნილი ოქროს შთანთქმით. თუმცა, შესაბამისი წინასწარი დამუშავების მეთოდებით, გამორეცხვის პირობების ოპტიმიზაციისა და დანამატების გამოყენებით, ეს უარყოფითი ზემოქმედება შეიძლება შემცირდეს. ეს საშუალებას იძლევა ოქროსა და ვერცხლის უფრო ეფექტურად მოპოვება რთული მინერალიზებული მადნებიდან, რაც აუმჯობესებს სამთო ოპერაციების ეკონომიკურ სიცოცხლისუნარიანობას.