ოქროს კონცენტრატის გამორეცხვაში ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირება

შესავალი

ოქროს მოპოვების ინდუსტრიაში, ციანირების პროცესი ფართოდ გამოიყენება ოქროს კონცენტრატებიდან ოქროს მოსაპოვებლად . ნატრიუმის ციანიდი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ამ პროცესში, რადგან ის რეაგირებს ოქროსთან ხსნადი ოქროს ციანიდის კომპლექსების წარმოქმნით, რომელთა შემდგომი დამუშავება შესაძლებელია ოქროს მისაღებად. თუმცა, ნატრიუმის ციანიდის მაღალი მოხმარება არა მხოლოდ ზრდის წარმოების ხარჯებს, არამედ მნიშვნელოვან გარემოსდაცვით შეშფოთებას იწვევს ციანიდის ტოქსიკურობის გამო. ამიტომ, ოქროს გამორეცხვის პროცესში ნატრიუმის ციანიდის გამოყენების შემცირების ეფექტური გზების აღმოჩენას დიდი მნიშვნელობა აქვს როგორც ეკონომიკური, ასევე გარემოსდაცვითი მიზეზების გამო.

ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებაზე მოქმედი ფაქტორები

ოქროს კონცენტრატის მინერალოლოგია

ოქროს კონცენტრატის შემადგენლობას დიდი გავლენა აქვს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებაზე. მინერალები, როგორიცაა პირიტი, პიროტიტი, ქალკოპირიტი და სხვა სულფიდური მინერალები, გამორეცხვის დროს შეიძლება რეაგირებდნენ ციანიდთან და ჟანგბადთან. მაგალითად, პირიტი შეიძლება დაიჟანგოს ჟანგბადის და ციანიდის თანაობისას, რაც იწვევს სხვადასხვა რკინა-ციანიდის კომპლექსების წარმოქმნას და პროცესში ციანიდის მოხმარებას. გარდა ამისა, სპილენძის მინერალებს ასევე შეუძლიათ გამოიწვიონ ციანიდის მნიშვნელოვანი მოხმარება. სპილენძი წარმოქმნის სტაბილურ ციანიდის კომპლექსებს და როდესაც გამორეცხვის ხსნარში სპილენძის მაღალი შემცველობაა, ოქროს გამორეცხვის აქტივობის შესანარჩუნებლად საჭიროა ნატრიუმის ციანიდის კონცენტრაციის გაზრდა, რაც კიდევ უფრო გაზრდის ციანიდის გამოყენებას.

გამორეცხვის პირობები

pH მნიშვნელობა

გამორეცხვის ხსნარის pH კრიტიკული ფაქტორია. ციანიდი სხვადასხვა ფორმით არსებობს pH-ის სხვადასხვა დონეზე. დაბალი pH-ის დროს ციანიდი შეიძლება ჰიდროლიზდეს წყალბადის ციანიდის, აქროლადი და მავნე ნივთიერების, წარმოქმნით. ამის თავიდან ასაცილებლად, გამორეცხვის სისტემის pH, როგორც წესი, მაღალია, დაახლოებით 10-11.5-ის ფარგლებში. თუმცა, ზედმეტად მაღალ pH-ს შეუძლია უარყოფითად იმოქმედოს გამორეცხვის პროცესზე, მაგალითად, შეამციროს გარკვეული ფერმენტების აქტივობა ან გამოიწვიოს ლითონის იონების დალექვა, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს გამორეცხვის ეფექტურობაზე და გაზარდოს ციანიდის მოხმარება.

აერაცია და ჟანგბადის მიწოდება

ოქროს დაჟანგვისა და ოქრო-ციანიდის კომპლექსების წარმოქმნისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ჟანგბადის საკმარისი მიწოდება. არასაკმარისი აერაცია ან ჟანგბადის დაბალი დონე შეიძლება შეანელოს გამორეცხვის რეაქცია, რაც გამოიწვევს არასრულ ექსტრაქციას და პოტენციურად აიძულებს მეტი ციანიდის დამატებას უკეთესი შედეგის მისაღწევად. მეორეს მხრივ, ჭარბმა აერაციამ შეიძლება გამოიწვიოს კონცენტრატში სხვა მინერალების არასაჭირო დაჟანგვა, რაც ასევე ზრდის ციანიდის მოხმარებას.

ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირების სტრატეგიები

ოქროს კონცენტრატის წინასწარი დამუშავება

ჟანგვითი წინასწარი დამუშავება

ჟანგვითი წინასწარი დამუშავების მეთოდებს შეუძლიათ ოქროს კონცენტრატში ციანიდის მომხმარებელი მინერალების აღმოფხვრა ან მოდიფიცირება. გამოწვა გავრცელებული მიდგომაა, სადაც კონცენტრატის ჟანგბადის თანაარსებობით გაცხელება ჟანგავს სულფიდურ მინერალებს და რკინის შემცველ მინერალებს უფრო სტაბილურ ფორმებად გარდაქმნის, რაც ამცირებს მათ რეაქტიულობას ციანიდთან შემდგომი გამორეცხვის დროს. თუმცა, გამოწვას აქვს ნაკლოვანებები, როგორიცაა მაღალი ენერგიის მოხმარება და გარემოს პოტენციური დაბინძურება. ბიო-დაჟანგვა, მიკროორგანიზმების, როგორიცაა Thiobacillus ferrooxidans, გამოყენებით, უფრო რბილი, ენერგოეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივაა. ის შერჩევით ჟანგავს სულფიდურ მინერალებს, ეფექტურად აშორებს ციანიდის მომხმარებელ მინერალებს და ამცირებს ნატრიუმის ციანიდის მოთხოვნილებას გამორეცხვის დროს.

სპილენძის მოცილებისთვის ფლოტაცია

როდესაც ოქროს კონცენტრატი შეიცავს სპილენძის მინერალების მნიშვნელოვან რაოდენობას, წინასწარი დამუშავების საფეხურად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფლოტაცია. სპილენძის მინერალების ოქროს შემცველი ფრაქციისგან გამოყოფით, მნიშვნელოვნად მცირდება სპილენძ-ციანიდის კომპლექსის წარმოქმნით გამოწვეული ციანიდის მოხმარება. დარჩენილ ოქროთი მდიდარ კონცენტრატს შემდეგ შეუძლია გაიაროს ციანიდით გამორეცხვა ნატრიუმის ციანიდის უფრო დაბალი დოზით.

გამორეცხვის პირობების ოპტიმიზაცია

pH-ის კონტროლი

აუცილებელია შესაბამისი და სტაბილური pH-ის შენარჩუნება. კირი ჩვეულებრივ გამოიყენება გამორეცხვის ხსნარის pH-ის რეგულირებისთვის. ის არა მხოლოდ ზრდის pH-ს ციანიდის ჰიდროლიზის თავიდან ასაცილებლად, არამედ ხელს უწყობს ციანიდის მოხმარების შემცირებას სპილენძის გამორეცხვის სიჩქარეზე ზემოქმედებით და გარკვეული ციანიდის მომხმარებელი ნაერთების წარმოქმნის პრევენციით. თუმცა, კირის რაოდენობა ფრთხილად უნდა იყოს კონტროლირებადი, რადგან კირის ჭარბმა რაოდენობამ შეიძლება გამოიწვიოს სასარგებლო ლითონის იონების დალექვა ან გაზარდოს ხსნარის სიბლანტე, რაც ხელს უშლის რეაგენტების დიფუზიას. ექსპერიმენტული კვლევები აჩვენებს, რომ დაახლოებით 1-2 კგ/ტ კირის დამატება pH-ის დაახლოებით 10.5-11.5-მდე დასარეგულირებლად ხშირად კარგ შედეგებს იძლევა ციანიდის მოხმარების შემცირების კუთხით, ოქროს გამორეცხვის მაღალი სიჩქარის შენარჩუნებით.

აერაციის ოპტიმიზაცია

ოქროს მინიმალური ნატრიუმის ციანიდით ეფექტური გამორეცხვის უზრუნველსაყოფად, აერაციის სიჩქარის ოპტიმიზაციაა საჭირო. ოქროს ციანირების ქარხნების უმეტესობა ჰაერის მიწოდებისთვის დაბალი წნევის, ზეთის გარეშე ჰაერის კომპრესორებს იყენებს. ისეთი ტექნიკა, როგორიცაა ჰაერის მიწოდების მილის ბოლოში პატარა ხვრელიანი თავსახურის დაყენება მრავალი მცირე დიამეტრის ბუშტის შესაქმნელად, შეიძლება გაზარდოს ჟანგბადსა და გამორეცხილ ნალექს შორის კონტაქტის ფართობი, რაც ზრდის ოქროს დაჟანგვის ეფექტურობას და ამცირებს ციანიდის არასაჭირო მოხმარებას. ჰაერის უკუდინების თავიდან ასაცილებლად საკონტროლო სარქვლის დაყენება ასევე ასტაბილურებს აერაციის სისტემას. აერაციის სიჩქარის რეგულირება კონცენტრატის მახასიათებლებისა და გამორეცხვის პირობების მიხედვით ხელს უწყობს ნალექში ჟანგბადის ოპტიმალური კონცენტრაციის შენარჩუნებას, ხელს უწყობს ოქროს გამორეცხვას და ამცირებს ციანიდის გამოყენებას.

დანამატების გამოყენება

ტყვიის შემცველი დანამატები

ტყვიის შემცველი დანამატების, მაგალითად, ტყვიის ნიტრატის, ციანიდით გამორეცხვამდე დამატებამ შეიძლება შეამციროს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება. ტყვიის იონები რეაგირებენ ოქროს კონცენტრატში არსებულ მინარევებთან, როგორიცაა სულფიდის იონები, და წარმოქმნიან უხსნად ნალექებს, რაც ამცირებს მათ ჩარევას გამორეცხვის პროცესში და ციანიდის მოხმარებაში. მაგალითად, მაღალი სულფიდის მინერალური შემცველობის მქონე ოქროს მადნების გამორეცხვისას, 300-600 გ/ტ ტყვიის ნიტრატის დამატებასთან ერთად ტუტე წინასწარი დამუშავებით 2-3 საათის განმავლობაში ამცირებს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებას 2500-3000 გ/ტ-დან 1200-1500 გ/ტ-მდე და ზრდის ოქროს გამორეცხვის სიჩქარეს 2%-4%-ით.

ალტერნატიული ლიქსივიანტები ან დანამატები

ციანიდის საერთო მოხმარების შესამცირებლად შესაძლებელია გარკვეული ალტერნატიული გამხსნელების ან დანამატების გამოყენება ციანიდთან ერთად. გლიცინი, არატოქსიკური, გადამუშავებადი და ბიოდეგრადირებადი ამინომჟავა, ერთ-ერთი ასეთი ვარიანტია. ზოგიერთ შემთხვევაში, გლიცინზე დაფუძნებული გამორეცხვის ტექნოლოგიამ მიაღწია ციანიდის მნიშვნელოვან შემცირებას, ამავდროულად შეინარჩუნა ოქროს აღდგენის მაჩვენებლები, რომლებიც ტრადიციული ციანიზაციის მეთოდების მსგავსია. სპეციფიკური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების დამატებამ ასევე შეიძლება გააუმჯობესოს ოქროს ნაწილაკების დასველების უნარი და რეაქტიანტების დიფუზია გამორეცხვის ნალექში, რაც პოტენციურად ხელს შეუწყობს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების გარკვეულწილად შემცირებას.

დასკვნა

ოქროს კონცენტრატის გამორეცხვის პროცესში ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირება რთული, მაგრამ მნიშვნელოვანი ამოცანაა. ციანიდის მოხმარებაზე მოქმედი ფაქტორების გაგებით და ისეთი სტრატეგიების განხორციელებით, როგორიცაა წინასწარი დამუშავება, გამორეცხვის პირობების ოპტიმიზაცია და დანამატების გამოყენება, შესაძლებელია ნატრიუმის ციანიდის გამოყენების მნიშვნელოვანი შემცირება. ეს ეკონომიკურად სარგებელს მოუტანს ოქროს მომპოვებელ საწარმოებს წარმოების ხარჯების შემცირებით და ხელს უწყობს ციანიდის გამოყენებასთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი რისკების შემცირებას. ამ სფეროში კვლევისა და ინოვაციების გაგრძელება, სავარაუდოდ, მომავალში ოქროს მოპოვების უფრო ეფექტურ და ეკოლოგიურად სუფთა პროცესებს გამოიწვევს.