გამორეცხვის დამხმარე საშუალებების როლი ნატრიუმის ციანიდით ოქროს მოპოვებაში

შესავალი

ციანიდით გამორეცხვა დიდი ხანია ოქროს მოპოვების დომინანტური მეთოდია მისი მაღალი ეფექტურობისა და შედარებით დაბალი ღირებულების გამო. თუმცა, ამ პროცესს თავისი სირთულეები ახლავს თან, როგორიცაა გამორეცხვის ხანგრძლივი დროის საჭიროება, ციანიდის მაღალი მოხმარება და ცეცხლგამძლე მინერალების არსებობა, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს ოქროს გახსნას. სწორედ აქ ერთვება როლში გამორეცხვის დამხმარე საშუალებები . გამორეცხვის დამხმარე საშუალებები არის ნივთიერებები, რომლებიც ემატება ციანიდით გამორეცხვის ხსნარს ოქროს მოპოვების გასაუმჯობესებლად, რაც ოქროს მოპოვების უფრო ეფექტურ და ეკონომიურ მიდგომას გვთავაზობს.

როგორ მუშაობს გამორეცხვის დამხმარე საშუალებები

გახსნილი ჟანგბადის გაზრდა

ბევრი გამორეცხვის დამხმარე საშუალების ერთ-ერთი ძირითადი ფუნქციაა ციანიდის ხსნარში გახსნილი ჟანგბადის შემცველობის გაზრდა. იმისათვის, რომ ოქრო ციანიდის ხსნარებში გაიხსნას, საჭიროა ჟანგბადი, როგორც დამჟანგავი საშუალება, რათა ხელი შეუწყოს ოქროს დაჟანგვას და მის შემდგომ ციანიდის იონებთან შერწყმას. ნორმალურ პირობებში, ჰაერიდან მოწოდებული ჟანგბადი ხშირად არასაკმარისია, რაც ზღუდავს ოქროს გახსნის სიჩქარეს. გამორეცხვის დამხმარე საშუალებებს, როგორიცაა პეროქსიდები და პერსულფატები, შეუძლიათ დაშლა და ჟანგბადის გამოყოფა, რაც უზრუნველყოფს გახსნილი ჟანგბადის უფრო მაღალ კონცენტრაციას ნალექში. მაგალითად, წყალბადის ზეჟანგი იშლება, რათა უზრუნველყოს ჟანგბადის დამატებითი წყარო ოქროსა და ციანიდს შორის რეაქციისთვის.

გალვანური უჯრედების ფორმირება (მძიმე ლითონების მარილები)

გარკვეული მძიმე მეტალების მარილები, როგორიცაა ტყვიის მარილები, ვერცხლისწყლის მარილები და ბისმუტის მარილები, შეიძლება იმოქმედონ როგორც გამორეცხვის დამხმარე საშუალებები ლოკალური გალვანური უჯრედების შექმნით. ციანიდის ნალექში დამატებისას, ეს მძიმე მეტალები ილექება ოქროს ნაწილაკების ზედაპირზე. ეს ქმნის პოტენციურ სხვაობას ოქროსა და დალექილ მძიმე ლითონს შორის, რაც აჩქარებს ოქროს გახსნას. ოქრო მოქმედებს როგორც ანოდი, სადაც ხდება დაჟანგვა, ხოლო მძიმე ლითონით დაფარული არე - როგორც კათოდი. ეს ელექტროქიმიური მსგავსი პროცესი მნიშვნელოვნად აჩქარებს ოქროს გამორეცხვის სიჩქარეს.

ქელაცია და მინარევების მოცილება

ზოგიერთ გამოტუტვის დამხმარე საშუალებას შეუძლია დაუკავშირდეს ან მოაშოროს მადანში არსებული მინარევები, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს ციანიდის გამოტუტვის პროცესს. ლითონის იონების შემცველ მადნებში, როგორიცაა სპილენძი, თუთია, რკინა, ამ მინარევებს შეუძლიათ რეაქციაში შევიდნენ ციანიდთან, შთანთქანონ იგი და შეამცირონ ოქროს გახსნისთვის ხელმისაწვდომი რაოდენობა. გამოტუტვის დამხმარე საშუალებებში არსებული ხელატური აგენტები ქმნიან სტაბილურ კომპლექსებს ამ მინარევების იონებთან, აკავებენ მათ და ხელს უშლიან მათ რეაქციას ციანიდთან. ეს არა მხოლოდ ამცირებს ციანიდის მოხმარებას, არამედ აუმჯობესებს ოქროს გამოტუტვის პროცესის საერთო ეფექტურობას.

გამორეცხვის დამხმარე საშუალებების სახეები და მათი კონკრეტული როლები

ჟანგვის აგენტები

1. პეროქსიდები

• წყალბადის ზეჟანგი : წყალბადის ზეჟანგი ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული დამჟანგავი გამორეცხვის დამხმარე საშუალებაა. მას შეუძლია სწრაფად გაზარდოს გახსნილი ჟანგბადის შემცველობა ციანიდის ხსნარში. სამრეწველო გამოყენებაში, ციანიდის გამორეცხვის სისტემაში წყალბადის ზეჟანგის დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს გამორეცხვის დრო. მაგალითად, ზოგიერთ ოქროს მაღაროში, გამორეცხვის დრო შეიძლება შემცირდეს 50%-მდე, როდესაც წყალბადის ზეჟანგი გამოიყენება გამორეცხვის დამხმარე საშუალებად. ის ასევე ხელს უწყობს ციანიდის მოხმარების შემცირებას, რადგან ოქროს გაძლიერებული დაჟანგვა საშუალებას იძლევა ციანიდის უფრო ეფექტური გამოყენებისა.

• კალციუმის ზეჟანგი : კალციუმის ზეჟანგი განსაკუთრებით სასარგებლოა გოგირდის მაღალი შემცველობის მადნებში. ის უფრო ნელა იშლება, ვიდრე წყალბადის ზეჟანგი, რაც უზრუნველყოფს ჟანგბადის უფრო ხანგრძლივ გამოყოფას. გარდა ამისა, მას შეუძლია შეამციროს ციანიდის კატალიზური დაშლა გოგირდის შემცველი მინერალების მიერ. გოგირდის მაღალი შემცველობის ოქროს მადნებში, კალციუმის ზეჟანგის, როგორც გამორეცხვის დამხმარე საშუალების გამოყენებამ, შეიძლება გამოიწვიოს ოქროს მოპოვების 10-15%-ით გაზრდა ტრადიციულ ციანიდით გამორეცხვასთან შედარებით.

• ბარიუმის პეროქსიდი : ბარიუმის პეროქსიდს აქვს უნიკალური თვისება, უზრუნველყოს ჟანგბადის ნელი და სტაბილური გამოყოფა. ეს უზრუნველყოფს გახსნილი ჟანგბადის მუდმივად მაღალ კონცენტრაციას ნალექში ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. ოქროს გახსნის სიჩქარე წრფივად იზრდება ბარიუმის პეროქსიდის დამატების ზრდასთან ერთად, ხოლო ციანიდის მოხმარება შედარებით სტაბილური რჩება. ასევე, მისი მომზადება და გამოყენება მარტივია პრაქტიკულ სამთო ოპერაციებში.

2. პერსულფატები

• პერსულფატები ძლიერი დამჟანგავი საშუალებებია. ციანიდის გამორეცხვის სისტემაში დამატებისას, ისინი იშლება მაღალრეაქტიული სულფატური რადიკალების წარმოქმნით. ამ რადიკალებს შეუძლიათ ოქროს დაჟანგვა უფრო ეფექტურად, ვიდრე მოლეკულური ჟანგბადი, რაც იწვევს ოქროს გამორეცხვის სიჩქარის მნიშვნელოვან ზრდას. ზოგიერთ შემთხვევაში, ოქროს დაშლის სიჩქარე შეიძლება 8-ჯერ გაიზარდოს ტრადიციულ ციანიდის გამორეცხვასთან შედარებით, სადაც ჟანგბადის წყარო ჰაერია.

მძიმე მეტალების მარილები

1. ტყვიის მარილები

• ტყვიის მარილები ფართოდ გამოიყენება ციანიდით გამორეცხვაში. სულფიდური მინერალების, როგორიცაა პირიტი და არსენოპირიტი, შემცველ მადნებში ამ მინერალებს შეუძლიათ რეაქციაში შევიდნენ ციანიდთან და ჟანგბადთან, შთანთქან ისინი და შეამცირონ ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობა. ტყვიის მარილებს შეუძლიათ წარმოქმნან პასივაციური ფენა სულფიდური მინერალების ზედაპირზე, რაც აფერხებს მათ რეაქციას ციანიდთან და ჟანგბადთან. ამავდროულად, ტყვიას შეუძლია წარმოქმნას გალვანური უჯრედი ოქროსთან, რაც ხელს უწყობს ოქროს გახსნას. კანადურ ციანიდის ქარხანაში, ტყვიის მარილების დამატებით და გახსნილი ჟანგბადის სათანადო კონცენტრაციის შენარჩუნებით, წარმატებით დაძლიეს სულფიდური მინერალების უარყოფითი ზემოქმედება ციანიზაციაზე, რამაც გამოიწვია ოქროს მოპოვების 10-15%-ით ზრდა.

2. ვერცხლისწყლისა და ბისმუტის მარილები

• ვერცხლისწყლის მარილებსა და ბისმუტის მარილებს ასევე შეუძლიათ ციანიდით გამოტუტვის ამაჩქარებლების როლის შესრულება. ტყვიის მარილების მსგავსად, მათ შეუძლიათ ოქროსთან ერთად გალვანური უჯრედების წარმოქმნა, რაც აძლიერებს გამოტუტვის სიჩქარეს. თუმცა, ვერცხლისწყლის ტოქსიკურობისა და ბისმუტის შედარებით მაღალი ღირებულების გამო, მათი გამოყენება ტყვიის მარილებთან შედარებით უფრო შეზღუდულია. თუმცა, ზოგიერთ კონკრეტულ შემთხვევაში, როდესაც მადანს უნიკალური თვისებები აქვს, ეს მარილები მაინც შეიძლება ჩაითვალოს გამოტუტვის ეფექტურ დამხმარე საშუალებად.

ხელატური აგენტები და სხვა

1. ლიმონმჟავა

• ლიმონმჟავას გამოყენება შესაძლებელია ციანიდით ოქროს მოპოვებისას გამორეცხვის დამხმარე საშუალებად . ლითონის იონების, როგორიცაა სპილენძი, თუთია, რკინა, შემცველ მადნებში, ამ იონებს შეუძლიათ ციანიდის და ჟანგბადის შთანთქმა, რაც ამცირებს ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობას. ლიმონმჟავას შეუძლია დაუკავშირდეს ამ ლითონის იონებს და წარმოქმნას სტაბილური კომპლექსები. მაგალითად, ის წარმოქმნის სპილენძ-ციტრატის კომპლექსს. ეს არა მხოლოდ ამცირებს ციანიდის და ჟანგბადის მოხმარებას ამ მინარევების იონების მიერ, არამედ ხელს უწყობს ღარიბი მინერალების გაფანტვას, რაც აუმჯობესებს გამორეცხვის საერთო გარემოს. ზოგიერთ ლაბორატორიულ ექსპერიმენტში, ციანიდით გამორეცხვის ხსნარში ლიმონმჟავას დამატებამ ოქროს აღდგენა 5-10%-ით გაზარდა.

2. ამიაკის ბაზაზე დამზადებული ნაერთები

• ზოგიერთ შემთხვევაში, ამიაკზე დაფუძნებული ნაერთების გამოყენება შესაძლებელია გამორეცხვის დამხმარე საშუალებებად, განსაკუთრებით სპილენძ-ოქროს მინერალების შემცველ მადნებში. ამიაკს შეუძლია კომპლექსების წარმოქმნა სპილენძის იონებთან, რაც ამცირებს სპილენძის ჩარევას ოქროს ციანიდური გამორეცხვის პროცესში. გამორეცხვის ხსნარში ამიაკის-ციანიდის თანაფარდობის რეგულირებით შესაძლებელია ოქროს შერჩევით გახსნა და სპილენძის გახსნის მინიმიზაცია, რაც სასარგებლოა ოქროს შემდგომი აღდგენის პროცესებისთვის.

განაცხადის შემთხვევები

1. ავსტრალიაში ოქროს მაღაროში

• მაღაროში დაბალი შემცველობის, გოგირდის მაღალი შემცველობის ოქროს მადნის გადამუშავება მიმდინარეობდა. წყალბადის ზეჟანგისა და ტყვიის მარილების კომბინაციის, როგორც გამორეცხვის დამხმარე საშუალებების გამოყენებით, მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება იქნა მიღწეული. ოქროს გამორეცხვის სიჩქარე ტრადიციულ ციანიდით გამორეცხვასთან შედარებით 8-10%-ით გაიზარდა. წყალბადის ზეჟანგის დამატებამ უზრუნველყო დამატებითი ჟანგბადი, რაც აძლიერებდა ოქროს დაჟანგვას, ხოლო ტყვიის მარილებმა შეაფერხა სულფიდური მინერალების უარყოფითი ზემოქმედება. ციანიდის მოხმარება ასევე დაახლოებით 20%-ით შემცირდა, რამაც მნიშვნელოვანი დანაზოგი გამოიწვია.

2. ჩინეთის ოქროს მაღარო, რომელიც რთულ მადნებს ამუშავებს

• ამ მაღაროში მადანი შეიცავდა სპილენძისა და რკინის მინარევების მაღალ დონეს. ციანიდის გამორეცხვის პროცესში ლიმონმჟავას, როგორც გამორეცხვის დამხმარე საშუალების გამოყენების შედეგად, ოქროს აღდგენის მაჩვენებელი 70%-დან 78%-მდე გაიზარდა. ლიმონმჟავა უკავშირდება სპილენძისა და რკინის იონებს, რითაც ამცირებს მათ ჩარევას ოქროსა და ციანიდის რეაქციაში. გამორეცხვის დროც ოდნავ შემცირდა, რამაც გააუმჯობესა სამთო ოპერაციის საერთო პროდუქტიულობა.

გასათვალისწინებელი ფაქტორები გამორეცხვის დამხმარე საშუალებების არჩევისა და გამოყენებისას

1. მადნის მახასიათებლები

• მადნის შემადგენლობა გადამწყვეტია შესაბამისი გამოტუტვის დამხმარე საშუალების განსაზღვრისას. გოგირდის მაღალი შემცველობის მადნებისთვის, დაჟანგვის აგენტები, როგორიცაა კალციუმის პეროქსიდი ან ბარიუმის პეროქსიდი, შეიძლება უფრო შესაფერისი იყოს, რადგან მათ არა მხოლოდ ჟანგბადის მიწოდება, არამედ გოგირდის უარყოფითი ზემოქმედების შემცირებაც შეუძლიათ. ლითონის იონების მაღალი შემცველობის მქონე მადნებში გასათვალისწინებელია ხელატური აგენტები, როგორიცაა ლიმონმჟავა ან ამიაკის ბაზაზე დამზადებული ნაერთები.

2. ხარჯთეფექტურობა

• საჭიროა გამოტუტვის დამხმარე საშუალების ღირებულების შეფასება, მათ შორის მისი შეძენის ფასის, ტრანსპორტირებისა და შენახვის. ზოგიერთი გამოტუტვის დამხმარე საშუალება, როგორიცაა გარკვეული ბისმუტის მარილები, შეიძლება ეფექტური იყოს, მაგრამ შედარებით ძვირი. ასეთ შემთხვევებში, საჭიროა ბალანსის პოვნა ღირებულებასა და ოქროს მოპოვების გაუმჯობესებას შორის. გარდა ამისა, ხარჯთაღრიცხვის ეფექტურობის ანალიზში ასევე უნდა იქნას გათვალისწინებული ციანიდის მოხმარებისა და გამოტუტვის დროის შემცირება გამოტუტვის დამხმარე საშუალებების გამოყენებით.

3. გარემოზე ზემოქმედება

• ვინაიდან ციანიდით გამორეცხვას უკვე აქვს გარემოზე ზემოქმედების შეშფოთება ციანიდის ტოქსიკურობის გამო, გამორეცხვის დამხმარე საშუალების არჩევისას ასევე უნდა იქნას გათვალისწინებული მისი გარემოზე ზემოქმედება. მაგალითად, ზოგიერთმა დამჟანგავმა აგენტმა შეიძლება წარმოქმნას თანმდევი პროდუქტები, რომლებიც სათანადო დამუშავებას საჭიროებს. ვერცხლისწყლის მარილების გამოყენება, მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში ეფექტურია, მკაცრად შეზღუდულია მათი უკიდურესი ტოქსიკურობისა და გარემოსთვის საფრთხის გამო.

დასკვნა

გამოტუტვის დამხმარე ნივთიერებები სასიცოცხლო როლს თამაშობენ ციანიდური ოქროს მოპოვებაში. მათ შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ გამოტუტვის პროცესის ეფექტურობა ოქროს აღდგენის გაზრდით, გამოტუტვის დროის შემცირებით და ციანიდის მოხმარების შემცირებით. გამოტუტვის დამხმარე ნივთიერებების სხვადასხვა ტიპის, მათი მუშაობის მექანიზმების და მადნის მახასიათებლების მიხედვით ყველაზე შესაფერისის შერჩევის გზების გაგებით, ოქროს მომპოვებლებს შეუძლიათ თავიანთი ოპერაციების ოპტიმიზაცია. რადგან ოქროზე მოთხოვნა აგრძელებს ზრდას, ციანიდური გამოტუტვისას გამოტუტვის დამხმარე ნივთიერებების გამოყენება, სავარაუდოდ, კიდევ უფრო ფართოდ გავრცელდება, რაც ხელს შეუწყობს ოქროს მოპოვების უფრო მდგრად და ეფექტურ პრაქტიკას.