მაღალი ტემპერატურის გამორეცხვის გავლენა ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებაზე

შესავალი

ამ ოქროს მოპოვება პროცესი, ნატრიუმის ციანიდი ფართოდ გამოიყენება როგორც გამჟღავნებელი საშუალება ოქროსთან სტაბილური კომპლექსების წარმოქმნის უნარის გამო. თუმცა, მოხმარება ნატრიუმის ციანიდი ოქროს მოპოვების ოპერაციების ეკონომიკურ სიცოცხლისუნარიანობასა და გარემოზე ზემოქმედებაზე მოქმედი კრიტიკული ფაქტორია. მაღალტემპერატურული გამორეცხვა მადნებიდან ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობის გასაზრდელად გამოყენებული ერთ-ერთი მეთოდია. ეს სტატია განიხილავს მაღალტემპერატურული გამორეცხვის გავლენას მოხმარებაზე. ნატრიუმის ციანიდი.

ნატრიუმის ციანიდის როლი ოქროს გამორეცხვაში

ნატრიუმის ციანიდი ჟანგბადის თანაობისას რეაგირებს ოქროსთან ხსნადი ნაერთების წარმოქმნით, რომლებიც საშუალებას იძლევა მადნიდან ოქროს მოპოვების. ელექტროქიმიური გამოთვლები აჩვენებს, რომ თეორიულად, 0.92 გრამი ოქროს გასახსნელად საჭიროა 1 გრამი ნატრიუმის ციანიდი. თუმცა, რეალურ სამრეწველო წარმოებაში, ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება გაცილებით მაღალია, ვიდრე ეს თეორიული მნიშვნელობა, ხშირად 50-100-ჯერ მეტი. ეს მნიშვნელოვანი განსხვავება განპირობებულია რეალურ სამყაროში სამთო მოპოვების სცენარებში არსებული სხვადასხვა ფაქტორებით, როგორიცაა რეაქციები მადანში არსებულ სხვა მინერალებთან და ქიმიური პროცესები, რომლებიც ხდება გამორეცხვის ოპერაციის დროს.

მაღალტემპერატურული გამორეცხვის პროცესი

მაღალტემპერატურული გამორეცხვა ხორციელდება მომატებულ ტემპერატურაზე, როგორც წესი, ნორმალურ გარემოს ტემპერატურაზე მაღალზე. მთავარი მიზანია იონების აქტივობის გაზრდა მადნის გამორეცხვის ხსნარის სისტემაში. ამით ის აჩქარებს რეაქციას გამორეცხვის აგენტს, ნატრიუმის ციანიდს, და მადანში არსებულ ოქროს შორის. მაგალითად, ზოგიერთი ცეცხლგამძლე ოქროს მადნის შემთხვევაში, მაღალტემპერატურულ გამორეცხვას შეუძლია დაშალოს ოქროს შემავსებელი რთული მინერალური სტრუქტურები, რაც ოქროს უფრო ხელმისაწვდომს ხდის ციანიდის იონებისთვის მოპოვებისთვის.

მაღალტემპერატურული გამორეცხვის გავლენა ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებაზე

1. რეაქციის სიჩქარის ზრდა

მაღალ ტემპერატურაზე რეაქტანტის მოლეკულების კინეტიკური ენერგია იზრდება. ეს იწვევს უფრო ხშირ და ენერგიულ შეჯახებებს ნატრიუმის ციანიდის მოლეკულებს, ჟანგბადის მოლეკულებსა და მადანში ოქროს ნაწილაკებს შორის. შესაბამისად, ნატრიუმის ციანიდის ხსნარში ოქროს გახსნის სიჩქარე აჩქარებს. როდესაც რეაქციის სიჩქარე უფრო სწრაფია, დროის ერთეულში მეტი ოქროს გახსნაა შესაძლებელი. თუ მიზანი ოქროს კონკრეტული რაოდენობის ამოღებაა, მაღალ ტემპერატურაზე გამორეცხვას შეიძლება უფრო მოკლე გამორეცხვის დრო დასჭირდეს. თეორიულად, ამან შესაძლოა შეამციროს ნატრიუმის ციანიდის საერთო მოხმარება, რადგან გამორეცხვის პროცესი უფრო სწრაფად მთავრდება, რაც მინიმუმამდე ამცირებს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების გამომწვევი ფაქტორების ზემოქმედების დროს.

2. ციანიდის ჰიდროლიზი

ციანიდი ხსნარში გადის ქიმიურ პროცესს, რომელსაც ჰიდროლიზი ეწოდება და ამ ჰიდროლიზის ხარისხზე გავლენას ახდენს ტემპერატურა. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ციანიდის ჰიდროლიზი უფრო გამოხატული ხდება. 100°C-ზე ციანიდის იონების ნახევარი იკარგება, ხოლო 130°C-ზე - მათი 85%. ეს ჰიდროლიზი წარმოქმნის ჰიდროციანმჟავას, რაც არა მხოლოდ ნატრიუმის ციანიდის დაკარგვას იწვევს, არამედ სერიოზულ გარემოსდაცვით და უსაფრთხოების რისკსაც წარმოადგენს, რადგან ჰიდროციანმჟავა მაღალტოქსიკური აირია. მაღალტემპერატურული გამორეცხვისას, თუ ტემპერატურა სათანადოდ არ არის კონტროლირებადი, ნატრიუმის ციანიდის ჰიდროლიზის გაზრდამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს მისი მოხმარება.

3. რეაქცია ასოცირებულ მინერალებთან

ოქროს მადნების უმეტესობა შეიცავს სხვა მინერალებს, როგორიცაა პირიტი, პიროტიტი და სპილენძის სულფიდი. ამ ასოცირებულ მინერალებს შეუძლიათ ნატრიუმის ციანიდთან რეაქციაში შესვლა. უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ამ არაოქროს შემცველ მინერალებსა და ნატრიუმის ციანიდს შორის რეაქციის სიჩქარე შეიძლება გაიზარდოს. ეს ნიშნავს, რომ ამ მინერალებთან რეაქციების დროს მეტი ნატრიუმის ციანიდი დაიხარჯება, რაც ნაკლებ საშუალებას დატოვებს ოქროსთან რეაქციისთვის. გარდა ამისა, ამ რეაქციებიდან ზოგიერთმა შეიძლება გამოიწვიოს თანმდევი პროდუქტები, რომლებმაც შეიძლება კიდევ უფრო შეაფერხონ ოქროს გამორეცხვის პროცესი. მაგალითად, წარმოქმნილი გოგირდის შემცველი ნაერთები შეიძლება დაფაროს ოქროს ნაწილაკების ზედაპირი, რაც ხელს უშლის ციანიდის იონების მიღწევას და ოქროსთან რეაქციაში შესვლას.

4. ჟანგბადის ხსნადობა

ჟანგბადი ოქროსა და ციანიდის გამორეცხვის რეაქციის მნიშვნელოვანი კომპონენტია, რადგან ის ოქსიდანტის ფუნქციას ასრულებს. თუმცა, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, წყალში ჟანგბადის ხსნადობა მცირდება. 100°C-ზე წყალში გახსნილი ჟანგბადი არ არის. მაღალტემპერატურული გამორეცხვის დროს, თუ ტემპერატურა წყლის დუღილის წერტილს უახლოვდება, საკმარისი რაოდენობით გახსნილი ჟანგბადის ნაკლებობამ შეიძლება შეზღუდოს ოქროს დაჟანგვა. ჟანგბადის შემცირებული ხსნადობის კომპენსაციისთვის შეიძლება საჭირო გახდეს დამატებითი ზომების მიღება, როგორიცაა ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევის გაზრდა ან ალტერნატიული ოქსიდანტების გამოყენება. თუმცა, თუ ჟანგბადის მიწოდება არასაკმარისი დარჩება, ოქროს გამორეცხვის რეაქცია შენელდება და რეაქციის წინსვლის მიზნით, შესაძლოა, მეტი ნატრიუმის ციანიდი იქნას მოხმარებული.

საქმე კვლევების

ერთ-ერთ ოქროს მაღაროში, ოთახის ტემპერატურის ციანიდით გამორეცხვის ტრადიციული პროცესი მადნის ტონაზე 2.5 კგ ნატრიუმის ციანიდს მოიხმარდა. როდესაც მაღალტემპერატურული გამორეცხვის პროცესი დაინერგა, თავდაპირველად, ოქროს დაჩქარებული გამორეცხვის რეაქციის გამო, გამორეცხვის დრო 48 საათიდან 24 საათამდე შემცირდა. თუმცა, ტემპერატურის არასწორი კონტროლის გამო, როდესაც გამორეცხვის ტემპერატურა 80°C-ს მიაღწია, ნატრიუმის ციანიდის ჰიდროლიზი მნიშვნელოვნად გაიზარდა. შედეგად, ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება ფაქტობრივად 3.0 კგ-მდე გაიზარდა მადნის ტონაზე. მაღალტემპერატურული გამორეცხვის პროცესის ოპტიმიზაციის შემდეგ, მათ შორის ტემპერატურის ზუსტი კონტროლით დაახლოებით 60°C-ზე და ინჰიბიტორების დამატებით ციანიდის ჰიდროლიზის შესამცირებლად, ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება შემცირდა 2.0 კგ-მდე ტონა მადანზე, ოქროს გამოტუტვის მაღალი მაჩვენებლის შენარჩუნების პარალელურად.

დასკვნა

მაღალტემპერატურულ გამორეცხვას კომპლექსური გავლენა აქვს ოქროს მოპოვების პროცესში ნატრიუმის ციანიდის მოხმარებაზე. ერთი მხრივ, მას შეუძლია დააჩქაროს ოქროს გამორეცხვის რეაქცია, პოტენციურად შეამციროს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება, თუ პროცესი კარგად არის მართული. მეორე მხრივ, მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ციანიდის ჰიდროლიზის გაზრდა, უფრო ინტენსიური რეაქციები თანმხლებ მინერალებთან და ჟანგბადის ხსნადობის შემცირება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების ზრდა. ამიტომ, მაღალტემპერატურულ გამორეცხვასთან დაკავშირებით აუცილებელია პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია, როგორიცაა ტემპერატურის ზუსტი კონტროლი, ჟანგბადის შესაბამისი მიწოდება და დანამატების გამოყენება ციანიდის ჰიდროლიზისა და თანმხლებ მინერალებთან არასასურველი რეაქციების შესაჩერებლად. ეს მიდგომა ხელს შეუწყობს ბალანსის მიღწევას ოქროს გამორეცხვის ეფექტურობის გაუმჯობესებასა და ნატრიუმის ციანიდის მოხმარების შემცირებას შორის, რაც გააუმჯობესებს ოქროს მოპოვების ოპერაციების ეკონომიკურ და გარემოსდაცვით მაჩვენებლებს.