Алтын кеніштері үшін цианидтеу құнарын сілтісіздендіру әдісінің қолданылатын көлемі және технологиялық ағыны

1. кіріспе

Цианидтеу арқылы цианидтеу әдісі кендерден алтын алу үшін алтын өндірудегі маңызды процесс болып табылады. Бұл әдістің нақты қолданылу аясы және алтын ресурстарын тиімді өндіруде шешуші рөл атқаратын бірқатар нақты анықталған процесс кезеңдері бар.

2. Қолданылу аясы

2.1 Кен бөлшектерінің өлшеміне қойылатын талаптар

Құнды сілтісіздендіру әдісіне жарамды алтын рудалары әдетте ұсақ түйіршікті алтын диссиминациясына ие. Кендегі алтын бөлшектері өте ұсақ болған кезде оларды ауырлық күшімен бөлу сияқты қарапайым физикалық бөлу әдістерімен бөлу қиын. Мұндай жағдайларда цианидтеу құнарын шаймалау әдісін қолдануға болады. Мысалы, кейбір оксидті алтын рудаларында алтын көбінесе ұсақ түйіршіктер түрінде болады, оларды құнды шаймалау арқылы тиімді өңдеуге болады.

2.2 Кеннің сортына қойылатын талаптар

Бұл әдіс әсіресе төмен сұрыпты немесе өте төмен сұрыпты алтын кендері үшін қолайлы. Жоғары сұрыпты алтын рудалары үшін тиімдірек және аз уақытты қажет ететін өндіру әдістеріне артықшылық беруге болады. Дегенмен, кен массасының бірлігіне шаққандағы алтынның мөлшері салыстырмалы түрде төмен болатын төмен сұрыпты кендер үшін құнды шаймалау әдісі белгілі бір жағдайларда әлі де экономикалық өндіруге қол жеткізе алады. Құнды сілтісіздендіру процесінің салыстырмалы түрде төмен құны оны осындай кендерді өңдеу үшін қолайлы нұсқаға айналдырады.

2.3 Кенді өткізгіштікке қойылатын талаптар

Өткізгіштігі нашар кендер де цианид ерітіндісі кен арқылы тым тез ағып кетуі мүмкін, бұл цианид пен алтын арасындағы жанасу уақытының жеткіліксіз болуына және осылайша алтынның шаймалау жылдамдығының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Керісінше, өткізгіштігі нашар кендер үшін цианид ерітіндісінің ағын жылдамдығы мен жанасу уақытын басқарып, шаймалау нәтижелерін жақсарта алады. Мысалы, ұсақ түйіршікті алтыны бар темір оксиді-жабылатын типті кендер және ұсақ түйіршікті алтыны бар тотыққан кварц-тамырлы типті кендер көбінесе салыстырмалы түрде нашар өткізгіштікке ие және цианидті шаймалауға өте қолайлы. Цианидті шаймалау әдісі мұндай кендер үшін байытудың қалпына келу жылдамдығын 70-90% дейін жеткізе алады.

3. Процесс ағыны

3.1 Шайма құйғыштарды дайындау

Өңдеу кезінде қолданылатын шайма құймалар әдетте ағаш, темір немесе бетон сияқты материалдардан жасалады. Ыдыс түбі тегіс немесе сәл көлбеу болуы мүмкін, ал пішіні дөңгелек, тікбұрышты немесе шаршы болуы мүмкін. Ыдыстың ішінде перфорацияланған қышқылға төзімді плиталардан жасалған жалған түбі орнатылған. Жалған түбіне сүзгі шүберек төселеді, ал сүзгі шүберекке ағаш жолақтардан немесе коррозияға төзімді металл жолақтардан жасалған тор жабылады. Жалған түбі кенді сүзу және қолдау үшін қолданылады. Сілтілеу процесін бастамас бұрын, құмыралардың, әсіресе сілтісіздендіргіштің және нашар – сұйық құнның су өткізбейтін және негізінен құрғақ болуын қамтамасыз ету қажет.

3.2 Кенді алдын ала өңдеу – ұсақтау және елеу

Өндірілетін алтыны бар кендерді белгілі бір бөлшек мөлшеріне дейін ұсақтау қажет. Біріншіден, кендер қарапайым диссоциациялану үшін ұсақтау сатысына беріледі. Қажетті кен бөлшектерінің мөлшеріне байланысты ірі – ұсақтау, орташа – ұсақтау, ұсақ – ұсақтау операциялары болады. Әдетте дөрекі ұсақтау үшін жаққышты ұсатқыш қолданылады, ол бөлшектердің өлшемін шамамен 50 - 100 мм дейін азайтады. Содан кейін бөлшектердің өлшемін 5 - 25 мм диапазонға дейін кішірейтетін орташа – ұсақтау және ұсақ – ұсақтау операциялары үшін конустық ұсатқыш қолданылады. Ұсақталғаннан кейін кендер бөлшектердің біркелкі мөлшерін қамтамасыз ету үшін дірілдеуішпен сүзіледі. Талаптарға сәйкес келмейтін ірі – түйіршікті кендер қайта ұсақтау үшін ұсатқышқа қайтарылады, ал білікті – өлшемді кендер келесі кезеңге өтеді.

3.3 Шаймалау процесі

1. Кендерді қоқыс жәшігіне тиеу : Ұсақталған және сүзілген кендер шаймалау қоқысына тиеледі.

2. Сұйықтықты сілтілеу ерітіндісін дайындау : Сұйықтықты кедей ыдыста сілтілеу агенті ретінде сілтілі цианид ерітіндісі дайындалады. Цианид ерітіндісінің концентрациясы әдетте белгілі бір диапазонда, әдетте 0.05% - 0.1% аралығында бақыланады, ол кеннің нақты қасиеттеріне сәйкес тәжірибелер арқылы анықталады. Бұл концентрация қоршаған ортаға әсерді азайта отырып, алтынды тиімді өндіруді қамтамасыз ете алады.

3. Сілтілеу операциясы : Дайындалған сілтілеу ерітіндісі сілтілеу ыдысына айдалады. Сілтілеу процесінде сілтілеу ерітіндісі кен қабаты арқылы баяу сіңеді. Кендегі алтын оттегінің әсерінен ерітіндідегі цианидпен әрекеттеседі (әдетте ыдысқа ауа енгізіледі). Негізгі химиялық реакция теңдеуі: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). Бұл реакцияда алтын еритін алтын - цианид кешендерін түзеді және ерітіндіде ериді. Сілтілеу уақыты салыстырмалы түрде ұзақ, әдетте кеннің табиғаты, кеннің бөлшектерінің мөлшері және сілтілеу ерітіндісінің концентрациясы сияқты факторларға байланысты бірнеше күннен бірнеше аптаға дейін созылады. Сілтілеу процесінде сілтілеу реакциясының оңтайлы жағдайларда жүруін қамтамасыз ету үшін сілтілеу ерітіндісінің концентрациясын, ерітіндінің рН мәнін және ерітіндідегі алтын мөлшерін үнемі анықтау қажет.

3.4 Алтынды бөлу – подшипник ерітіндісі (бай – сұйық)

Шаймалау белгілі бір уақытқа жеткенде және анықтау арқылы сұйықтықтың концентрациясы мен сорты талапқа сай болған кезде құйма түбінен алтыны бар ерітінді (бай - сұйық) шығарылады. Бай сұйықтық құрамында еріген алтын - цианидті кешендер бар және алтынды алу үшін одан әрі өңдеу қажет.

3.5 Алтынды қалпына келтіру

1. Мырыш ұнтағын (қағаз) ығыстыру әдісі : Алтынды алудың кең таралған әдістерінің бірі - мырыш ұнтағын (қағаз) ығыстыру әдісі. Мырыш алтынға қарағанда күштірек тотықсыздандырғыш қасиетке ие. Мырыш ұнтағы немесе мырыш парағы бай сұйықтыққа қосылғанда, ығыстыру реакциясы жүреді. Химиялық реакция теңдеуі: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). Алтын алтын-цианид кешенінен мырышпен ығыстырылып, қатты бөлшектер түрінде тұнбаға түседі. Ығыстыру реакциясынан кейін қатты-сұйық қоспа алтын құрамды қатты заттарды алу үшін сүзіледі, содан кейін олар балқыту үшін әрі қарай өңделеді.

2. Белсендірілген көмірді адсорбциялау әдісі : Тағы бір әдіс - белсендірілген көмірді адсорбциялау. Белсендірілген көмірдің үлкен меншікті беткі ауданы және күшті адсорбция қабілеті бар. Бай сұйықтық белсендірілген көмірмен толтырылған баған арқылы өткізіледі . Ерітіндідегі алтын-цианид кешендер белсендірілген көмірдің бетіне адсорбцияланады. Адсорбциядан кейін адсорбцияланған алтыны бар белсендірілген көмір (жүктелген көміртек) ерітіндіден бөлінеді. Содан кейін жүктелген көміртек десорбциялауға ұшырайды. Әдетте, белгілі бір температура мен қысымда белсендірілген көмірден алтынды десорбциялау үшін десорбция ерітіндісі (мысалы, натрий гидроксиді мен натрий цианидінің қоспасы ) қолданылады. Содан кейін десорбцияланған алтын бар ерітінді алтын алу үшін электролизденеді.

3.6 Қалдықтарды және сұйық қалдықтарды өңдеу

1. Қалдықтарды өңдеу : Алтынды өндіріп алғаннан кейін қалған қалдықтарда әлі де белгілі бір мөлшерде цианид және басқа да қоспалар болады. Қоршаған ортаны қорғау талаптарын орындау үшін қалдықтарды өңдеу қажет. Бір кең таралған әдіс - цианидті ыдырату және кетіру үшін қалдықтарға натрий метабисульфиті және мыс сульфаты сияқты реагенттерді қосу. Өңдеуден кейін қалдықтарды дұрыс сақтауға немесе одан әрі өңдеуге болады.

2. Қалдықтарды сұйық күйінде өңдеу : Процесс барысында пайда болатын қалдықтардың құрамында цианид және басқа да зиянды заттар бар. Оны химиялық тұндыру, ион алмасу және биологиялық тазарту сияқты процестер арқылы өңдеу қажет, бұл зиянды заттардың құрамын азайту үшін шығарынды алдында ұлттық шығару стандарттарына сәйкес келеді.

4. қорытынды

Цианидтеу құндарын шаймалау әдісінің алтын өндіру өнеркәсібінде, әсіресе ұсақ түйіршікті, төмен сұрыпты және төмен өткізгіштігі бар алтын кендері үшін қолданылатын бірегей саласы бар. Қатаң технологиялық қадамдар сериясы арқылы бұл әдіс кендерден алтынды тиімді түрде алуға болады. Дегенмен, цианидті процесте қолдануға байланысты жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету және қоршаған ортаға тигізетін әсерін барынша азайту үшін қауіпсіздік пен қоршаған ортаны қорғау бойынша қатаң шаралар қабылдануы керек екенін атап өткен жөн. Тау-кен өндіру технологиясының үздіксіз дамуымен осы процесті одан әрі жетілдіру және оңтайландыру алтын өндіру тиімділігін арттырады және қоршаған ортаға зиянсыздығын қамтамасыз ете отырып, шығындарды азайтады деп күтілуде.