Алтынды шаймалау үшін натрий цианидінің оңтайлы концентрация диапазоны қандай?

Алтын өндіру өнеркәсібінде цианидті сілтісіздендіру кеннен алтын алудың ең кең таралған әдістерінің бірі болып қала береді. Әсіресе, натрий цианиді тиімділігі, тұрақтылығы және салыстырмалы түрде төмен құны үшін танымал. Оңтайлы натрий цианиді концентрациясын анықтау өте маңызды, себебі ол алтын өндірудің тиімділігіне, пайдалану шығындарына және қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне тікелей әсер етеді.

Теориялық ойлар

Теориялық тұрғыдан алғанда, цианид ерітіндісінде алтынның еруі белгілі бір химиялық реакциядан кейін жүреді. Электрохимиялық реакцияларға негізделген әрбір грамм алтынның еруі үшін шамамен 0.92 грамм натрий цианиді қажет. Дегенмен, нақты өмірде натрий цианидін тұтыну айтарлықтай жоғары, көбінесе теориялық мөлшерден 50-100 есе көп.

Оңтайлы концентрацияға әсер ететін факторлар

Кен сипаттамалары

1. Алтын минералогиясы : Кендегі алтын минералдарының түрі маңызды рөл атқарады. Егер алтын ұсақ түйіршікті, бос ұнтақталатын түрінде болса, ол сульфидті минералдармен немесе басқа отқа төзімді материалдармен байланысты алтынға қарағанда басқа цианид концентрациясын қажет етеді. Мысалы, алтын салыстырмалы түрде бос ұнтақталатын кейбір алтын құрамды кварц тамырларында цианидтің төмен концентрациясы жеткілікті болуы мүмкін.

2. Бөлшектердің өлшемі және өткізгіштігі : Ұсақ түйіршікті кендердің беткі ауданы әдетте жоғары болады, бұл натрий цианиді ерітіндісі мен алтын бөлшектері арасында тиімдірек жанасуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде, цианид концентрациясының төмендеуі тиімді болуы мүмкін. Керісінше, ірі түйіршікті кендердің толық сілтісізденуін қамтамасыз ету үшін жоғары концентрация қажет болуы мүмкін. Сонымен қатар, кен бөлшектерінің өткізгіштігі цианид ерітіндісінің кен арқылы өтуіне әсер етеді, бұл қажетті концентрацияға әсер етеді.

3. Басқа металдардың болуы : Мыс, атап айтқанда, натрий цианидімен қатты әрекеттеседі. Ол сілтісіздендіру процесінде цианидтің айтарлықтай мөлшерін тұтына алады. Еріген мыстың әрбір граммына әдетте 2.3-тен 3.4 граммға дейін цианид қажет. Мыс мөлшері жоғары кендерде алтынды еріту үшін жеткілікті цианидтің болуын қамтамасыз ету үшін натрий цианиді концентрациясының жоғарылауы қажет болуы мүмкін. Мырыш, қорғасын және темір сияқты басқа металдар да цианид тұтынуына аз дәрежеде болса да әсер етуі мүмкін.

Процесс шарттары

1. рН деңгейі : Сілтілеу ерітіндісінің рН мәні маңызды фактор болып табылады. Натрий цианиді ерітіндіде гидролизденіп, өте улы газ болып табылатын синил қышқылын (HCN) түзеді. Гидролиз дәрежесі ерітіндінің рН мәніне байланысты. рН 10.5 болғанда тек 6.1% синил қышқылы түзіледі, ал рН 9.0 болғанда 67.1% түзіледі. Гидролиз арқылы цианидтің жоғалуын азайту және цианид ерітіндісінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін алтын CIP (целлюлозадағы көміртек) зауыттарында рН әдетте 11 және 12 аралығында сақталады. Бұл сондай-ақ натрий цианидінің оңтайлы концентрациясына әсер етеді, себебі сілтілі ортада алтынды тиімді сілтілеу үшін сәл жоғары концентрация қажет болуы мүмкін.

2. Еріген оттегі концентрациясы : Цианид ерітіндісінде алтынның еруі үшін оттегі өте маңызды. Реакция цианид иондарын (CN⁻) және оттегіні (O₂) қажет етеді. Бөлме температурасында және қысымда оттегінің ең жоғары ерігіштігі 8.2 мг/л құрайды. Егер суспензиядағы еріген оттегі концентрациясы 4 мг/л-ден аз болса, бұл алтынның еру жылдамдығын шектеуі мүмкін. Мұндай жағдайларда суспензияға ауа енгізуге немесе оттегі концентрациясын арттыру үшін сутегі асқын тотығын қосуға болады. Оттегінің цианидке қатынасы өте маңызды; теңгерімсіздік шаймалау жылдамдығының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Оттегі концентрациясы реакция кинетикасына әсер ететіндіктен, ол натрий цианидінің оңтайлы концентрациясына да әсер етеді. Оттегінің жоғары концентрациясы цианид концентрациясының сәл төмендеуіне әкелуі мүмкін және керісінше.

Тәжірибедегі типтік концентрация диапазондары

1. CIP және CIL (көміртегі - шаймалауда) процестерінде : Алтын құрамдас кен шлам түрінде болатын және еріген алтынды адсорбциялау үшін көміртегі қолданылатын әдеттегі CIP немесе CIL тізбегінде натрий цианиді концентрациясы әдетте литріне 0.3 - 0.4 грамм (0.03 - 0.04%) аралығында сақталады. Бұл концентрация диапазоны қалыпты жұмыс жағдайында кен түрлерінің кең ауқымы үшін тиімді екені анықталды. Дегенмен, күрделірек кендер немесе қоспа деңгейі жоғары кендер үшін концентрация жоғары қарай реттелуі мүмкін, кейде литріне 0.6 - 0.8 граммға дейін (0.06 - 0.08%) жетуі мүмкін.

2. Қоймамен шаймалау кезінде : Қоймамен шаймалау көбінесе ірі түйіршікті кендер үшін немесе кен партиялармен өңделген кезде қолданылады. Бұл процесте натрий цианиді концентрациясы әдетте жоғары, литріне шамамен 1.0 грамм (0.1%). Жоғары концентрация ірі кен бөлшектерінің ықтимал төменгі беткі ауданын өтейді және цианид ерітіндісінің кенге еніп, алтынды тиімді ерітуін қамтамасыз етуге көмектеседі.

3. Қалдықтарды цианидтеу үшін : Алдыңғы өңдеу кезеңдерінен қалған қалдықтарды цианидтеу кезінде (мысалы, гравитациялық бөлуден кейін), цианид концентрациясы қалған алтын құрамына және қалдықтардың сипатына байланысты өзгеруі мүмкін. Әдетте, цианид концентрациясы 0.5-2 кг/т кенге дейін болуы мүмкін, ол ерітінді концентрациясына айналдырылған кезде литріне 0.05-0.2 грамм (0.005-0.02%) аралығында болуы мүмкін. Төмен концентрация көбінесе жеткілікті, себебі қалдықтар алдын ала өңделген болуы мүмкін және қалған алтын қолжетімдірек болады.

Қоршаған ортаға және қауіпсіздікке салдары

Алтынды сілтісіздендіру үшін натрий цианидінің оңтайлы концентрациясын анықтау кезінде экологиялық және қауіпсіздік аспектілерін ескеру қажет. Цианид өте улы зат болып табылады және қоршаған ортаға кез келген таралу ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін. Тиісті концентрацияны сақтау алтынды тиімді өндіруге көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар қалдықтар ағынында болуы мүмкін цианид мөлшерін азайтады. Сонымен қатар, натрий цианидін дұрыс өңдеу және сақтау кездейсоқ төгілулердің немесе бөлінулердің алдын алу үшін өте маңызды.

қорытынды

Алтынды сілтілеу үшін натрий цианиді концентрациясының оңтайлы диапазоны кеннің сипаттамалары мен технологиялық жағдайларды қоса алғанда, бірнеше факторларға байланысты өзгереді. Жалпы, CIP, CIL және құдықпен сілтілеу сияқты алтынды сілтілеу операцияларының көпшілігі үшін концентрация 0.03% - 0.1% (литріне 0.3 - 1.0 грамм) аралығында болады. Дегенмен, әрбір нақты кен денесі үшін ең қолайлы натрий цианиді концентрациясын дәл анықтау үшін бөтелкедегі орама және бағаналық сынақтар сияқты егжей-тегжейлі зертханалық сынақтар жүргізу ұсынылады. Бұл шығындар мен қоршаған ортаға әсерді азайта отырып, алтынды максималды түрде алуды қамтамасыз етеді.