Алтын цианидті шаймалаудың тиімділігін арттыру: стратегиялар мен түсініктер

кіріспе

Алтын цианидті сілтілеу алтын өндіру өнеркәсібінде негізгі тас болып табылады, ол кендерден алтын алу тиімділігімен танымал. Цианид ерітінділерін пайдалану арқылы бұл процесс алтынды ерітеді, бұл кейінгі қалпына келтіруді жеңілдетеді. Оның ұзақ мерзімді қолданылуы және дәлелденген тәжірибесі оны көптеген тау-кен жұмыстары үшін таңдаулы таңдауға айналдырды. Дегенмен, тиімділік пен тұрақтылыққа негізделген салада цианидті сілтілеу процесін үздіксіз жетілдіру өте маңызды. Бұл блог жазбасында алтын цианидті сілтілеу тиімділігін арттырудың әртүрлі әдістері қарастырылады , дәстүрлі оңтайландырулар мен заманауи әдістер зерттеледі.

Алтын цианидті шаймалау процесі туралы түсінік

Цианидті сілтісіздендіру негіздері

Алтын цианидті шаймалауда цианид иондары (CN⁻) оттегінің қатысуымен алтынмен әрекеттесіп, еритін алтын – цианидті комплекстер түзеді. Жалпы реакцияны келесідей жеңілдетуге болады:

4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH

Бұл реакция екі негізгі сатыда жүреді. Алдымен алтын оттегімен тотығады, содан кейін тотыққан алтын цианид иондарымен әрекеттесіп, еритін комплекс түзеді. Шаймалау процесі әртүрлі тәсілдермен жүргізілуі мүмкін, мысалы, араластырылған – резервуарлы сілтісіздендіруге арналған үлкен резервуарларда (жоғары сортты рудалар немесе концентраттар үшін пайдаланылады) немесе үйінді шаймалау үшін үйінділерде (төмен сортты кендерге жарамды).

Шаймалау тиімділігіне әсер ететін негізгі параметрлер

1. Цианид концентрациясы : Цианидтің оңтайлы концентрациясын сақтау өте маңызды. Егер концентрация тым төмен болса, алтынның еруі толық болмауы мүмкін. Керісінше, жоғары концентрация цианидтің құнын арттырып қана қоймай, сонымен қатар қоршаған ортаға қауіп төндіреді. Көптеген кендер үшін 0.05 - 0.1% аралығындағы цианид концентрациясы жиі қолданылады, бірақ бұл кеннің сипаттамаларына байланысты өзгеруі мүмкін.

2. Оттегінің қолжетімділігі : Оттегі алтын-цианид реакциясындағы негізгі реактив болып табылады. Оттегінің жеткілікті мөлшерде берілуі сілтілеу жылдамдығын айтарлықтай арттыра алады. Араластырылған цистерналық сілтілеу кезінде сілтілеу цистерналарына ауа немесе таза оттегі енгізуге болады. Цианидтің оттегіге қатынасы (CN⁻/O₂) реакция механизміне де әсер етеді. CN⁻/O₂ > 6 болғанда, реакция негізінен оттегінің диффузиясымен басқарылады, ал CN⁻/O₂ < 6 болғанда, ол цианидтің диффузиясымен басқарылады.

3. рН деңгейі : Сілтілеу ерітіндісінің рН мәні маңызды рөл атқарады. Цианидтің улы және ұшпа газ болып табылатын сутегі цианидіне (HCN) гидролизденуіне жол бермеу үшін жоғары сілтілі орта (әдетте рН 10-11) сақталады. РН деңгейін реттеу және ұстап тұру үшін әк (CaO) жиі қосылады.

4. Температура : Температураны көтеру реакция жылдамдығын арттыруы мүмкін. Дегенмен, іс жүзінде температура әдетте 25 - 40°C шамасында шектеледі. Жоғары температура жанама реакциялар мен булану салдарынан цианид тұтынудың артуына әкелуі мүмкін.

Шаймалаудың тиімділігін арттыру стратегиялары

Процесс параметрлерін оңтайландыру

1. Ұнтақтау және бөлшектердің өлшемін бақылау : Кенді дұрыс ұнтақтауды қамтамасыз ету өте маңызды. Ұсақ бөлшектердің өлшемдері алтын құрамдас минералдардың беткі ауданын цианид ерітіндісіне көбірек ұшыратады, бұл жылдам және толық сілтілеуді жеңілдетеді. Мысалы, Оңтүстік Африкадағы алтын кенішінде кеннің бөлшектердің өлшемін 75 мкм-ден 53 мкм-ге дейін азайту цианидті сілтілеу процесінде алтынды алу жылдамдығын 8%-ға арттырды.

2. Араластыру және араластыру : Араластырылған цистернамен шаймалау кезінде тиімді араластыру цистернадағы кен бөлшектерінің, цианид ерітіндісінің және оттегінің біркелкі таралуын қамтамасыз етеді. Бұл реактивтер арасындағы байланысты жақсартады және шаймалау жылдамдығын арттырады. Айнымалы жылдамдықты қозғалтқыштары бар озық араластыру жүйелерін кен мен шаймалау жағдайларының нақты талаптарына сәйкес реттеуге болады.

3. Сілтілеу уақытын оңтайландыру : Тиісті сілтілеу уақытын анықтау - бұл тепе-теңдік. Ұзақ сілтілеу алтын алуды арттыруы мүмкін, бірақ сонымен бірге цианид тұтынуының және пайдалану шығындарының артуына әкеледі. Зертханалық сынақтар мен процестерді модельдеу арқылы әртүрлі кен түрлері үшін оңтайлы сілтілеу уақытын анықтауға болады. Кейбір жоғары сұрыпты кендер үшін 24-48 сағат сілтілеу уақыты жеткілікті болуы мүмкін, ал күрделі кендер үшін оны 72 сағатқа немесе одан да көпке дейін ұзартуға болады.

Қоспалар мен промоутерлерді пайдалану

1. Тотықтырғыштар : Сутегі асқын тотығы (H₂O₂), натрий асқын тотығы (Na₂O₂) немесе кальций асқын тотығы (CaO₂) сияқты тотықтырғыш заттарды қосу алтынды шаймалауды күшейтуі мүмкін. Бұл тотықтырғыштар суспензиядағы еріген оттегінің мөлшерін арттырады және алтынның тотығуын жеделдетеді. Мысалы, Австралиядағы отқа төзімді алтын кенін зерттеуде 2 кг/т кен концентрациясында H₂O₂ қосу сол шаймалау уақытында алтынды шаймалау жылдамдығын 70%-дан 85%-ға дейін арттырды.

2. Ауыр металл тұздары : Қорғасын тұздары (мысалы, Pb(NO₃)₂) сияқты кейбір ауыр металл тұздары цианидті шаймалау процесінде промотор ретінде әрекет ете алады. Олар алтынмен жергілікті гальваникалық жасушалар түзеді, бұл алтынның еруін жеделдетеді. Канадалық цианид зауытында Pb(NO₃)₂ қосу цианид тізбегінде еріген оттегінің жақсы концентрациясын сақтауға көмектесті және сульфидті минералдардың цианидтеуге жағымсыз әсерін жеңді.

3. Комплекс түзгіштер : Этилендиаминтетрасірке қышқылы (ЭДТА) сияқты комплекс түзгіштерді кендегі мыс, мырыш және темір иондары сияқты қоспалармен хелаттау үшін пайдалануға болады. Бұл бұл қоспалардың алтынмен цианид иондары үшін бәсекелестігін азайтады, алтынды шаймалау тиімділігін арттырады.

Жетілдірілген шаймалау технологиялары

1. Оттегімен байытылған сілтілеу : CIG (алтындағы көміртек) оттегілеу процесі деп те аталады, бұл әдіс сығылған ауаның орнына сілтілеу ыдысына таза оттегін құюды қамтиды. Қоспадағы еріген оттегінің мөлшерінің артуы сілтілеу жылдамдығын айтарлықтай арттырады. Оттегімен байытылған сілтілеу дәстүрлі ауамен сілтілеу әдістерімен салыстырғанда сілтілеу уақытын 50%-ға дейін қысқартып, алтынды сілтілеу жылдамдығын 10-20%-ға жақсарта алады.

2. Қысыммен шаймалау : Қысыммен цианидті шаймалау қысымды ыдыста жүзеге асырылады. Қысымды арттыру ерітіндідегі оттегі мен цианидтің ерігіштігін арттырады және реакция жылдамдығын арттырады. 2×10⁵Па қысымда алтынның еру жылдамдығы қалыпты қысыммен салыстырғанда 10-20 есе жоғары болуы мүмкін. Бұл технология әсіресе отқа төзімді алтын кендері үшін тиімді.

3. Ультрадыбыстық көмегімен шаймалау : Шаймалау процесінде ультрадыбыстық толқындар енгізілуі мүмкін. Ультрадыбыстық энергия сұйық фазада кавитация көпіршіктерін тудырады, олар құлап, жоғары қысымды және жоғары температуралы микроортаны тудырады. Бұл алтын бөлшектерінің бетін тазартуға, бөлшектердің айналасындағы диффузиялық қабатты ыдыратуға және цианид ерітіндісінің кенге енуіне ықпал етеді, осылайша шаймалау тиімділігін арттырады.

Процесті бақылау және бақылау

1. Онлайн анализаторлар : Цианид концентрациясы, оттегі мөлшері, рН және сүзіндідегі алтын концентрациясы сияқты параметрлерге арналған онлайн анализаторларды енгізу сілтілеу процесін нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. Мысалы, онлайн цианид анализаторы цианид концентрациясының өзгерістерін бірнеше секунд ішінде анықтай алады, бұл операторларға цианидті қосу жылдамдығын жедел реттеуге мүмкіндік береді.

2. Автоматтандырылған басқару жүйелері : Автоматтандырылған басқару жүйелерін онлайн анализаторлардан алынған деректер негізінде процесс айнымалыларын реттеу үшін пайдалануға болады. Мысалы, цианид, әк және тотықтырғыш заттарды қосу цианид концентрациясы мен рН алдын ала орнатылған мәндеріне сәйкес автоматты түрде реттелуі мүмкін. Бұл адами қателікті азайтады және шаймалау процесінің тұрақты және тиімді жұмысын қамтамасыз етеді.

қорытынды

Алтын цианидін сілтілеу тиімділігін арттыру - дәстүрлі процесс параметрлерін оңтайландыруды, қоспалар мен промоторларды пайдалануды, озық сілтілеу технологияларын енгізуді және тиімді процесті бақылау және басқару жүйелерін енгізуді қамтитын көп қырлы міндет. Осы стратегияларды енгізу арқылы тау-кен жұмыстары алтынды алу жылдамдығын жақсарта алады, цианид тұтынуын азайта алады және жалпы экономикалық және экологиялық тұрақтылықты арттыра алады. Алтын өндіру өнеркәсібі дамып келе жатқандықтан, кеннің күрделілігі мен қоршаған ортаны қорғау ережелерінің қиындықтарын шешу үшін цианидті сілтілеу технологиясындағы үздіксіз зерттеулер мен инновациялар өте маңызды болады.