Натрий цианидінің құнмен шаймалаудағы тиімділігін оңтайландыру

кіріспе

Құнды сілтісіздендіру тау-кен өнеркәсібінде, әсіресе төмен сұрыпты кендерден алтын сияқты бағалы металдарды алу үшін маңызды процесс болып табылады. Натрий цианид бұл процесте шешуші рөл атқарады, өйткені ол алтынмен кешен түзеді, оның еруіне және кейіннен қалпына келуіне мүмкіндік береді. Дегенмен, тиімділігі натрий цианиді құнды шаймалауда көптеген факторлар әсер етуі мүмкін. Бұл факторларды оңтайландыру металды алу жылдамдығын арттыру үшін ғана емес, сонымен бірге осы өте улы химикатты қолданумен байланысты шығындарды азайту және қоршаған ортаға әсерді азайту үшін де маңызды.

Натрий цианидінің құнды шаймалаудағы рөлі

Ыдыстарды шаймалау кезінде, Натрий цианиді оттегі мен судың қатысуымен алтынмен әрекеттеседі. Цианид иондары Натрий цианиді алтын атомдарымен қосылып, алтынды еритін күрделі қосылысқа айналдырады. Содан кейін алтынның бұл еритін түрін рудалық матрицадан бөліп, одан әрі таза алтын алу үшін өңдеуге болады.

Натрий цианидінің құнмен шаймалаудағы тиімділігіне әсер ететін факторлар

Кен сипаттамалары

1. Бөлшектердің мөлшері: Кен бөлшектерінің мөлшері шаймалау тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Кішкентай бөлшектер натрий цианиді мен құрамында алтыны бар минералдар арасындағы реакция үшін үлкенірек бет аймағын қамтамасыз етеді. Мысалы, егер кен жеткілікті түрде ұсақталмаса, цианид ерітіндісі әсерлі түрде ене алмай, айтарлықтай мөлшерде алтынды реакциясыз қалдыруы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, құрамында алтыны бар кендердің бөлшектерінің өлшемін дөрекі фракциядан майдаға дейін азайту алтынның еру жылдамдығын айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. Ұсақ өлшемді бөлшектер дөрекі бөлшектермен салыстырғанда әлдеқайда жылдам және толық ерітуге мүмкіндік береді.

2. Минералогия: Кейбір минералдардың болуы шаймалау процесін күшейтуі немесе тежеуі мүмкін. Пирит және арсенопирит сияқты минералдар оттегі мен цианидті тұтынуы мүмкін, бұл алтын-цианид реакциясы үшін осы реагенттердің қолжетімділігін азайтады. Екінші жағынан, кейбір ганга минералдары алтынның еруіне ықпал ететін каталитикалық әсерге ие болуы мүмкін. Сонымен қатар, кен құрамында алтынның пайда болуы, ол бос ұнтақталған (оңай босатылған) немесе басқа минералдар ішінде қапталған болса да, алтынның цианид ерітіндісіне қол жетімділігіне әсер етеді. Мысалы, сульфидті минералдарға сіңген алтын алтынды ашу және шаймалау тиімділігін арттыру үшін күйдіру немесе биототығу сияқты алдын ала өңдеуді қажет етуі мүмкін.

Процесс шарттары

1. Цианид концентрациясы: Тиісті цианид концентрациясын сақтау өте маңызды. Тым төмен концентрация барлық қолда бар алтынмен әрекеттесу үшін жеткілікті цианид иондарын қамтамасыз етпеуі мүмкін, бұл толық емес сілтілеуге әкеледі. Керісінше, шамадан тыс жоғары концентрация рудадағы басқа құнды емес металдармен цианидті кешендер сияқты қажетсіз қосалқы өнімдердің түзілуіне әкелуі мүмкін, сонымен қатар шығындар мен экологиялық қауіпті арттырады. Оңтайлы цианид концентрациясы көбінесе кен түріне және араласатын минералдардың болуына байланысты өзгереді. Жалпы алғанда, әдеттегі алтын рудалары үшін тиімділік пен шығынды теңестіру үшін шаймалаудың әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі цианид концентрациялары қолданылады.

2. рН бақылау: Шаймалау ерітіндісінің рН мәні цианидтің тұрақтылығына және шаймалау реакциясына айтарлықтай әсер етеді. Цианид қышқылдық жағдайда тұрақсыз және өте улы сутегі цианид газын түзе отырып ыдырауы мүмкін. Бұған жол бермеу үшін шаймалау ерітіндісінің рН мәні әдетте әк немесе басқа сілтілі реагенттерді қолдану арқылы 10 - 11 диапазонында сақталады. Осы рН диапазонында цианид өзінің иондық түрінде қалады, алтын-цианид кешенінің түзілуін жеңілдетеді. Сонымен қатар, сілтілі орта сілтілеу процесіне кедергі келтіруі мүмкін кейбір минералдарды ерітуге көмектеседі.

3. температура: Циандау реакциясының жылдамдығы температураға тәуелді. Жоғары температура әдетте реакция жылдамдығын арттырады, бірақ іс жүзінде өте жоғары температураны сақтау қымбатқа түсуі мүмкін және цианидтің ыдырауының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Салқын климатта сілтілеу температурасы шектеуші фактор болуы мүмкін. 10 °C-тан төмен алтынның еру жылдамдығы айтарлықтай төмендейді. Канададағы кейбір шахталар шаймалау ерітіндісін қыздыру үшін қалдық жылуды пайдаланды, бұл температура шегін бұзуға ғана емес, сонымен қатар сілтілеу маусымын ұзартады.

4. Оттегінің қолжетімділігі: Оттегі циандау процесінде маңызды реактив болып табылады, өйткені ол еритін алтын - цианид кешенін түзу үшін алтынды тотықтырады. Жеткілікті оттегімен қамтамасыз ету шаймалау жылдамдығын арттыруы мүмкін. Құбырды салу кезінде ауа – айдау жүйелері сияқты оттегінің түсуін жеңілдететін құрылғыларды орнату кен – цианид ерітіндісі қоспасының өткізгіштігін жақсартуға және шаймалау жылдамдығын арттыруға болады. Америка Құрама Штаттарындағы Хазен институтының зерттеулері кен үйіндісіндегі оттегінің мөлшерін арттыру (оны концептуалды құндағы сілтісіздендіруге қолдануға болады) шаймалау циклін қысқартып қана қоймай, алтынды сілтілеу жылдамдығын арттыруға болатындығын көрсетті.

Шаймалау уақыты

The шаймалау уақыты тағы бір маңызды фактор болып табылады. Цианидтің барлық қолда бар алтынмен әрекеттесуі үшін жеткілікті уақыт қажет. Дегенмен, шамадан тыс ұзақ шаймалау уақыты үнемсіз болуы мүмкін және сонымен қатар қосымша өнімдердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Оңтайлы шаймалау уақыты кен бөлшектерінің өлшемі, цианид концентрациясы және температура сияқты факторларға байланысты. Мысалы, руда ұсақ түйіршікті және технологиялық жағдайлар жақсы оңтайландырылған кейбір жағдайларда ірілеу – түйіршікті кендермен немесе оңтайлы емес шарттармен салыстырғанда шаймалау уақытын едәуір қысқартуға болады.

Оңтайландыру стратегиялары

Кенді алдын ала өңдеу

1. Ұсақтау және ұнтақтау: Бөлшектердің дұрыс мөлшерін қамтамасыз ету үшін кенді мұқият ұсақтап, ұнтақтау керек. Жетілдірілген ұсату және ұнтақтау жабдығын пайдалану цианид-алтын реакциясы үшін қол жетімді бет ауданын ұлғайта отырып, бөлшектердің біркелкі таралуына қол жеткізуге көмектеседі.

2. Отқа төзімді кендерді алдын ала өңдеу: Сульфидпен немесе басқа минералдармен қапталған алтыны бар отқа төзімді кендер үшін қуыру, биототығу немесе қысыммен тотығу сияқты алдын ала өңдеу әдістерін қолдануға болады. Қуыру сульфидті минералдарды ыдыратып, қамап қалған алтынды босатып, оны цианид ерітіндісіне қол жетімді ете алады. Био-тотықтыру сульфидті минералдарды тотықтыру үшін микроорганизмдерді пайдаланады, бұл кейбір жағдайларда қуыруға экологиялық таза балама.

Процесті басқару

1. Цианид концентрациясын бақылау және реттеу: Титрлеу немесе ион-селективті электродтар сияқты аналитикалық әдістерді пайдаланып, шаймалау ерітіндісіндегі цианид концентрациясын үздіксіз бақылаңыз. Мониторинг нәтижелеріне сүйене отырып, бүкіл сілтісіздендіру процесінде оңтайлы концентрацияны сақтау үшін цианид қосу жылдамдығын реттеңіз.

2. рН бақылау және реттеу: рН өлшегіштерді пайдаланып шаймалау ерітіндісінің рН мәнін жүйелі түрде өлшеңіз және рН мәнін 10 - 11 оңтайлы диапазонында ұстап тұру үшін әк немесе басқа сілтілі реагенттерді қосыңыз.

3. Температура бақылау: Температура шектеуші фактор болып табылатын жағдайларда, шаймалау реакциясы үшін сәйкес температураны сақтау үшін жылыту немесе салқындату жүйелерін пайдалануды қарастырыңыз. Бұл әсіресе төтенше климаты бар аймақтарда маңызды болуы мүмкін.

4. Оттегімен қамтамасыз етуді оңтайландыру: Шаймалау жүйесіне оттегінің жеткілікті және тұрақты жеткізілуін қамтамасыз етіңіз. Бұған тиімді ауаны айдау жүйелерін пайдалану немесе сілтісіздендіру ерітіндісіне сутегі асқын тотығы сияқты оттегі бөлетін қосылыстарды қосу арқылы қол жеткізуге болады. Дегенмен, сутегі асқын тотығын пайдаланған кезде абай болу керек, себебі ол дұрыс бақыланбаған жағдайда цианидпен де әрекеттесуі мүмкін.

Шаймалау көмекші қоспасы

Тиімділікті арттыру үшін цианидті сілтісіздендіру суспензиясына сілтісіздендіру құралдарын қосуға болады. Кең таралған шаймалау құралдарына тотықтырғыштар, күшейтілген шаймалау агенттері және ылғалдандырғыштар жатады. Мысалы, цианидті сілтісіздендіру процесіне құрамында оттегі бар тотықтырғышты қосу суспензиядағы тиімді белсенді оттегін арттырып, сілтілеу тиімділігін арттырады. Ылғалдандыру агенттері цианид ерітіндісінің кен бөлшектеріне жақсырақ енуіне көмектеседі, әсіресе гидрофобты кендер жағдайында.

қорытынды

Натрий цианидін құнды сілтісіздендірудегі тиімділігін оңтайландыру тау-кен өнеркәсібіндегі күрделі, бірақ шешуші міндет болып табылады. Кен сипаттамалары, технологиялық процесс жағдайлары және шаймалау уақыты сияқты факторларды мұқият қарастыру және бақылау және сәйкес оңтайландыру стратегияларын енгізу арқылы бағалы металдарды алуды айтарлықтай жақсартуға, химиялық тұтынуды азайтуға және натрий цианидін пайдаланумен байланысты экологиялық тәуекелдерді азайтуға болады. Осы саладағы үздіксіз зерттеулер мен инновациялар құнды шаймалау процесін ұзақ мерзімді перспективада тұрақты және экономикалық тұрғыдан тиімді ету үшін өте маңызды.