Натрий цианидінің құнмен шаймалаудағы тиімділігін оңтайландыру

кіріспе

Қоймадағы сілтісіздендіру тау-кен өнеркәсібінде, әсіресе төмен сұрыпты кендерден алтын сияқты бағалы металдарды алу үшін маңызды процесс болып табылады. Натрий цианиді бұл процесте маңызды рөл атқарады, себебі ол алтынмен кешен түзеді, бұл оның еруіне және кейіннен алынуына мүмкіндік береді. Дегенмен, натрий цианидін қоймадағы сілтісіздендірудегі тиімділігіне көптеген факторлар әсер етуі мүмкін. Бұл факторларды оңтайландыру тек металды алу жылдамдығын арттыру үшін ғана емес, сонымен қатар осы өте улы химиялық затты пайдаланумен байланысты шығындарды азайту және қоршаған ортаға әсерді азайту үшін де маңызды.

Натрий цианидінің құнды шаймалаудағы рөлі

Құбырдағы шаймалау кезінде натрий цианиді оттегі мен судың қатысуымен алтынмен әрекеттеседі. Натрий цианидіндегі цианид иондары алтын атомдарымен бірігіп, алтынды еритін күрделі қосылысқа айналдырады. Содан кейін алтынның бұл еритін түрін кен матрицасынан бөліп алып, таза алтын алу үшін одан әрі өңдеуге болады.

Натрий цианидінің құнмен шаймалаудағы тиімділігіне әсер ететін факторлар

Кен сипаттамалары

1. Бөлшектердің өлшемі : Кен бөлшектерінің өлшемі шаймалау тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Кішігірім бөлшектер натрий цианиді мен алтын құрамдас минералдар арасындағы реакция үшін үлкен беттік ауданды қамтамасыз етеді. Мысалы, егер кен жеткілікті түрде ұсақталмаса, цианид ерітіндісі тиімді еніп кете алмауы мүмкін, бұл алтынның айтарлықтай мөлшерін реакциясыз қалдырады. Зерттеулер алтын құрамдас кендердің бөлшектерінің өлшемін ірі фракциядан ұсақ фракцияға дейін азайту алтынның еру жылдамдығын айтарлықтай арттыра алатынын көрсетті. Ұсақ өлшемді бөлшектер ірі бөлшектермен салыстырғанда әлдеқайда жылдам және толық еруге мүмкіндік береді.

2. Минералогия : Белгілі бір минералдардың болуы сілтілеу процесін күшейтуі немесе тежеуі мүмкін. Пирит және арсенопирит сияқты минералдар оттегі мен цианидті тұтынып, алтын-цианид реакциясы үшін осы реагенттердің қолжетімділігін төмендетеді. Екінші жағынан, кейбір ганг минералдары каталитикалық әсер етуі мүмкін, бұл алтынның еруіне ықпал етеді. Сонымен қатар, кенде алтынның болуы, ол еркін ұнтақталуы (оңай бөлінуі) немесе басқа минералдардың ішінде қапталуы, алтынның цианид ерітіндісіне қолжетімділігіне әсер етеді. Мысалы, сульфидті минералдарға енген алтын алтынды ашу және сілтілеу тиімділігін арттыру үшін алдын ала өңдеуді, мысалы, күйдіруді немесе биототықтыруды қажет етуі мүмкін.

Процесс шарттары

1. Цианид концентрациясы : Тиісті цианид концентрациясын сақтау өте маңызды. Тым төмен концентрация барлық қолжетімді алтынмен әрекеттесу үшін жеткілікті цианид иондарын қамтамасыз етпеуі мүмкін, бұл толық емес сілтілеуге әкеледі. Керісінше, тым жоғары концентрация кендегі басқа бағалы емес металдармен металл-цианид кешендерінің пайда болуына әкелуі мүмкін, сонымен қатар құны мен экологиялық қауіпті арттырады. Цианидтің оңтайлы концентрациясы көбінесе кен түріне және кедергі келтіретін минералдардың болуына байланысты өзгереді. Жалпы, типтік алтын кендері үшін тиімділік пен құнын теңестіру үшін сілтілеудің әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі цианид концентрациясының диапазондары қолданылады.

2. рН бақылауы : Сілтілеу ерітіндісінің рН мәні цианидтің тұрақтылығына және сілтілеу реакциясына айтарлықтай әсер етеді. Цианид қышқылдық жағдайда тұрақсыз және өте улы сутегі цианид газын түзу үшін ыдырауы мүмкін. Мұның алдын алу үшін сілтілеу ерітіндісінің рН мәні әдетте әк немесе басқа сілтілі реагенттерді қолдану арқылы 10-11 аралығында сақталады. Бұл рН диапазонында цианид өзінің иондық түрінде қалады, бұл алтын-цианид кешенінің түзілуіне ықпал етеді. Сонымен қатар, сілтілі орта сілтілеу процесіне кедергі келтіруі мүмкін кейбір минералдарды ерітуге де көмектеседі.

3. Температура : Цианидтеу реакциясының жылдамдығы температураға байланысты. Жоғары температура әдетте реакция жылдамдығын арттырады, бірақ іс жүзінде өте жоғары температураны ұстап тұру қымбатқа түсуі мүмкін және цианидтің ыдырауының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Суық климатта сілтілеу температурасы шектеуші фактор болуы мүмкін. 10 °C-тан төмен температурада алтынның еру жылдамдығы айтарлықтай төмендейді. Канададағы кейбір кеніштер сілтілеу ерітіндісін қыздыру үшін қалдық жылуды пайдаланды, бұл температура шегін бұзуға ғана емес, сонымен қатар сілтілеу маусымын ұзартуға да көмектеседі.

4. Оттегінің қолжетімділігі : Оттегі цианидтеу процесінде маңызды реагент болып табылады, себебі ол алтынды тотықтырып, еритін алтын-цианид кешенін түзеді. Оттегінің жеткілікті мөлшерде берілуі шаймалау жылдамдығын арттыруы мүмкін. Шұңқырды салу кезінде ауа айдау жүйелері сияқты оттегінің кіруін жеңілдететін құрылғыларды орнату кен-цианид ерітіндісі қоспасының өткізгіштігін жақсартып, шаймалау жылдамдығын арттыра алады. Америка Құрама Штаттарындағы Хазен институтының зерттеулері кен үйіндісіндегі оттегі мөлшерін арттыру (оны шұңқырды шаймалауға тұжырымдамалық түрде қолдануға болады) шаймалау циклін қысқартып қана қоймай, алтынды шаймалау жылдамдығын да арттыра алатынын көрсетті.

Шаймалау уақыты

Сілтілеу уақыты тағы бір маңызды фактор болып табылады. Цианидтің барлық қолжетімді алтынмен әрекеттесуі үшін жеткілікті уақыт қажет. Дегенмен, тым ұзақ сілтілеу уақыты экономикалық тұрғыдан тиімсіз болуы мүмкін және қосымша өнімдердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Оңтайлы сілтілеу уақыты кен бөлшектерінің мөлшері, цианид концентрациясы және температура сияқты факторларға байланысты. Мысалы, кен ұсақ түйіршікті болған және процесс жағдайлары жақсы оңтайландырылған кейбір жағдайларда, сілтілеу уақыты ірі түйіршікті кендермен немесе оңтайлы емес жағдайлармен салыстырғанда айтарлықтай қысқартылуы мүмкін.

Оңтайландыру стратегиялары

Кенді алдын ала өңдеу

1. Ұсақтау және ұнтақтау : Бөлшектердің дұрыс мөлшерін қамтамасыз ету үшін кенді мұқият ұсақтап, ұнтақтау керек. Жетілдірілген ұсақтау және ұнтақтау жабдықтарын пайдалану бөлшектердің біркелкі таралуына қол жеткізуге көмектеседі, бұл цианид-алтын реакциясы үшін қолжетімді беттік ауданды арттырады.

2. Отқа төзімді кендерді алдын ала өңдеу : Сульфидке немесе басқа минералдарға салынған алтыннан тұратын отқа төзімді кендер үшін күйдіру, биототықтыру немесе қысыммен тотықтыру сияқты алдын ала өңдеу әдістерін қолдануға болады. Күйдіру сульфидті минералдарды ыдыратып, ұсталған алтынды босатып, оны цианид ерітіндісіне оңайырақ қолжетімді етеді. Биототықтыру сульфидті минералдарды тотықтыру үшін микроорганизмдерді пайдаланады, бұл кейбір жағдайларда күйдірудің экологиялық таза баламасы.

Процесті басқару

1. Цианид концентрациясын бақылау және реттеу : Титрлеу немесе иондық селективті электродтар сияқты аналитикалық әдістерді қолдана отырып, шаймалау ерітіндісіндегі цианид концентрациясын үздіксіз бақылаңыз. Бақылау нәтижелеріне сүйене отырып, шаймалау процесінде оңтайлы концентрацияны сақтау үшін цианидті қосу жылдамдығын реттеңіз.

2. рН мониторингі және түзету : рН өлшегіштерін пайдаланып, сілтілеу ерітіндісінің рН-ын үнемі өлшеп отырыңыз және рН-ды 10-11 оңтайлы диапазонда ұстап тұру үшін қажетінше әк немесе басқа сілтілі реагенттерді қосыңыз.

3. Температураны бақылау : Температура шектеуші фактор болған жағдайларда, шаймалау реакциясы үшін тиісті температураны ұстап тұру үшін жылыту немесе салқындату жүйелерін пайдалануды қарастырыңыз. Бұл әсіресе климаты қатал аймақтарда маңызды болуы мүмкін.

4. Оттегімен жабдықтауды оңтайландыру : шаймалау жүйесіне оттегінің жеткілікті және тұрақты түрде берілуін қамтамасыз ету. Бұған тиімді ауа айдау жүйелерін пайдалану немесе шаймалау 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.