Цианидтеу алтынын алу: араластыру цианидтеу процесіне терең ену

Алтын өндіру саласында цианидтеу ғасырдан астам уақыт бойы маңызды орынға ие болды. Бұл әдіс 1887 жылы алтын және күміс кендерін өндіру үшін пайда болғаннан бері үздіксіз дамып отырды, оның жоғары алу жылдамдығына, әртүрлі руда түрлеріне бейімделуіне және жергілікті өндіріске жарамдылығына байланысты ең көп қолданылатын әдістердің бірі болып қала берді.

1. Алтын алудағы цианидтеуді түсіну

Цианидтеу - бұл қабілетіне негізделген химиялық процесс цианид иондары алтынмен еритін комплекстер түзеді. Оттегі мен судың қатысуымен цианид иондары алтын атомдарымен әрекеттеседі. Бұл реакция алтынның цианид иондарымен байланысып, алтынның ерітіндіде еруіне мүмкіндік беретін еритін қосылыстың пайда болуына әкеледі. Бұл процесс алтынды алу үшін өте тиімді болғанымен, цианид улы зат болғандықтан, қоршаған ортаға және қауіпсіздікке айтарлықтай қауіп төндіреді.

2. Цианидтеу әдістерінің түрлері

Цианидтеу әдістерін екі негізгі санатқа бөлуге болады: араластыру цианидтеу және перколяциялық циандау.

• Агитация Цианидтеу: Бұл әдіс негізінен флотациялық алтын концентраттарын өңдеу үшін немесе барлық шламды цианидтеу сценарийлерінде қолданылады. Ол кен массасын цианид ерітіндісімен қарқынды араластыруды қамтиды. Осылайша, ол кендегі алтыны бар бөлшектердің цианид иондарымен максималды жанасуын қамтамасыз етіп, алтынның алынуын жеңілдетеді.

• Перколяциялық цианидтеу: Төмен сортты алтын рудалары үшін қолайлы, перколяциялық цианидтеу цианид ерітіндісінің кен қабаты арқылы ағып кетуіне мүмкіндік береді. Бұл әдіс араластыру цианидтеумен салыстырғанда энергияны аз тұтынады. Дегенмен, оны қолдану цианид ерітіндісінің оңай ағып кетуіне мүмкіндік беретін жақсы өткізгіштігі бар кендермен шектеледі.

3. Агитация цианидтеу Алтын алу процесі

Үгіт Цианидтеу алтынды алу Бұл процесс екі негізгі кіші процесті қамтиды: цианидтеу - мырышты алмастыру процесі және сүзілмеген цианидтеу көміртегі суспензия процесі.

3.1 Цианидтеу – мырышты ауыстыру процесі (CCD және CCF әдістері)

• Шаймалау шикізатын дайындау: Бастапқы қадам кенді шаймалау процесіне дайындауды қамтиды. Бұл көбінесе кенді кішірек бөліктерге ұсақтауды, содан кейін оны ұсақ консистенцияға дейін ұнтақтауды қамтиды. Кейбір жағдайларда кен ішіндегі алтын бөлшектерін қолжетімді ету үшін алдын ала өңдеу де жүргізіледі. Мақсаты – руда мен цианид ерітіндісінің өзара жақсырақ әрекеттесуіне ықпал ететін оңтайлы бөлшектер өлшемі бар целлюлозаны жасау.

• Агитация Цианидтеу Шаймалау: Дайындалған кен массасы содан кейін араластырғыш цистерналарға жіберіледі, онда цианид ерітіндісі қосылады. Бұл цистерналар целлюлоза мен цианид ерітіндісін жақсы араластыратын араластырғыштармен жабдықталған. Оттегі резервуарларға аэрация арқылы немесе тотықтырғыштарды қосу арқылы енгізіледі. Бұл оттегі цианид ерітіндісіндегі алтынды ерітетін химиялық реакцияны жүргізуге көмектеседі.

• Қатты – сұйықты бөлуге арналған қарсы ағынмен жуу: Шаймалау процесінен кейін алынған суспензия қатты қалдықтардан және құрамында еріген алтын бар жүкті ерітінді деп аталатын сұйық фазадан тұрады. Осы екі құрамдас бөлікті бөлу үшін қарсы ағынмен жуу қондырғысында қалыңдатқыштар немесе сүзгілер сериясы қолданылады. Үздіксіз есептегіш – ток сүзу (CCD) немесе үздіксіз қарсы – ток сүзу (CCF) сияқты әдістер қатты қалдықтармен жоғалған алтын мөлшерін азайту кезінде алтыны бар ерітіндінің мүмкіндігінше көп бөлігін алу үшін қолданылады.

• Шайма сұйықтығын тазарту және тотықсыздандыру: Қатты – сұйықты бөлу сатысынан алынған жүкті ерітіндіде қоспалар мен еріген оттегі болуы мүмкін. Тазарту процедуралары алтынды кейінгі қалпына келтіру процесін бұзуы мүмкін тоқтатылған қатты заттар мен басқа ластаушы заттарды жою үшін жүзеге асырылады. Тотықсыздандыру бірдей маңызды, өйткені оттегі алтын-цианид қосылысының қайта тотығуын тудыруы мүмкін, бұл мырыштың келесі процесінің тиімділігін төмендетеді.

• Мырыш ұнтағын (жібек) ауыстыру және маринадтау: Тазартылған және тотықсыздандырылған жүкті ерітіндіге мырыш ұнтағы немесе мырыш жібек қосылады. Мырыш алтынға қарағанда реактивті, сондықтан ол алтынды сілтілеу процесінде пайда болған қосылыстан ығыстырады. Бұл әдетте алтын балшық деп аталатын алтын мен мырыш бар қатты тұнбаның пайда болуына әкеледі. Ауыстыру реакциясынан кейін алтын балшық әдетте артық мырыш пен басқа қоспаларды кетіру үшін қышқыл ерітіндісімен өңделеді.

• Балқыту құймалары: Цианидтеу – мырыштың орнын толтыру процесінің соңғы кезеңі таза алтын құймаларын алу үшін алтын балшықты балқыту болып табылады. Алтын балшығы жоғары температурада пеште балқытылады және бірқатар тазарту қадамдары арқылы қалған қоспалар жойылып, жоғары таза алтын құймаларын береді.

3.2 Сүзілмеген цианидтеу көміртекті суспензия процесі (CIP және CIL әдістері)

• Шаймалау материалын дайындау: Цианидтеу – мырыштың орнын толтыру процесіне ұқсас, бірінші міндет – кенді сілтісіздендіруге дайындау. Бұл ұсақтау және ұнтақтау операциялары арқылы кенді тиісті бөлшектердің өлшеміне дейін азайтуды талап етеді.

• Араластырып шаймалау және қарсы ағынды көміртекті адсорбциялауКөміртекті целлюлозада (CIP) әдісінде цианидті шаймалау процесі алдымен араластырғыш цистерналар сериясында жүреді. Алтын ерітіндіде ерігеннен кейін, Белсендірілген көмір целлюлозаға қосылады. Белсендірілген көмір алтын-цианид қосылысына күшті жақындыққа ие және еріген алтынды оның бетіне адсорбциялайды. Көміртекті шаймалау (CIL) әдісінде белсендірілген көмір цианид ерітіндісімен бір уақытта шаймалау ыдысына қосылады, сондықтан шаймалау және адсорбция процестері бір уақытта жүреді. CIP және CIL екеуінде де көміртек адсорбциялайтын алтын мөлшерін барынша арттыру үшін көміртек пен целлюлозаның қарсы ағыны сақталады.

• Алтын – жүктелген көміртектің десорбциясы: Адсорбция процесінен кейін алтынмен толтырылған көміртекті массадан бөлу керек. Содан кейін алтын көміртегінен ыстық күйдіргіш – цианид ерітіндісінің көмегімен алынады. Бұл ерітінді алтын – цианидті қосылыс пен көміртегі арасындағы байланысты үзіп, алтынды қайтадан ерітіндіге шығарады.

• Электролиз: Десорбция процесінде алынған алтынға бай ерітінді электрлі ұтып алудан өтеді. Бұл процесс кезінде ерітінді арқылы электр тогы өтеді. Бұл ерітіндідегі алтын иондарының азаюына және одан әрі тазартылуы мүмкін алтынның қатты кен орнын құрайтын катодқа түсуіне әкеледі.

• Балқыту құймалары: Электр ұтып алу нәтижесінде алынған алтын салыстырмалы түрде таза, бірақ әлі де кейбір қоспалар болуы мүмкін. Балқыту алтынды одан әрі тазарту және оны қажетті тазалықтағы құймаларға құю үшін жүргізіледі.

• Көміртек регенерациясы: Пайдаланылған көміртекті алтынды десорбциялаудан кейін қалпына келтіруге және қайта пайдалануға болады. Бұл кез келген адсорбцияланған қоспаларды жою және оның алтынды сіңіру қабілетін қалпына келтіру үшін көміртекті жоғары температурада өңдеуден өткізуді қамтиды.

4. CIP және CIL процестерін салыстыру

• Процесс ұзақтығы: Әдетте, CIP процесі CIL-мен салыстырғанда жалпы ұзағырақ уақыт алады. Себебі, CIP-те сілтілеу және адсорбциялау бөлек операциялар болып табылады. CIL-де шаймалау мен адсорбция бір уақытта жүретіндіктен, бүкіл процесті қысқа мерзімде аяқтауға болады. Дегенмен, CIL процесі күрделірек басқаруды талап етеді, өйткені екі процесс қатар жүреді.

• Көміртек пен суспензияны басқару: CIL процесінде айналымда көміртегінің үлкен көлемі бар, ал суспензиядағы көміртегінің концентрациясы CIP-ге қарағанда төмен. Нәтижесінде, CIL-де көміртекті тасымалдау үшін тасымалдау қажет суспензия көлемі әдетте CIP-тен бірнеше есе (шамамен төрт есе) болады. Бұл жабдықтың өлшеміне және энергияны тұтынуға әсер етеді.

• Металлдың артта қалуы және ерітіндідегі алтын бағасы: CIP процесінде жүйеде қалған металдың айтарлықтай мөлшері (металлдың артта қалуы) бар және бұл металл белсендірілген көмір мен ерітінді арасында жеткілікті түрде біркелкі бөлінеді. CIL-де металдың көп бөлігі белсендірілген көмірге адсорбцияланады. Сонымен қатар, CIL процесінде ерітіндідегі алтынның концентрациясы CIP-ге қарағанда жоғары. Себебі, CIL-де алтынды сілтілеу кезінде ол да үздіксіз адсорбцияланады, бұл ерітіндідегі еріген алтынды толықтырады. CIP-де, керісінше, бұл еріген алтынның шектеулі толықтырылуымен бір сатылы адсорбциялық процесс.

5. Қоршаған орта және қауіпсіздік мәселелері

Тиімділігіне қарамастан, циандау, әсіресе араластыру цианидтеу қоршаған орта мен қауіпсіздікке айтарлықтай қауіп төндіреді. Цианид өте улы және кез келген ағып кету немесе дұрыс қолданбау қоршаған ортаның қатты ластануына және адам денсаулығына қауіп төндіруі мүмкін. Осы тәуекелдерді жою үшін алтын өндіру жұмыстары қатаң қауіпсіздік хаттамаларын сақтайды. Оларға цианидті дұрыс сақтау және өңдеу, ағып кетудің алдын алу үшін оқшаулау жүйелерін орнату және құрамында цианид бар ағынды суларды тазалау кіреді. Бұдан басқа, жүргізіліп жатқан зерттеулер алтын өндіруде цианидті алмастыру үшін балама, аз уытты шаймалау агенттерін әзірлеуге бағытталған.

6. қорытынды

Агитациялық цианидтеу қазіргі заманғы алтын өндіру өнеркәсібінде маңызды рөл атқарады, бұл әртүрлі рудалардан алтынды жоғары жылдамдықпен алуға мүмкіндік береді. Екі негізгі қосалқы процесс, циандау - мырыштың орнын толтыру және сүзгісіз цианидтелген көміртекті суспензия, әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар және олар кеннің қасиеттері, жұмыс ауқымы және экономикалық өміршеңдігі сияқты факторлар негізінде таңдалады. Дегенмен, өнеркәсіп алтын өндірудің тұрақты болашағын қамтамасыз ету үшін цианидті пайдаланумен байланысты экологиялық және қауіпсіздік мәселелерімен күресуді жалғастыруы керек.