Натрий цианидінің шаймалану жылдамдығына араластыру жылдамдығының әсері

1. кіріспе

Цианидті сілтісіздендіру – тау-кен өнеркәсібінде кендерден бағалы металдарды, әсіресе алтынды алу үшін кеңінен қолданылатын әдіс. Натрий цианид бұл процесте шешуші рөл атқарады, өйткені ол металдармен әрекеттесіп, ерігіш комплекстер түзеді, бұл олардың кен матрицасынан бөлінуіне мүмкіндік береді. тиімділігіне әсер етуі мүмкін түрлі факторлардың арасында Цианидті шаймалау, араластыру жылдамдығы маңызды мәнге ие. Бұл мақала араластыру жылдамдығына қалай әсер ететінін егжей-тегжейлі зерттеуге бағытталған Шаймалау жылдамдығы of Натрий цианиді.

2. Цианидті шаймалаудағы араластырудың рөлі

2.1 Масса тасымалдауды жақсарту

Цианидті шаймалау процесінде арасындағы реакция Натрий цианиді ал рудадағы металл қатты руда бөлшектері мен сұйық цианид ерітіндісінің арасындағы шекарада болады. Араластыру әрекеттесуші заттардың масса алмасуын жақсартуға көмектеседі (натрий цианиді және оттегі) кен бөлшектерінің бетіне және бетінен реакция өнімдерін шығару. Араластыру жылдамдығы жоғарылағанда, бөлшектердің айналасындағы сұйықтық ағыны турбулентті болады. Бұл турбуленттілік бөлшектердің айналасындағы шекаралық қабаттың қалыңдығын азайтады, бұл реагенттер мен өнімдердің концентрация градиенті бар аймақ болып табылады. Нәтижесінде натрий цианидінің және оттегінің бөлшектердің бетіне диффузия жылдамдығы артып, сілтісіздену реакциясына ықпал етеді.

2.2 Бөлшектердің шөгуінің алдын алу

Араластырудың тағы бір маңызды қызметі – ұсақ руда бөлшектерінің шөгуінің алдын алу, әсіресе құрамында шлам, саз немесе тақтатас көп кендерде. Бұл ұсақ бөлшектер сілтісіздендіру процесі кезінде шөгіп, кен мен цианид ерітіндісінің арасындағы жанасу аймағын азайтып, шаймалау тиімділігін төмендетеді. Целлюлозаны (руда мен ерітінді қоспасы) үздіксіз араластыра отырып, бөлшектер суспензияда сақталады, бұл бүкіл сілтілеу процесі кезінде цианид ерітіндісімен біркелкі жанасуды қамтамасыз етеді.

3. Араластыру жылдамдығының әсерін эксперименттік зерттеулер

3.1 Зертханалық – Масштабтағы эксперименттер

Араластыру жылдамдығы мен натрий цианидінің шаймалану жылдамдығы арасындағы байланысты зерттеу үшін көптеген зертханалық тәжірибелер жүргізілді. Типтік тәжірибеде руда үлгісі белгілі бір бөлшек өлшеміне дейін ұнтақталып, содан кейін араластырғышпен жабдықталған реакторда цианид ерітіндісімен араластырылады. Араластыру жылдамдығы әртүрлі, ал шаймалау жылдамдығы белгілі бір уақыт аралығында өлшенеді. Мысалы, құрамында алтыны бар кенге жасалған тәжірибеде араластыру жылдамдығын 200 айн/мин-ден 600 айн/мин дейін арттырғанда, алтынның сілтісіздену жылдамдығы (ол натрий цианидімен шаймаланады) сілтілеудің бастапқы кезеңдерінде айтарлықтай өсті. Дегенмен, белгілі бір араластыру жылдамдығынан (бұл жағдайда шамамен 800 айн/мин) жоғары сілтілеу жылдамдығының жоғарылауы азырақ байқалды.

3.2 Өнеркәсіптік – масштабтағы бақылаулар

Өнеркәсіптік ауқымды операциялар сонымен қатар араластыру жылдамдығының әсері туралы құнды түсініктер береді. Ірі масштабты цианидті сілтісіздендіру қондырғыларында шаймалау цистерналарының араластыру жылдамдығы мұқият бақыланады. Араластыру жылдамдығы тым төмен болған кезде резервуарда кен бөлшектері цианид ерітіндісімен жақсы араласпаған, жалпы шаймалау жылдамдығының төмендеуіне әкелетін аймақтар бар екені байқалды. Екінші жағынан, араластыру жылдамдығы тым жоғары болса, ол жабдықтың шамадан тыс тозуына, энергия шығынын арттыруға, тіпті шаймалау процесін бұзуы мүмкін құйындылардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Мысалы, кең ауқымды алтынды цианидтеу қондырғысында араластыру жылдамдығын стандартты 400 айн/минуттан 500 айн/мин дейін ұлғайту алтынды сілтілеу жылдамдығының 5%-ға артуына әкелді, бірақ оны одан әрі 600 айн/мин дейін ұлғайту тек шекті 1%-ға өсті, ал энергия шығыны 20%-ға артты.

4. Оңтайлы араластыру жылдамдығын анықтау

4.1 Кен сипаттамаларын қарастыру

Цианидті шаймалау үшін оңтайлы араластыру жылдамдығы бірнеше факторларға байланысты, бұл ретте кеннің сипаттамалары бірінші кезекте ескеріледі. Бөлшектердің өлшемдері үлкен кендер үшін цианид ерітіндісінің кеуектерге еніп, бөлшектердің ішкі бөліктерімен әрекеттесуі үшін жоғарырақ араластыру жылдамдығы қажет болуы мүмкін. Керісінше, ұсақ түйіршікті кендер үшін бөлшектерді суспензияда ұстау және масса алмасуды ынталандыру үшін төменірек араластыру жылдамдығы жеткілікті болуы мүмкін. Сонымен қатар, кеннің минералогиясы маңызды. Егер кенде оңай тотығатын немесе цианидпен жылдам әрекеттесетін минералдар болса, реакция жылдамдығын бақылау және натрий цианидін шамадан тыс тұтынуды болдырмау үшін төменірек араластыру жылдамдығын пайдалануға болады.

4.2 Шаймалау жылдамдығы мен құнын теңдестіру

Оңтайлы араластыру жылдамдығын анықтауда кен сипаттамаларынан басқа, сілтісіздендіру процесінің экономикалық тиімділігі де маңызды рөл атқарады. Жоғарырақ араластыру жылдамдығы әдетте көбірек энергияны қажет етеді, бұл зауыттың пайдалану құнын арттырады. Сондықтан сілтісіздендірудің жоғары жылдамдығына қол жеткізу мен энергия шығынын азайту арасында тепе-теңдікті сақтау қажет. Бұл көбінесе өндірілетін металдың құны, натрий цианидінің құны және әртүрлі араластыру жылдамдығымен байланысты энергия құны сияқты факторларды ескеретін экономикалық талдауларды жүргізуді қамтиды. Мысалы, егер алтынның бағасы жоғары болса және энергияның құны салыстырмалы түрде төмен болса, алтынды сілтілеу жылдамдығын барынша арттыру үшін сәл жоғарырақ араластыру жылдамдығы таңдалуы мүмкін. Дегенмен, егер энергияның құны үлкен алаңдаушылық тудырса, сілтісіздендіру жылдамдығының аздап төмендеуіне әкелсе де, төменгі араластыру жылдамдығы таңдалуы мүмкін.

5. Араластыру жылдамдығын реттеуге байланысты қиындықтар

5.1 Жабдық шектеулері

Араластыру жылдамдығын реттеудегі қиындықтардың бірі жабдықтың шектеулері болып табылады. Шаймалау цистерналарының конструкциясы, араластырғыштарды басқаратын қозғалтқыштардың қуаты және жұмыс дөңгелектерінің механикалық беріктігі қол жеткізуге болатын араластыру жылдамдығының ауқымын шектейді. Кейбір жағдайларда жоғары немесе дәлірек араластыру жылдамдығына қол жеткізу үшін жабдықты жаңарту айтарлықтай күрделі салымдарды қажет етуі мүмкін. Мысалы, егер зауыт араластыру жылдамдығын ағымдағы максималды шектен асырғысы келсе, қозғалтқыштарды күштірек қозғалтқыштармен ауыстырып, күштірек доңғалақтарды орнату қажет болуы мүмкін, бұл қымбатқа түсуі мүмкін.

5.2 Процестің тұрақсыздығы

Араластыру жылдамдығын өзгерту процестің тұрақсыздығына да әкелуі мүмкін. Араластыру жылдамдығының кенеттен жоғарылауы немесе төмендеуі сілтілеу резервуарындағы ағынның схемасын бұзуы мүмкін, бұл кен бөлшектері мен цианид ерітіндісінің біркелкі таралуына әкеледі. Бұл шаймалау жылдамдығының сәйкессіздігіне әкелуі мүмкін және тіпті реакция жылдамдығы тым жоғары немесе тым төмен резервуарда ыстық нүктелердің немесе суық нүктелердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Мысалы, егер араластыру жылдамдығы тым тез төмендесе, кен бөлшектері резервуардың кейбір бөліктерінде шөгіп қалуы мүмкін, бұл жалпы шаймалау тиімділігінің төмендеуіне әкеледі.

6. қорытынды

Араластыру жылдамдығы цианидті шаймалау процесінде натрий цианидінің шаймалану жылдамдығына айтарлықтай әсер етеді. Масса алмасуды арттыру және бөлшектердің шөгуін болдырмау арқылы тиісті араластыру жылдамдығы сілтілеу процесінің тиімділігін арттырады. Дегенмен, оңтайлы араластыру жылдамдығын анықтау кеннің сипаттамалары мен экономикалық тиімділігін мұқият қарастыруды талап етеді. Бұған қоса, араластыру жылдамдығын реттеген кезде жабдықтың шектеулері мен процестің тұрақсыздығы сияқты қиындықтарды шешу қажет. Бұл саладағы әрі қарайғы зерттеулер қоршаған ортаға тигізетін әсерлер мен шығындарды барынша азайта отырып, бағалы металдарды алуды жақсарту үшін тиімдірек араластыру технологияларын әзірлеуге және жалпы цианидті шаймалау процесін оңтайландыруға бағытталуы мүмкін.