Цианидтеу алтынды алу: перколяциялық цианидтеу процесіне назар аудару

кіріспе

Алтын адамзат тарихында зергерлік бұйымдарда ғана емес, сонымен қатар электроника, стоматология және аэроғарыш өнеркәсібі сияқты әртүрлі салаларда да маңызды құндылыққа ие болды. Оның кендерінен алтын алу күрделі процесс, цианидтеу ең көп қолданылатын әдістердің бірі болып табылады. Цианидтеу алтынды алу пайдалануды қамтиды цианид кеннен алтынды ерітуге арналған ерітінділер. Бұл процесс жұмыс істейді, себебі алтынның цианид иондарымен тұрақты комплекстер түзу мүмкіндігі бар. Бұл мақалада цианидтеу процесіне ерекше назар аударылады Перколяциялық цианидтеу әдісі.

Цианидтеу алтынды алуды түсіну

Цианидтеу принципі

Цианирлеудің негізгі принципі оттегінің қатысуымен алтынның цианидпен әрекеттесуі болып табылады. Алтын цианид ерітіндісімен жанасқанда және оттегі бар болса, химиялық реакция жүреді. Осы реакция арқылы алтын тотығады және еритін комплекс түзеді. Цианид иондары алтын иондарымен байланысып, оларды ерітіндіде еріту арқылы бұл процесте шешуші рөл атқарады. Бұл ерігіштік алтынды рудалық матрицадан бөлуге мүмкіндік береді, бұл шикізат кенінен алтын алудың алғашқы қадамы болып табылады.

Цианизацияның жалпы процесі

Цианидтеу процесі әдетте бірнеше негізгі қадамдардан тұрады:

1. Кенді дайындау: Кен алдымен ұнтақталған және қолайлы бөлшектер өлшеміне дейін ұнтақталған. Бұл қадам маңызды, өйткені ол кеннің бетінің ауданын ұлғайтады, цианид ерітіндісімен жақсы жанасуға мүмкіндік береді. Процесс қажетті ұсақтыққа қол жеткізу үшін ұсақтау және ұнтақтау бірнеше кезеңдерін қамтуы мүмкін.

2. Цианидті шаймалау: Кенді дайындағаннан кейін цианид ерітіндісімен шаймалауға ұшырайды. Шаймалаудың әртүрлі әдістері бар, олардың екі негізгі түрі араластыру цианидтеу және перколяциялық цианидтеу. Араластырғыш цианидтеу кезінде кенді цианид ерітіндісімен араластырылған цистерналарда араластырады. Осы мақаланың негізгі мақсаты болып табылатын перколяциялық цианидтеу кен қабаты арқылы өтетін цианид ерітіндісін қамтиды.

3. Алтынды бөлу - подшипник ерітіндісі: Шаймалау процесі аяқталғаннан кейін құрамында алтыны бар ерітіндіні қатты қалдықтан бөлу керек. Бұған сүзу немесе тұндыру сияқты әдістер арқылы қол жеткізуге болады.

4. Алтынды қалпына келтіруАлтын құрамдас ерітіндіні бөліп алғаннан кейін, одан алтынды алу үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Жалпы әдістерге мырышты тұндыру жатады, мұнда мырыш ерітіндіге қосылып, алтынды кешеннен ығыстырып, қатты алтын бөлшектерін түзеді. Тағы бір әдіс белсендіріледі көміртегі адсорбция, мұндағы Белсендірілген көмір ерітіндіден алтын кешенін адсорбциялау үшін қолданылады, содан кейін таза алтын алу үшін одан әрі өңделеді.

Перколяциялық цианидтеу процесі

Перколяциялық цианидтеу қалай жұмыс істейді

Перколяциялық цианидтеу – сұйылтылған цианид ерітіндісінің ұсақталған немесе агломерацияланған кен қабаты арқылы өтуіне мүмкіндік беретін процесс. Кен әдетте үлкен ыдысқа, мысалы, сілтісіздендіргішке немесе үйіндіге салынады. Цианид ерітіндісі кен қабатының бетіне біркелкі таралады, содан кейін ауырлық күшінің әсерінен кен арқылы баяу ағып кетеді. Ерітінді кен арқылы өткенде цианид кенде бар алтынмен әрекеттеседі, еритін алтын – цианидті комплекс түзеді. Содан кейін бұл кешен контейнердің түбіне жиналады.

Перколяциялық цианидтеудегі негізгі компоненттер мен қадамдар

1. Перколяциялық цианидтеу үшін кенді дайындау:

• Ұсақтау және сүзгілеу: Кен алдымен салыстырмалы түрде дөрекі бөлшектердің өлшеміне дейін ұсақталады, әдетте бірнеше сантиметрден бірнеше миллиметрге дейін. Бұл кен қабатында цианид ерітіндісінің өтуі үшін жеткілікті бос орындардың болуын қамтамасыз ету үшін қажет. Ұсақталғаннан кейін кенді кез келген шамадан тыс бөлшектерден тазарту үшін сүзгілеуге болады.

• Агломерация (міндетті емес): Кейбір жағдайларда, әсіресе саздылығы жоғары немесе ұсақ түйіршікті материалдары бар кендер үшін агломерация қажет болуы мүмкін. Агломерация кенге цемент немесе әк сияқты байланыстырушы зат қосып, оны сумен араластырады. Бұл үлкенірек, тұрақты бөлшектердің пайда болуына, кен қабатының өткізгіштігін жақсартуға және перколяция процесінде тесіктердің бітелуіне жол бермейді.

2. Сілтілеуді орнату:

• Шаймаларды шаймалау немесе үйме шаймалау:

• Шайма ыдыстар: Кішігірім ауқымды операциялар немесе одан жоғары сортты кендер үшін әдетте сілтісіздендіру құндары пайдаланылады. Бұл кен орналастырылатын үлкен, астарлы ыдыстар. Құбырлар цианид ерітіндісін қатты бөлшектерді тасымалдамай, кен қабатының астына жинауға мүмкіндік беретін жалған түбімен жабдықталған. Цианид ерітіндісі бүріккіш жүйе арқылы немесе оны жай кеннің үстіне құйып құйманың жоғарғы жағына енгізіледі.

• Үйінді шаймалау: Үйінді сілтісіздендіру ірі көлемдегі операциялар мен төмен сұрыпты кендер үшін қолайлы. Үйінді сілтілеуде кенді жердегі су өткізбейтін төсемге үйеді. Үйінді айтарлықтай үлкен болуы мүмкін, кейде бірнеше гектарды алып жатыр. Цианид ерітіндісі жаңбырлатқыштар желісі немесе тамшылатып суару жүйелері арқылы үйіндіге таратылады.

• Цианид ерітіндісін дайындау: Перколяциялық цианидтеу кезінде қолданылатын цианид ерітіндісі әдетте сұйылтылған ерітінді болып табылады Натрий цианиді немесе калий цианиді, концентрациясы әдетте салмағы бойынша 0.01% - 0.1% диапазонында. Ерітіндіде ерітіндінің рН деңгейін реттеу үшін әк сияқты басқа қоспалар да болуы мүмкін. Тиісті рН сақтау өте маңызды, өйткені ол цианидтің тұрақтылығына және алтынның еру жылдамдығына әсер етеді. Цианидтеу үшін оңтайлы рН әдетте 10-11 шамасында болады.

3. Перколяция және шаймалау:

• Шешімді тарату: Цианид ерітіндісі кен қабатының бетіне біркелкі таралады. Сілтілеу құмыралары жағдайында бұған тесілген құбырды немесе бүріккіш саптама жүйесін пайдалану арқылы қол жеткізуге болады. Үйінді шаймалау кезінде жаңбырлатқыштар немесе тамшылатып суару жүйелері ерітіндінің үйіндінің барлық бөліктеріне жетуін қамтамасыз етеді.

• Шаймалау уақыты: Перколяциялық цианидтеу кезінде шаймалау уақыты кеннің түрі, бөлшектердің өлшемі және цианид ерітіндісінің концентрациясы сияқты факторларға байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Әдетте, ол бірнеше күннен бірнеше аптаға дейін болуы мүмкін. Осы уақыт ішінде цианид ерітіндісі алтынмен әрекеттесіп, оны ерітіп, кен арқылы үздіксіз ағып тұрады.

• Бақылау және бақылау: Бүкіл шаймалау процесінде әртүрлі параметрлерді бақылау өте маңызды. Бұл ерітіндінің рН деңгейін, ерітіндідегі цианид концентрациясын және ерітіндіде еріген алтын мөлшерін үнемі тексеруді қамтиды. Ерітінді үлгілері белгілі бір уақыт аралығында алынып, зертханада талданады. Қажет болса, шаймалау процесін оңтайландыру үшін рН немесе цианид концентрациясына түзетулер енгізілуі мүмкін.

4. Жүкті ерітіндіні жинау және емдеу:

• Коллекция: Құрамында алтыны бар ерітінді, сондай-ақ жүкті ерітінді ретінде белгілі, сілтісіздендіру құтысының түбінде немесе үйінді шаймалау кезінде дренаж жүйесінен жиналады. Шайма құйғыштарда жүкті ерітінді жалған түбінің төменгі жағындағы клапан арқылы сорылады. Үйінді шаймалау кезінде ерітіндіні үйіндінің түбінде орналасқан шұңқырларға немесе тоғандарға жинайды.

• емдеу: Жиналғаннан кейін жүкті ерітінді алтынды қалпына келтіру үшін өңделеді. Бұрын айтылғандай, кең таралған әдістерге мырышты тұндыру және белсендірілген көмірді адсорбциялау жатады. Мырыш жауын-шашынында жүкті ерітіндіге мырыш шаңы немесе мырыш жоңқалары қосылады. Мырыш алтын – цианид кешенімен әрекеттеседі, алтынды ығыстырып, қатты алтын бөлшектерін түзеді, содан кейін оларды сүзуге және одан әрі өңдеуге болады. Белсендірілген көмірді адсорбциялау кезінде жүкті ерітінді белсендірілген көмірмен толтырылған колонка арқылы өтеді. Алтын-цианидті кешен көміртегі бетіне адсорбцияланады, содан кейін көміртекті колоннадан шығарып, алтынды алу үшін өңдейді.

Перколяциялық цианидтеудің артықшылықтары мен кемшіліктері

артықшылықтары

1. Төмен сортты кендерге жарамдылығы: Перколяциялық цианидтеу, әсіресе үйінді шаймалау, төмен сұрыпты алтын кендерін өңдеу үшін жоғары тиімді. Процесс салыстырмалы түрде қарапайым болғандықтан және ұсақ түйіршікті кенді өңдеу үшін кең ұнтақтау мен қымбат жабдықты қажет етпейтіндіктен, басқа күрделі әдістерді қолдану арқылы өңдеу тиімді болмайтын кендер үшін экономикалық тиімді болуы мүмкін.

2. Төмен күрделі және операциялық шығындар: Үлкен, қымбат араластыру цистерналарын және араластыру үшін жоғары энергияны қажет ететін араластыру цианидтеу сияқты алтын алудың кейбір басқа әдістерімен салыстырғанда, перколяциялық цианидтеу күрделі шығындарды азайтады. Қажетті құрал-жабдықтар, мысалы, сілтілеу құмыралары немесе қарапайым үйінді - құрылыс материалдары салыстырмалы түрде арзан. Оған қоса, операциялық шығындар да төмен, өйткені ол аз энергияны тұтынады және күнделікті жұмыс үшін аз жұмыс күшін қажет етеді.

3. Қоршаған ортаның пайдасы (салыстырмалы түрде): Қоршаған ортаға әсер ету тұрғысынан перколяциялық цианидтеу кейбір артықшылықтарға ие болуы мүмкін. Мысалы, үйінді сілтісіздендіру кезінде кен ауқымды ұнтақтауға ұшырамайды, бұл ұсақ шаңның түзілуін азайтады. Сондай-ақ, қапталған сілтісіздендіру құтыларын немесе үйінді төсеніштерін пайдалану цианидтері бар ерітінділердің қоршаған ортаға ағып кетуін болдырмауға көмектеседі. Дегенмен, цианид әлі де жоғары улы зат болып табылатынын және қоршаған ортаны дұрыс басқару әлі де маңызды екенін атап өткен жөн.

4. Қарапайым процесс: Перколяциялық цианидтеу процесі салыстырмалы түрде қарапайым және түсінуге және басқаруға оңай. Бұл оны техникалық тәжірибесі шектеулі шағын көлемдегі тау-кен жұмыстарына қол жетімді етеді.

кемшіліктері

1. Баяу сілтілеу жылдамдығы: Перколяциялық цианидтеудің негізгі кемшіліктерінің бірі салыстырмалы түрде баяу сілтілеу жылдамдығы болып табылады. Кен цианид ерітіндісімен үздіксіз араласатын үгітілген цианидтеумен салыстырғанда, перколяция процесі кен қабаты арқылы ерітіндінің баяу қозғалуына негізделген. Бұл сілтісіздендіру уақытының ұзағырақ болуына әкелуі мүмкін, бұл жоғары өткізу қабілеттілігін немесе жылдам айналымды қажет ететін операциялар үшін жарамсыз болуы мүмкін.

2. Кейбір жағдайларда алтынның төмен қайтарылуы: Перколяциялық цианидтеу кезінде алтын алу жылдамдығы басқа әдістерге қарағанда төмен болуы мүмкін, әсіресе минералогиясы күрделі кендер үшін. Егер алтын жақсы таралған немесе басқа минералдар ішінде жабылған болса, цианид ерітіндісі алтынның барлық бөлшектеріне тиімді түрде қол жеткізе алмауы мүмкін, бұл қалпына келтіру жылдамдығының төмендеуіне әкеледі.

3. Цианидтің уыттылығы: Цианид өте улы зат болып табылады және оны перколяциялық цианидтеуде пайдалану қоршаған ортаға және қауіпсіздікке айтарлықтай қауіп төндіреді. Кез келген ағып кету немесе құрамында цианид бар ерітінділерді дұрыс пайдаланбау қоршаған ортаға және адам денсаулығына ауыр зардаптар әкелуі мүмкін. Бұл қауіптерді азайту үшін қатаң қауіпсіздік шаралары мен қоршаған ортаны қорғау ережелерін сақтау қажет.

4. Кен қасиеттеріне сезімталдық: Перколяциялық цианидтеу табыстылығы кеннің қасиеттеріне өте тәуелді. Сазды жоғары құрайтын кендер, мысалы, кен қабатының өткізгіштігімен байланысты проблемаларды тудыруы мүмкін, бұл ерітіндінің нашар ағынына және тиімсіз шаймалауға әкеледі. Сонымен қатар, құрамында мыс бар минералдар сияқты цианидпен әрекеттесе алатын кейбір минералдары бар кендер цианидті тұтынып, шаймалау процесінің тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Алтын алудың басқа әдістерімен салыстыру

Агитациялық цианидтеумен салыстыру

1. Шаймалау тиімділігі: Араластырғыш цианидтеу әдетте перколяциялық цианидтеумен салыстырғанда жоғары сілтілеу тиімділігіне ие. Араластырып цианидтеу кезінде кен мен цианид ерітіндісінің үздіксіз араласуы екеуінің арасындағы жақсы жанасуды қамтамасыз етеді, нәтижесінде алтын тезірек ериді. Бұл сілтісіздендіру уақытының қысқаруына және алтынды алудың жоғары қарқынына, әсіресе құрамында алтыны жоғары немесе күрделі минералогиясы бар кендерге әкелуі мүмкін.

2. Жабдық және құны: Араластырғыш цианидтеу үлкен араластырғыш цистерналарды, араластыруға арналған қуатты қозғалтқыштарды және күрделі суспензияны айдау жүйелерін қоса алғанда, күрделірек және қымбат жабдықты қажет етеді. Бұл капиталдық шығындардың жоғарылауына әкеледі. Керісінше, перколяциялық цианидтеу сілтілеу құмыралары немесе негізгі үйінді – құрылыс материалдары сияқты қарапайым жабдықты талап етеді, бұл оны күрделі салым тұрғысынан тиімдірек етеді. Дегенмен, араластыру цианидтеуінің операциялық шығындары міндетті түрде жоғары болмауы мүмкін, өйткені сілтілеудің қысқа уақыттары араластыруға арналған жоғары энергия шығынының орнын толтыруы мүмкін.

3. Кен түрлеріне жарамдылығы: Араластырғыш цианидтеу сульфидке бай алтын рудалары сияқты ұсақ ұнтақтауды және қарқынды өңдеуді қажет ететін кендерге қолайлырақ. Перколяциялық цианидтеу, керісінше, дөрекі күйде өңдеуге болатын төмен сұрыпты, тотыққан кендер үшін қолайлы.

Цианидті емес алтынды алу әдістерімен салыстыру

1. Қоршаған ортаға әсері: Тиокарбамидті сілтісіздендіру немесе биологиялық сілтісіздендіру сияқты цианидті емес алтынды алу әдістері көбінесе экологиялық жағынан анағұрлым қауіпсіз болып саналады, өйткені оларда улылығы жоғары цианид пайдаланылмайды. Дегенмен, бұл әдістердің экологиялық проблемалары да бар. Мысалы, тиокарбамид дұрыс басқарылмаса, қоршаған ортаға зиян тигізуі мүмкін, ал био-сілтісіздендіру арнайы қоршаған орта жағдайларын және ұзақ өңдеу уақытын қажет етуі мүмкін. Перколяциялық цианидтеу, цианидті қолдануға қарамастан, цианидтері бар ерітінділерді тиісті түрде сақтау және өңдеу арқылы қоршаған ортаға жауапты түрде басқаруға болады.

2. Құны және тиімділік: Цианидті емес әдістер реагенттер немесе энергияны тұтыну тұрғысынан жоғары шығындарға ие болуы мүмкін. Мысалы, тиокарбамид цианидке қарағанда қымбатырақ, ал био-сілтісіздендіру арнайы микробтық культураларды және бақыланатын қоршаған орта жағдайларын қажет етуі мүмкін, бұл шығындарды арттыруы мүмкін. Тиімділік тұрғысынан цианидтеу, оның ішінде перколяциялық цианидтеу кейбір цианидті емес әдістермен, әсіресе дәстүрлі алтын рудаларымен салыстырғанда, әдетте жоғары алтын алу жылдамдығына ие.

қорытынды

Перколяциялық цианидтеу алтын өндіру өнеркәсібіндегі маңызды әдіс болып табылады, әсіресе төмен сұрыпты және тотыққан алтын кендерін өңдеу үшін. Оның қарапайымдылығы, салыстырмалы түрде төмен құны және белгілі бір руда түрлеріне жарамдылығы оны құнды процесс етеді. Дегенмен, оның кемшіліктері де жоқ емес, мысалы, сілтісіздендірудің баяу қарқыны, алтынды алудың төмендеуі ықтималдығы және цианидті қолданумен байланысты экологиялық және қауіпсіздік тәуекелдері. Тау-кен өнеркәсібі дамып келе жатқандықтан, кенді жақсырақ сипаттау, технологиялық процестердің параметрлерін оңтайландыру және цианидті басқарудың неғұрлым тиімді және қоршаған ортаға зиянсыз әдістерін әзірлеу сияқты перколяциялық цианидтеу процесін жақсартуға күш салынуда. Сонымен қатар, цианидтеу шектеулерін жеңе алатын балама алтын алу әдістерін зерттеу де жалғасуда. Осы қиындықтарға қарамастан, перколяциялық цианидтеу жақын болашақта алтын өндіруде маңызды рөл атқара береді, әсіресе төмен сұрыпты алтын ресурстары мол аймақтарда.