Алтын қалдықтарынан натрий цианидін алудың қандай процестері бар?

кіріспе

Алтын өндіру өнеркәсібінде, цианид кендерден алтынды ерітудегі тиімділігіне байланысты экстракция процесінде кеңінен қолданылады. Дегенмен, қалдық қоймаларында цианидтің болуы қоршаған ортаға және қауіпсіздікке айтарлықтай қауіп төндіреді. Нәтижесінде тиімді әзірлеу және енгізу Цианидті жою процестердің маңызы зор. Бұл мақала емдеуде қолданылатын цианидтерді жоюдың әртүрлі процестерін зерттейді Алтын қалдықтары, қолда бар әдістерді жан-жақты түсінуді қамтамасыз етуге бағытталған.

Сілтілік хлорлау әдісі

Қағидасы

Сілтілі хлорлау әдісі цианидті кетіру үшін ең көп қолданылатын процестердің бірі болып табылады. Бұл әдісте қалдық шламына сілтілі жағдайда хлор негізіндегі тотықтырғыштар қосылады. Хлор цианид иондарымен (CN-) әрекеттесіп, аз уытты өнімдер түзеді. Реакция екі негізгі кезеңде жүреді. Бірінші кезеңде цианид цианатқа (CNO-) тотығады, ал екінші кезеңде цианат одан әрі азот газына ыдырайды, көміртегі диоксиді және басқа да зиянсыз заттар.

артықшылықтары

• Жоғары тиімділік: Нормативтік ағызу шектеріне сәйкес алтын қалдықтарындағы цианидтің жоғары концентрациясын тиімді төмендете алады.

• Кеңінен қолдануға болады: Цианидтердің концентрациясы мен құрамы әртүрлі қалдықтардың кең ауқымы үшін қолайлы.

• Жақсы орнатылған технология: Процесс жақсы түсінілген және оны қолдануда үлкен өндірістік тәжірибе бар.

кемшіліктері

• Коррозиялық реагенттер: Хлор негізіндегі тотықтырғыштар жабдықты коррозияға ұшыратуы мүмкін, бұл техникалық қызмет көрсету шығындарының жоғарылауына және жабдықтың қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкеледі.

• Уытты қосалқы өнімдер: Реакция кезінде процесс дұрыс бақыланбаса, хлор газы сияқты улы қосалқы өнімдердің пайда болу қаупі бар.

• Жоғары химиялық тұтыну: Хлор негізіндегі тотықтырғыштардың салыстырмалы түрде көп мөлшерін қажет етеді, бұл операциялық шығындарды арттыруы мүмкін.

Case Study

Алтын кеніші құрамында цианид бар қалдықтарды өңдеу үшін сілтілі хлорлау әдісін қолданды. Қалдық суспензиясының рН мәнін 10 - 11 шамасында мұқият бақылап, ағартқыш ұнтақтың тиісті мөлшерін (жалпы хлор негізіндегі тотықтырғыш) қосу арқылы қалдықтардағы цианидтердің жалпы мөлшері өңдеуден кейін бастапқы 200 мг/л концентрациядан 0.1 мг/л-ге дейін төмендеді. Өңделген қалдықтар жергілікті экологиялық ағызу стандарттарына сай болды.

INCO процесі (күкірт диоксиді - ауа процесі)

Қағидасы

Күкірт диоксиді – ауа процесі деп те аталатын INCO процесі цианидті кетірудің тағы бір маңызды технологиясы болып табылады. Бұл процесте күкірт диоксиді мен ауа мыс катализаторының қатысуымен қалдық шламына енгізіледі. Күкірт диоксиді сульфатқа дейін тотығады, ал ауадағы оттегі цианидтің тотығуына көмектеседі. Мыс катализаторы реакция жылдамдығын жылдамдатады, цианидті көмірқышқыл газына, азотқа және басқа заттарға айналдырады.

артықшылықтары

• Төменгі химиялық тұтыну: Кейбір басқа әдістермен салыстырғанда, ол ауаны тотықтырғыш көзі ретінде пайдаланатындықтан, азырақ химиялық енгізуді қажет етеді.

• Азайтылған улы қосалқы өнімдер: Сілтілі хлорлаумен салыстырғанда улы қосалқы өнімдерді аз шығарады, бұл оны қоршаған ортаға зиянсызырақ нұсқа етеді.

• Құны - Тиімді: Күкірт диоксиді мен ауаның салыстырмалы түрде төмен құнына байланысты ауқымды операциялар үшін үнемді болуы мүмкін.

кемшіліктері

• Катализаторға қойылатын талаптар: Мыс катализаторының қажеттілігі процеске күрделілік қосады. Катализаторды мұқият күтіп ұстау және бақылау қажет, оның жоғалуы немесе өшірілуі процестің тиімділігіне әсер етуі мүмкін.

• pH сезімталдығы: Процесс қалдық суспензиясының рН деңгейіне сезімтал. Цианидті тиімді жою үшін оңтайлы рН жағдайларын сақтау қажет, әдетте 8 - 9 аралығында.

• Баяу реакция жылдамдығы: Кейбір басқа тотығу процестерімен салыстырғанда реакция жылдамдығы салыстырмалы түрде баяу, бұл үлкенірек реакциялық ыдыстарды және ұзақ тұру уақытын қажет етуі мүмкін.

Case Study

INCO процесінде кең ауқымды алтын өндіру операциясы жүзеге асырылды. Күкірт диоксиді мен ауаны енгізуге арналған арнайы реакция жүйесін орнату және мыс катализаторының дозасын мұқият бақылау арқылы олар өз қалдықтарындағы цианид концентрациясын 150 мг/л-ден 50 мг/л-ге дейін төмендете алды. Бұл өнеркәсіптің қалдық қалдықтарын жоюға арналған әлсіз қышқылды диссоциацияланатын (WAD) цианид деңгейіне қойылатын талаптарын қанағаттандырды.

Биологиялық өңдеу әдістері

Қағидасы

Цианидті – құрамында алтыны бар қалдықтарды биологиялық өңдеу бактериялар мен саңырауқұлақтар сияқты микроорганизмдерді қолдануды қамтиды. Бұл микроорганизмдер азот немесе көміртек көзі ретінде цианидті метаболиздей алады. Мысалы, кейбір бактериялар ферментативті реакциялар арқылы цианидті аммиакқа айналдыра алады. Жалпы процесс биохимиялық реакциялардың күрделі сериясы болып табылады, онда микроорганизмдер цианид молекуласын тиісті температура, рН және қоректік заттардың қолжетімділігі сияқты қоршаған ортаның белгілі бір жағдайында ыдыратады.

артықшылықтары

• Экологиялық таза: Биологиялық тазарту неғұрлым тұрақты нұсқа болып табылады, өйткені ол қоршаған ортаға қосымша зиянды химиялық заттарды енгізбейді.

• Төмен баға: Микробтық культура орнатылғаннан кейін операциялық шығындар салыстырмалы түрде төмен болуы мүмкін, өйткені микроорганизмдер өздігінен көбейіп, табиғи қоректік заттарды пайдалана алады.

• Селективті емдеу: Кейбір микроорганизмдер цианидті таңдамалы түрде нысанаға алып, қалдықтар қоймасында басқа бағалы минералдарды қалдыра алады.

кемшіліктері

• Баяу процесс: Биологиялық процестердің химиялық тотығу әдістерімен салыстырғанда реакция жылдамдығы әдетте баяу болады. Бұл ауқымды биореакторларды және ұзақ өңдеу уақытын қажет етуі мүмкін.

• Қоршаған орта жағдайларына сезімталдық: Микроорганизмдер температураның өзгеруіне, рН-ға және қалдық қоймасында басқа улы заттардың болуына өте сезімтал. Тіпті шамалы ауытқулар микробтардың белсенділігін бұзуы және цианидтерді жою тиімділігін төмендетуі мүмкін.

• Іске қосу күрделілігі: Цианидтің ыдырауы үшін тұрақты және тиімді микробтық мәдениетті құру қиын болуы мүмкін. Ол тиісті микроорганизмдерді мұқият таңдауды және климаттандыруды талап етеді.

Case Study

Алтын кеніші биологиялық тазарту жүйесімен тәжірибеден өтті. Олар цианид – ыдырататын бактериялар консорциумымен толтырылған арнайы жасалған биореакторды пайдаланды. Ұзақ мерзімді жұмыс және биореактордағы қоршаған орта жағдайын үздіксіз оңтайландырудан кейін олар қалдықтардағы цианид концентрациясын 80 мг/л-ден 10 мг/л-ге дейін төмендете алды. Дегенмен, бұл процесс тұрақты өнімділікке жету үшін бірнеше ай іске қосуды және реттеуді қажет етті.

Қалдықтарды жуу және тоғандарды аршу (WPS) процесі

Қағидасы

WPS процесі екі негізгі кезеңнен тұрады: қалдық суспензиясын жуу және цианидті тоған немесе резервуардан тазарту. Жуу сатысында қалдық суспензиясын жуу үшін қарсы ток жоғары жылдамдықты қоюлатқыштар қолданылады. Бұл қалдық қоймасынан цианид бар ерітіндінің едәуір мөлшерін кетіруге көмектеседі. Құрамында цианид бар қоюлатқыштың толып кетуі тоған немесе резервуарды тазартуға жатады. Аршу процесінде цианидке бай ерітіндіге ауа немесе басқа аршу агенттері әсер етеді. Цианид сутегі газы түріндегі цианид ерітіндіден тазартылады және оны қалпына келтіруге немесе одан әрі өңдеуге болады. Тазартылған суды қайтадан жуу кезеңіне қайта өңдеуге болады, бұл су балансын басқаруға көмектеседі.

артықшылықтары

• Ресурстарды қалпына келтіру: Бұл процесс шахтадағы жалпы цианидті тұтынуды азайта отырып, сілтісіздендіру процесіне қайта өңдеуге болатын цианидті қалпына келтіруге мүмкіндік береді.

• Су ресурстарын басқару: Тазартылған суды қайта өңдеу арқылы ол тау-кен жұмыстарында су балансын басқаруға көмектеседі, тұщы суды тұтыну қажеттілігін азайтады және ағынды сулардың ағуын азайтады.

• Қолданыстағы инфрақұрылымды пайдалану: WPS процесі қалыңдатқыштар мен өңдейтін су қоймалары сияқты қолданыстағы зауыт инфрақұрылымын жиі пайдалана алады, бұл үлкен капитал салымдарының қажеттілігін азайтады.

кемшіліктері

• Жұмыстағы күрделілік: Процесс бірнеше қадамдарды қамтиды және жуу тиімділігі, аршу жылдамдығы және суды қайта өңдеу коэффициенттері сияқты параметрлерді мұқият бақылауды қажет етеді.

• Цианидті қалпына келтіру тиімділігі: тиімділігі Цианидті қалпына келтіру қалдық қоймаларындағы цианидтің бастапқы концентрациясы, жуу және аршу жұмыстарының сапасы және басқа да кедергі жасайтын заттардың болуы сияқты факторлар әсер етуі мүмкін.

• Иіс және қауіпсіздік мәселелері: Аршу процесі күшті иісі бар және улылығы жоғары цианид сутегі газын шығаруы мүмкін. Газдың ағып кетуін болдырмау және жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін тиісті қауіпсіздік шараларын сақтау қажет.

Case Study

Алтын өндіруші компания WPS процесін енгізді. Жақсартылған жуу үшін қолданыстағы қоюлатқыштарды қайта жабдықтау және цианидті аршу үшін жабық тоған салу арқылы олар цианидті алу жылдамдығын 70%-ға дейін жеткізе алды. Алынған цианид сілтісіздендіру тізбегіне сәтті қайта өңделді, бұл олардың цианидті сатып алу шығындарын айтарлықтай сомаға азайтты.

қорытынды

Алтын қалдықтарынан цианидті жою қоршаған ортаны қорғау және тау-кен өндірісінің тұрақты тәжірибесі үшін өте маңызды. Сілтілік хлорлау, INCO процесі, биологиялық тазарту және WPS процесін қоса алғанда, талқыланған цианидтерді кетіру процестерінің әрқайсысының өзіндік бірегей артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Ең қолайлы процесті таңдау қалдықтардағы цианидтердің бастапқы концентрациясы, қалдықтардың құрамы, қолда бар инфрақұрылым және шығын-пайда талдауы сияқты әртүрлі факторларға байланысты. Көптеген жағдайларда ең тиімді және үнемді цианидті жоюға қол жеткізу үшін осы процестерді біріктіру қажет болуы мүмкін. Тау-кен өнеркәсібі қоршаған ортаны бақылаудың жоғарылауымен бетпе-бет келе жатқандықтан, цианидтерді кетіру технологияларындағы үздіксіз зерттеулер мен әзірлемелер таза және тұрақты болашақты қамтамасыз ету үшін маңызды болады.