Натрий цианидінің дозасын кен бөлшектерінің өлшеміне қарай қалай реттеуге болады?

Пайдалы қазбаларды өңдеу саласында, әсіресе цианидтеу процесі алтын және күміс алу үшін, реттеу Натрий цианиді оңтайландыру үшін кен бөлшектерінің өлшеміне сәйкес мөлшерлеу өте маңызды шаймалау тиімділігі және өндіріс шығындарын азайту. Бұл мақала осындай түзетулерді қалай жасауға болатыны туралы толық нұсқаулықты ұсынуға бағытталған.

Циандалу реакциясына кен бөлшектерінің мөлшерінің әсер ету механизмі

Беттік ауданы және реакция кинетикасы

Ұсақ руда бөлшектерінің меншікті бетінің ауданы үлкен болады. Қашан натрий цианиді Ерітінді кенмен әрекеттеседі, бетінің үлкен ауданы арасындағы байланыс нүктелерінің көбірек болуына мүмкіндік береді цианид иондар мен мақсатты минералдар (мысалы, алтын немесе күміс). Реакция кинетикасының теориясына сәйкес реакция жылдамдығы әрекеттесуші заттардың бетінің ауданына пропорционал. Мысалы, алтынды цианидтеу бойынша жүргізілген зерттеуде, кен бөлшектерінің өлшемін 38% құрамдық қатынаспен дөрекі өлшемнен -75 мкм-ге дейін азайтқанда, алтынның сілтісіздену жылдамдығы айтарлықтай өсетіні анықталды. Ұсақ бөлшектермен беттегі алтын атомдары көбірек цианид иондарына ұшырап, тиімдірек реакцияны жеңілдетеді.

Екінші жағынан, дөрекі бөлшектердің реакция үшін қол жетімді бетінің ауданы азырақ болады. Цианид иондары тек бөлшектердің сыртқы қабатымен әрекеттесе алады, ал цианид иондарының ірі бөлшектердің ішкі бөлігіне диффузиясы баяу жүреді. Бұл реакцияның жалпы жылдамдығының төмендеуіне және бөлшектердің ішіндегі мақсатты минералдардың толық шайылмауына әкеледі.

Диффузия кедергісі

Ұсақ түйіршікті кендерде мақсатты минералдарға жету үшін цианид иондарының диффузиялануы қажет қашықтық қысқа болады. Бұл диффузиялық кедергіні азайтады және жылдамырақ реакцияға мүмкіндік береді. Кен бөлшектерінің мөлшері ұлғайған сайын кен бөлшектерінің кеуекті құрылымы арқылы цианид иондарының диффузиялық жолы ұзарады. Бөлшектерде ганг минералдарының болуы диффузиялық тосқауыл ретінде де әрекет ете алады. Мысалы, егер ірі бөлшекте құрамында алтыны бар минералдардың айналасында реактивті емес ганг минералдарының қабаттары болса, цианид иондарының алтынмен енуі және әрекеттесуі әлдеқайда ұзағырақ болады, нәтижесінде шаймалау тиімділігі төмен болады.

Кен бөлшектерінің мөлшерін өлшеу

Елеу талдауы

Елеуіш – кен бөлшектерінің мөлшерін анықтаудың кең таралған және қарапайым әдісі. Тор өлшемдері әртүрлі стандартты електер жинағы қолданылады. Кен үлгісін штабельдің үстіңгі елеуішіне қояды, содан кейін штабельді белгілі бір мерзімге механикалық түрде шайқайды. Әрбір електен өткен бөлшектер жиналады және өлшенеді. Әрбір електе ұсталған бөлшектердің массалық пайызын есептеу арқылы кен үлгісінің бөлшектердің өлшемдік таралуын алуға болады. Мысалы, алтын кенін байыту фабрикасында, егер руда торларының өлшемдері 200. 325. және 400. елеуіштер сериясы арқылы електен өткізілсе, әрбір тор өлшемінен кіші бөлшектердің пайыздық үлесін анықтауға болады, бұл кеннің ұсақтығын түсінуге көмектеседі.

Лазерлік дифракциялық бөлшектердің өлшемін талдау

Бұл неғұрлым жетілдірілген және дәл әдіс. Лазерлік дифракциялық анализаторлар лазер сәулесі дисперсті бөлшектер жүйесінен өткен кезде бөлшектер лазер сәулесін шашыратады деген принципке негізделген. Шашыраған жарықтың бұрышы мен қарқындылығы бөлшектердің өлшеміне байланысты. Шашыраған жарықты өлшей отырып, аспап кен үлгісінің бөлшектердің өлшемді таралуын есептей алады. Ол електен өткізу арқылы дәл өлшеу қиын болуы мүмкін өте ұсақ бөлшектерді қоса алғанда, бөлшектердің өлшемдерінің барлық ауқымы туралы толық ақпаратты қамтамасыз ете алады. Бұл әдіс әсіресе бөлшектердің өлшемдері кең кендермен жұмыс істегенде немесе цианидтеу процесін оңтайландыру үшін жоғары дәлдіктегі өлшемдер қажет болғанда пайдалы.

Натрий цианидінің дозасын реттеу принциптері мен әдістері

Жалпы қағидалар

Белгілі бір диапазондағы пропорционалды қатынас

Жалпы алғанда, белгілі бір диапазонда, сомасы Натрий цианиді қосылған кен бөлшектерінің бетінің ауданына пропорционал. Кеннің бөлшектерінің мөлшері кішірейген сайын (бетінің ауданы үлкенірек), мақсатты минералдармен толық реакцияны қамтамасыз ету үшін натрий цианиді көбірек қажет. Алайда бұл қатынас шексіз сызықты емес. Натрий цианидінің мөлшері белгілі бір деңгейден асқанда, сілтісіздендіру тиімділігі айтарлықтай артпауы мүмкін және ол химиялық заттардың ысырап болуына және өндіріс шығындарының өсуіне әкеледі.

Кен сипаттамаларын қарастыру

Рудалардың әртүрлі түрлерінің химиялық құрамы мен құрылымы әртүрлі. Кейбір кендерде цианид иондарын тұтынатын минералдар болуы мүмкін, мысалы, кейбір сульфидті минералдар. Мұндай жағдайларда, тіпті бірдей бөлшектердің өлшемі үшін, қажетті шаймалау әсеріне жету үшін натрий цианидін көбірек қажет етуі мүмкін. Мысалы, кенде пириттің жоғары үлесі болса, пирит цианид иондарымен және ерітіндідегі оттегімен әрекеттесіп, цианидті жұмсауы мүмкін. Осылайша, цианидтің дозасын кеннің ерекше минералдық құрамына сәйкес реттеу қажет.

Реттеу әдістері

Зертханалық тестілеу

Ірі өнеркәсіптік өндірісті бастамас бұрын зертханалық сынақтар жүргізілуі керек. Ұнтақтау және елеу арқылы әр түрлі бөлшектердің өлшемдері бар кен үлгілерін дайындаңыз. Содан кейін натрий цианидінің әртүрлі дозаларымен осы үлгілерде цианидтеумен шаймалау сынақтарын жүргізіңіз. Әртүрлі жағдайларда мақсатты минералдардың (мысалы, алтын немесе күміс) шаймалау жылдамдығын өлшеңіз. Тәжірибелік мәліметтерді талдай отырып, кен бөлшектерінің мөлшері арасындағы байланысты орнатыңыз, натрий цианидінің дозасы, және шаймалау жылдамдығы. Мысалы, бөлшектерінің мөлшері -200 көз (шамамен 74 мкм) алтын рудасы үшін зертханалық сынақ натрий цианидінің дозасын 1 кг/т-дан 2 кг/т дейін арттырған кезде, алтынды сілтісіздендіру жылдамдығы 70%-дан 85%-ға дейін артады, бірақ дозаны одан әрі арттыру тек 3 кг/сілтілеу жылдамдығын тек 87%-ға дейін арттырады. Бұл мәліметтерді өнеркәсіптік өндіріске анықтама ретінде пайдалануға болады.

Өнеркәсіптік өндірісте онлайн бақылау және реттеу

Өнеркәсіптік өндірісте цианидтеу процесіне түсетін кеннің бөлшектерінің мөлшерін үздіксіз бақылау үшін онлайн бөлшектер өлшемі анализаторларын орнатуға болады. Зертханалық сынақтардағы бөлшектердің мөлшері мен натрий цианидінің мөлшерлемесі арасындағы алдын ала белгіленген байланыс негізінде автоматты мөлшерлеу жүйесін нақты уақыт режимінде реттеуге болады. Мысалы, желідегі бөлшектер өлшемі анализаторы кеннің орташа бөлшектерінің ұсақталғанын анықтаса, автоматты мөлшерлеу жүйесі оңтайлы шаймалау тиімділігін сақтау үшін натрий цианидінің дозасын сәйкесінше арттыра алады.

Қорытындылай келе, натрий цианидінің дозасын кен бөлшектерінің өлшеміне сәйкес реттеу цианидтеу процесінде күрделі, бірақ маңызды міндет болып табылады. Кен бөлшектерінің мөлшерінің әсер ету механизмін түсіну, бөлшектердің өлшемін дәл өлшеу және сәйкес реттеу принциптері мен әдістерін сақтай отырып, минералды өңдеу өнеркәсібі цианидтеу арқылы шаймалаудың тиімділігін арттыра алады, химиялық тұтынуды азайтады және жалпы экономикалық және экологиялық пайданы арттырады.