Тиокарбамид алтынын казып алуу процесси: принциптери, операциялары жана кароолору

тааныштыруу

Алтын казып алуу тоо-кен жана баалуу металлдар өнөр жайында маанилүү процесс болуп саналат. Ар кандай казып алуу ыкмаларынын ичинен Тиоурея алтынын казып алуу процесси акыркы жылдары олуттуу көңүл бурууга ээ болду. Химиялык формуласы \(SCN_2H_4\) болгон Тиоурея бул процессте маанилүү ролду ойногон органикалык кошулма. Бул блог постунда тиоурея алтынын казып алуу процесси ар тараптуу каралат, анын принциптери, иштөө этаптары, таасир этүүчү факторлору жана салттуу ыкмаларга салыштырмалуу артыкчылыктары камтылат.

Тиокарбамид алтынын казып алуунун принциптери

Тиокарбамид алтынын экстракциялоонун негизги принциби анын кислоталуу чөйрөдө алтын иондору менен туруктуу комплекстерди түзүү жөндөмүндө жатат. Кычкылдандыруучу заттын катышуусунда рудадагы алтын кычкылданат, андан кийин тиомочевина менен реакцияга кирип, эрүүчү алтын-тиокарбамид комплекстерин пайда кылат. Бул процессте колдонулган эң кеңири таралган кычкылдандыргычтар темир (III) иондору жана эриген кычкылтек.

Тиомочевина кислоталуу эритмелерде салыштырмалуу туруктуу, бул экстракция процессин камсыз кылуучу негизги фактор болуп саналат. Кычкыл чөйрөдө тиомочевина металл катиондору менен бир катар комплекстүү иондорду түзө алат. Бирок, сымаптан тышкары , тиомочевина комплекстүү иондорунун башка металлдар менен туруктуулугу салыштырмалуу төмөн. Бул мүнөздөмө тиомочевина негизиндеги алтынды экстракциялоого алтын үчүн жогорку селективдүүлүк берет.

Тиокарбамид алтынын казып алуу процессиндеги операциялык кадамдар

Руда даярдоо

Тиокарбамид алтынын алуу процессиндеги биринчи кадам руданы даярдоо болуп саналат. Тиокарбамид эритмеси менен жакшыраак байланыш үчүн жердин аянтын көбөйтүү үчүн руданы майдалоо жана тиешелүү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө чейин майдалоо керек. Негизинен бөлүкчөлөрдүн өлчөмү канчалык майда болсо, руда менен тиокарбамид камтыган эритменин ортосундагы реакциянын ылдамдыгы ошончолук жогору болот. Бирок, өтө жакшы майдалоо кээ бир терс кесепеттерге алып келиши мүмкүн, мисалы, энергия керектөөнүн көбөйүшү жана кийинки катуу - суюктук бөлүүдөгү кыйынчылыктар.

Тиокарбамидди эритүү

Руданы даярдагандан кийин, майдаланган руда тиомочевина камтылган эритме менен аралаштырылат. Тиомочевина щелочтуу эритмелерде туруксуз болгондуктан жана сульфиддерге жана аминоцианиддерге оңой ажырагандыктан , сиңирүүчү эритме, адатта, тиомочевинанын суюлтулган күкүрт кислотасынын эритмеси болуп саналат. Пульпанын жергиликтүү ысып кетишинен сактануу үчүн алгач кислотаны, андан кийин тиомочевинаны кошуу маанилүү, анткени бул тиомочевинанын гидролизин пайда кылып, анын натыйжалуулугун төмөндөтүшү мүмкүн.

Шайкап алуу процессинде тиомочевинанын концентрациясы, кычкылдандыруучу агенттин түрү жана көлөмү, эритменин рН мааниси, пульпанын температурасы жана чайкап алуу убактысы сыяктуу факторлор алтынды чайкап алуу ылдамдыгына олуттуу таасирин тийгизет. Мисалы, алтынды чайкап алуу ылдамдыгы тиомочевинанын концентрациясынын жогорулашы менен жалпысынан жогорулайт, бирок ашыкча тиомочевина чыгымдардын көбөйүшүнө жана экологиялык көйгөйлөргө алып келиши мүмкүн. Орточо чөйрөнүн рН мааниси тиомочевинанын концентрациясына байланыштуу. Кадимки температурада жана тиомочевинанын дозалоо шарттарында чөйрөнүн рН мааниси 1.5тен төмөн болушу жакшы. Бирок, кычкылдуулук өтө жогору болбошу керек, болбосо рудадагы кислотада эрүүчү кошулмалардын көлөмүн көбөйтөт.

Катуу - суюктук бөлүү

Сылсыздандыруу процессинен кийин алтын-тиокарбамид комплекстерин камтыган кош бойлуу эритмени катуу калдыктардан бөлүп алуу үчүн катуу – суюктук бөлүү жүргүзүлөт. Катуу - суюктуктарды бөлүүнүн кеңири таралган ыкмалары фильтрация жана чөктүрүүнү камтыйт. Бөлүп алуу ыкмасын тандоо руданын мүнөзү, катуу заттын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү жана операциянын масштабы сыяктуу факторлорго көз каранды. Кош бойлуу эритменин сапатын камсыз кылуу жана кийинки алтынды алуу операцияларын жеңилдетүү үчүн катуу - суюктуктун эффективдүү бөлүнүшү өтө маанилүү.

Кош бойлуу эритмесинен алтынды калыбына келтирүү

Катуу - суюк бөлүүдөн кийин алынган кош бойлуу эритмеден алтынды алуу үчүн бир нече ыкмалар бар. Эки жалпы ыкмалары металл алмаштыруу жана electrowinning болуп саналат.

Металлдарды алмаштыруу : Темир жана алюминий сыяктуу металлдар эритмедеги алтын-тиомочевина комплексинен алтынды алмаштыруу үчүн калыбына келтирүүчү агент катары колдонулушу мүмкүн. Алмаштырылган алтын катуу чөкмөнү пайда кылат, аны андан ары таза алтын алуу үчүн иштетүүгө болот.

Электролиздөө : Электролиздөө процессинде кош бойлуу эритме аркылуу электр тогу өтөт. Эритмедеги алтын иондору катоддо калыбына келтирилип, катоддун бетине чөкмөлөнөт, ал эми тиомочевина жана башка заттар аноддо кычкылданат. Бул ыкма жогорку тазалыктагы алтынды бөлүп алууга жетише алат, бирок атайын электр жабдууларын жана тиешелүү иштөө шарттарын талап кылат.

Алтын продуктыларын аффинаждоо

Калыбына келтирилгенден кийин алынган алтында, адатта, кандайдыр бир аралашмалар болот жана жогорку тазалыктагы алтын продуктуларын алуу үчүн аффинаждалышы керек. Аффинаждоо процесси цианиддөө сыяктуу башка экстракция ыкмалары менен алынган алтындын процессине окшош. Тазалоонун кеңири таралган ыкмаларына химиялык тазалоо жана электролиттик тазалоо кирет, алар аралашмаларды эффективдүү алып таштай алат жана рыноктун талаптарына жооп берүү үчүн алтындын тазалыгын жакшыртат.

Тиокарбамид алтынын алуу процессине таасир этүүчү факторлор

Руданын минералдык курамы

Руданын минералдык курамы тиомочевинадан алтын алуу процессине олуттуу таасирин тийгизет. Чийки заттагы жез, висмут кычкылдары кислотада эрип, тиомочевина менен комплекске айланат, бул тиомочевинанын алтынды эритүү таасирин азайтып, тиомочевинанын керектелишин көбөйтөт. Мындан тышкары, эгерде чийки затта кислотада эрүүчү заттардын (мисалы, эки валенттүү темир, көмүртек кычкылдары, түстүү эмес металл кычкылдары ж.б.) жана калыбына келтирүүчү компоненттердин көп көлөмү болсо, анда кычкылдандыруучу заттардын жана күкүрт кислотасынын керектелишин көбөйтүп, алтындын эритүү ылдамдыгын төмөндөтөт. Бирок, жез, мышьяк, сурьма жана коргошун сыяктуу сульфиддик минералдар алтынды тиомочевина менен эритүү процессине салыштырмалуу аз зыяндуу таасир этет, бул тиомочевина негизиндеги алтынды алуу татаал отко чыдамдуу алтын минералдык чийки затынан алтын менен күмүштү тандап алууга мүмкүндүк берет.

Рудадагы алтындын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү

Рудадагы алтындын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү алтынды жууп алуу ылдамдыгына таасир этүүчү факторлордун бири болуп саналат. Жалпысынан алганда, алтындын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү канчалык кичине болсо, спецификалык бетинин аянты ошончолук чоңураак жана тиокарбамид эритмеси менен байланышуу ошончолук жеңил болот, натыйжада жуунуу ылдамдыгы жогору болот. Ошондуктан, руданы даярдоо стадиясында рудадагы алтын бөлүкчөлөрүн толугу менен ачыкка чыгаруу жана эритүү процессин жеңилдетүү үчүн тиешелүү майдалоо операциялары талап кылынат.

Абанын температурасы:

Температура тиокарбамид алтынын алуу процессине кош таасирин тийгизет. Бир жагынан алганда, температураны жогорулатуу реагенттердин диффузия ылдамдыгын жана алтын менен тиокарбамиддин ортосундагы реакциянын ылдамдыгын тездетип, ошону менен алтынды эритүү ылдамдыгын жогорулатат. Башка жагынан алганда, тиокарбамид начар термикалык туруктуулукка ээ. Температура өтө жогору болгондо тиокарбамид гидролизге жана ажыроого жакын болуп, экстракция процессинде анын эффективдүүлүгүн төмөндөтөт. Жалпысынан алганда, тиокарбамидди эритүү процессинин температурасы 55 °Cден төмөн көзөмөлдөнөт жана көп учурларда ал бөлмө температурасында жүргүзүлөт.

Эритменин рН мааниси

Мурда айтылгандай, эритменин рН мааниси тиокарбамиддин туруктуулугу жана алтындын эритме эффектиси менен тыгыз байланышта. Тиокарбамид кислоталуу чөйрөдө туруктуу, ал эми тиешелүү кислоталуу чөйрө алтын-тиокарбамид комплекстеринин пайда болушуна шарт түзөт. Бирок, рН мааниси өтө төмөн болсо, бул аралашмалардын кислотада эрүүчү санын гана көбөйтпөстөн, экстракция процессине ыңгайсыз болгон терс реакцияларды жаратышы мүмкүн. Ошондуктан, оптималдуу экстракция эффектин камсыз кылуу үчүн эритменин рН маанисин так көзөмөлдөө зарыл.

Тиокарбамид жана кычкылдандыргычтын концентрациясы

Тиокарбамид концентрациясы түзүлүүчү алтын-тиокарбамид комплекстеринин өлчөмүнө түздөн-түз таасирин тийгизет. Жалпысынан алганда, тиокарбамид концентрациясын жогорулатуу алтынды эритүү ылдамдыгын жогорулатат. Бирок, чыгымдарды жана экологиялык факторлорду эске алуу менен тиокарбамид концентрациясын оптималдаштыруу керек. кычкылдандыруучу агенттин түрү жана концентрациясы да чечүүчү ролду ойнойт. Рудадагы алтындын үзгүлтүксүз кычкылданышын камсыз кылуу үчүн адекваттуу кычкылдандыруучу агент талап кылынат, бирок ашыкча кычкылдандыруучу агент тиокарбамиддин кычкылданышына жана ажыроосуна да алып келиши мүмкүн, бул тиокарбамидди пайдалануунун натыйжалуулугун төмөндөтөт.

Тиокарбамид алтынын алуу процессинин артыкчылыктары

1. Тез эритүү ылдамдыгы : Цианиддөө сыяктуу кээ бир салттуу алтынды бөлүп алуу ыкмалары менен салыштырганда, тиомочевина алтынын бөлүп алуу процесси салыштырмалуу тез эритүү ылдамдыгына ээ. Кычкыл чөйрөдө алтын-тиомочевина комплекстеринин пайда болушу алтынды тез эритип, бөлүп алуу убактысын бир топ кыскартат.

2. Төмөн уулуулугу : Тиомочевина салттуу цианиддөө ыкмаларында колдонулган цианидге салыштырмалуу азыраак уулуу . Цианид өтө уулуу жана айлана-чөйрөгө жана адамдардын ден соолугуна олуттуу коркунуч келтирет. Алтын казып алууда тиомочевинаны колдонуу уулуу заттар менен байланышкан экологиялык жана коопсуздук коркунучтарын азайтат.

3. Жакшы селективдүүлүк : Тиомочевина комплексинин иондорунун сымаптан башка көпчүлүк металлдар менен салыштырмалуу төмөн туруктуулугунан улам, тиомочевина негизиндеги алтынды бөлүп алуу процесси алтын үчүн жогорку селективдүүлүккө ээ. Ал ар кандай металл кошулмаларын камтыган татаал рудалардан алтынды натыйжалуу бөлүп ала алат, бул бөлүп алуу процессиндеги кошулмалардын кийлигишүүсүн азайтат.

4. Эритмени иштетүүдөн кийинки жеңилирээк : Алтынды бөлүп алуу процессинен кийин тиомочевинаны камтыган эритмени иштетүү салыштырмалуу оңой. Мисалы, алтынды бөлүп алуу этабында металлды алмаштыруу же электролиттик ыкмаларды колдонуу алтынды эритмеден салыштырмалуу оңой бөлүп алууга мүмкүндүк берет, ал эми калган эритмени айлана-чөйрөнүн булганышын азайтуу үчүн андан ары иштетүүгө болот.

жыйынтыктоо

Тиокарбамид алтынын алуу процесси алтынды казып алуу тармагында келечектүү ыкма болуп саналат. Анын принциптерин, операциялык кадамдарын, таасир этүүчү факторлорду жана артыкчылыктарды түшүнүү менен тоо-кен компаниялары жана изилдөөчүлөр алтын казып алуунун эффективдүүлүгүн жогорулатуу, чыгымдарды азайтуу жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин минималдаштыруу процессин жакшыраак оптималдаштыра алышат. Тиокарбамидди керектөөнү оптималдаштыруу жана руданын ар кандай шарттарында процесстин туруктуулугун жогорулатуу сыяктуу дагы эле чечиле турган кээ бир көйгөйлөр бар экендигине карабастан, бул чөйрөдөгү үзгүлтүксүз изилдөөлөр жана инновациялар тиокарбамидди казып алуу процессин андан ары өнүктүрүүгө жана колдонууга өбөлгө түзөрү шексиз.