Натрийн цианидыг уусгах үр ашиг: нөлөөлөх хүчин зүйлс ба оновчтой болгох стратеги

Оршил

Цианидыг уусгах, ялангуяа натрийн цианидыг ашиглан уусгах нь хүдрийн биетээс үнэт металл, ялангуяа алт, мөнгийг олборлоход удаан хугацааны турш тулгын чулуу байсаар ирсэн. 1887 онд үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглагдаж эхэлснээс хойш энэ аргыг харьцангуй өндөр үр ашигтай, өртөг хэмнэлттэй тул өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Гэсэн хэдий ч энэ үйл явц нь нарийн төвөгтэй бөгөөд үр ашигт нь олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Эдгээр хүчин зүйлийг ойлгох нь уул уурхай, металлургийн салбарт металлын олборлолтыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх, үйл ажиллагааны зардлыг багасгахад чухал үүрэгтэй.

Цианидын натрийн уусгалтын зарчим

Өнгөгүй, маш хортой нэгдэл болох натрийн цианид нь уусгах процесст гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Усан уусмалд, шүлтийн дор

(ихэвчлэн шохой нэмэх замаар хадгалагддаг) нөхцөлд цианидын ионууд (CN⁻) нь хүчилтөрөгчийн дэргэд алт (Au) болон мөнгө (Ag)-тай урвалд ордог. Алтны цианидын ерөнхий химийн урвалыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

4Au + 8CN⁻+ O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻

Энэ урвал нь цахилгаан химийн зэврэлттэй төстэй байдлаар явагддаг. Хүчилтөрөгч нь исэлдүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд алтыг цианидын ионы цогц [Au(CN)₂]⁻ хэлбэрээр уусмалд уусгахад тусалдаг. Үүний нэгэн адил мөнгө нь ижил төстэй урвалын механизмыг дагаж мөрддөг.

Цианидыг уусгах үр ашигт нөлөөлөх хүчин зүйлс

Хүдрийн шинж чанар

1.Бөөмийн хэмжээ

• Хүдрийн нунтаглах ширхэгийн хэмжээ хамгийн чухал юм. Цианидыг уусгахаас өмнө хүдрийг бутлах, шигших, нунтаглах, зэрэглэх замаар урьдчилан боловсруулсан байх шаардлагатай. Нарийн ширхэгтэй эсвэл капсулжуулсан үнэт металлтай хүдрийн хувьд мономерын диссоциацид хүрэхийн тулд зохих ёсоор нунтаглах нь чухал юм. Хэрэв хүдэр нь нунтаглагдсан бол энэ нь зөвхөн нунтаглах зардлыг нэмэгдүүлээд зогсохгүй уусдаг хольцыг уусдаг шингэнд оруулах эрсдэлтэй. Нэмж дурдахад хэт нунтаглах нь хатуу шингэнийг ялгахад саад учруулж, цианидын хаягдал болон ууссан алтны алдагдалд хүргэдэг. Жишээлбэл, нарийн ширхэгтэй, капсулжуулсан байгалийн алттай алтны хүдэртэй харьцахдаа -38 мкм хэмжээтэй, 75% -ийн агууламжийн харьцаатай нунтаглах ширхэгийн хэмжээ нь уусгах нөлөө болон өртгийн хооронд сайн тэнцвэрийг хангадаг.

• Нөгөөтэйгүүр, хэрэв тоосонцор хэтэрхий бүдүүн байвал цианидын үнэт металлтай урвалд орох гадаргуугийн талбай хязгаарлагдмал тул бүрэн уусгаж, олборлолтын үр ашиг буурдаг.

2. Эрдэс судлал

• Төрөл бүрийн хүдэр нь өөр өөр минералог найрлагатай байдаг. Зэс, хүнцэл, сурьма, хүхэр, нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай хүдэр нь цианид уусгахад хүндрэл учруулдаг. Жишээлбэл, зэс нь цианидын ионы хувьд алт, мөнгөтэй өрсөлдөж, цианидын нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Мөн хүнцэл, сурьма нь цианид, хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, урвалжуудыг зарцуулж, үнэт металлын уусгалтыг саатуулдаг. Сульфидээр баялаг хүдэр нь хаалттай үнэт металлыг ил гаргаж, хүхрийг зайлуулахын тулд шарах эсвэл био исэлдүүлэх зэрэг урьдчилсан боловсруулалтыг шаарддаг бөгөөд өөрөөр хэлбэл цианиджих үйл явцад саад учруулж болзошгүй.

Химийн урвалжууд

1.Цианидын баяжуулалт

• Нэмэгдсэн натрийн цианидын хэмжээ нь уусгалтын үр ашигт ихээхэн нөлөөлдөг . Тодорхой хязгаарт цианидын агууламж нь хүдрийн целлюлозын уусгалтын хурдтай пропорциональ байна. Хэрэв цианидын агууламж хэт бага байвал алт, мөнгөний уусгалтын нөлөө муу, үйл явц удаан явагдаж, шаардлагагүй цаг хугацааны зардал гардаг. Үүний эсрэгээр, цианидын хэмжээ хэт их байх үед үнэт металлын уусгалтын үр ашиг тодорхой түвшинд хүрсний дараа цианидын агууламж цаашид нэмэгдэх нь уусгалтыг мэдэгдэхүйц сайжруулахад хүргэдэггүй бөгөөд энэ нь цианидын хаягдал, үйлдвэрлэлийн зардлыг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, нарийн ширхэгтэй алтны хүдрээс алтны баяжмалыг гаргаж авахад 1.5-3.0 кг/т натрийн цианидын тун илүү тохиромжтой байдаг. Гэсэн хэдий ч бодит үйлдвэрлэлд оновчтой тунг хүдрийн өвөрмөц шинж чанар болон баяжуулах туршилтын үндсэн дээр тодорхойлох хэрэгтэй.

2. Шохой (шүлтлэг)

• Цианидын уусмалд шохойг хамгаалалтын шүлт болгон нэмнэ. Уусмал дахь цианидын ионууд нь тогтворгүй химийн шинж чанартай бөгөөд цианидын устөрөгчийн хий хэлбэрээр амархан ууршдаг тул зохих шүлтлэг чанарыг хадгалах нь маш чухал юм. Цианжилтын уусмалд шохой нэмэх нь целлюлозыг тохиромжтой рН-д байлгахад тусалдаг. Туршилтын шинжилгээгээр шохой нэмсний дараа алтны уусгах хурд мөн мэдэгдэхүйц сайжирсан байна. Нэмсэн шохойн хэмжээ 2 кг/т ба түүнээс дээш бол целлюлозын рН нь ихэвчлэн 11 - 12. Целлюлоз дахь алт уусгах хурд харьцангуй тогтвортой, өндөр түвшинд хүрдэг.

Процессын нөхцөл

1. Сларрины баяжуулалт

• Уусгах целлюлозын агууламж нь үнэт металлын баяжмалын уусгах хурд, үр ашигт шууд нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө бага концентрацитай уусгах целлюлозын шингэн нь алт, мөнгөний баяжмалыг уусгах үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч, энэ нь нэмсэн урвалжуудын хэмжээг нэмэгдүүлэх, түүнчлэн илүү том тоног төхөөрөмжийн хэмжээ, өндөр хөрөнгө оруулалтын зардал шаардагдана. Үнэт металл уусгах үр ашиг болон үйлдвэрлэлийн өртгийг тэнцвэржүүлэхийн тулд зутангийн зохих концентрацийг тодорхойлох шаардлагатай. Нарийн ширхэгтэй ширхэгтэй хүдрийн хувьд целлюлозын концентрацийг ойролцоогоор 20% - 33% байлгах нь сайн уусгах нөлөөг баталгаажуулдаг. Хэрэв концентраци энэ хязгаараас өндөр байвал үнэт металлын уусгах үр ашиг нэмэгдэхийн оронд буурч болно. Бодит үйлдвэрлэлийн хувьд концентрацийг тодорхой нөхцөл байдалд тохируулан тохируулж болох боловч үүнийг хэт өндөр болгож болохгүй.

2. Уусгах хугацаа

• Уусгах хугацаа нь цианжилтын процесст чухал хүчин зүйл болдог. Үнэт металлын тоосонцорыг бүрэн уусгахын тулд уусгах цагийг зөв сонгох шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч үнэт металлууд уусах үед целлюлозын бусад хольцууд мөн ууссаар байдаг бөгөөд энэ нь алт, мөнгөний уусах хурдад нөлөөлдөг. Уусгах хугацааг уртасгах нь үнэт металлын тоосонцорыг уусгахад тустай төдийгүй уусгах төхөөрөмж, илүү зай талбай шаарддаг тул үйлдвэрлэлийн зардлыг нэмэгдүүлдэг. Нарийн ширхэгтэй ширхэгийн хэмжээтэй хүдрийн хувьд цианид уусгах хугацааг 4 цаг орчим байлгах нь ихэвчлэн оновчтой байдаг. Хэрэв уусгах хугацаа 24 цагаас хэтэрвэл үнэт металлын уусгалт дарангуйлагдаж, уусмал дахь үнэт металлын ионы агууламж буурч болно.

3. Хүчилтөрөгчийн хангамж

• Химийн урвалын тэгшитгэлээс харахад хүчилтөрөгч нь цианиджих процесст зайлшгүй шаардлагатай урвалж бодис юм. Хүчилтөрөгчийн хангалттай хангамж нь алт, мөнгөний исэлдэлтийг дэмжиж, цианиджих урвалыг хурдасгадаг. Аж үйлдвэрийн орчинд хүчилтөрөгчөөр хангахын тулд уусгах целлюлозын дундуур агаарыг ихэвчлэн хөөсөрүүлдэг. Хэрэв хүчилтөрөгчийн хангамж хангалтгүй бол урвалын хурд удааширч, уусгах нийт үр ашгийг бууруулна.

4. Ухуулах нөхцөл

• Хүдрийн хэсгүүд, цианидын уусмал, хүчилтөрөгчийн хоорондох холбоог сайжруулахын тулд хутгах аргыг ашигладаг. Тохиромжтой хутгах нөхцөл нь урвалжуудыг илүү сайн холих, хуваарилах замаар урвалын хурдыг сайжруулна. Гэсэн хэдий ч хэт их хутгах нь хүдрийн хэсгүүдэд механик гэмтэл учруулж, мөн эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Оновчлолын стратеги

Хүдрийн урьдчилсан боловсруулалт

1. Нунтаглах оновчлол

• "Илүү бутлах, бага нунтаглах" зарчмыг хэрэгжүүлэх нь эрчим хүчний зарцуулалт болон хэт нунтаглах эрсдлийг бууруулахад тусална. Хүссэн ширхэгийн хэмжээг илүү нарийвчлалтай хуваарилахын тулд олон үе шаттай нунтаглах, өндөр үр ашигтай нунтаглах хэрэгслийг ашиглах зэрэг нунтаглалтын дэвшилтэт технологийг ашиглаж болно.

2.Асуудалтай ашигт малтмалын өмнөх эмчилгээ

• Хөндлөнгийн нөлөөлөл ихтэй ашигт малтмал агуулсан хүдрийн хувьд урьдчилсан боловсруулалтын аргыг авч үзэх хэрэгтэй. Шарж хүхрийг ялгаж, зарим галд тэсвэртэй эрдсийг исэлдүүлэхэд ашиглаж, үнэт металлыг цианид илүү хүртээмжтэй болгодог. Сульфидын эрдсийг задлахад бичил биетэн ашигладаг био исэлдэлт нь зарим төрлийн хүдрийн байгаль орчинд ээлтэй хувилбар юм.

Урвалжийн менежмент

1.Цианидын оновчлол

• Төрөл бүрийн хүдрийн цианидын оновчтой тунг тодорхойлохын тулд баяжуулалтын туршилтыг тогтмол бөгөөд үнэн зөв хийх нь маш чухал юм. Нэмж дурдахад цианидын хэрэглээг багасгахын зэрэгцээ уусгах үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд цианидад суурилсан өөр урвалжуудыг ашиглах эсвэл идэвхжүүлэгчийг нэмж судлах боломжтой. Жишээлбэл, зарим гадаргуугийн идэвхтэй бодисыг нэмснээр цианидын хүдрийн тоосонцортой чийгшил, урвалыг сайжруулдаг болохыг зарим судалгаагаар харуулсан.

2. Шүлтлэг байдлын хяналт

• Шүлтлэгийн оновчтой хязгаарыг хадгалахын тулд уусгах целлюлозын рН-ийг тасралтгүй хянаж, тохируулна. Автомат рН хяналтын системийг суурилуулснаар үнэн зөв, цаг тухайд нь тохируулж, цианидын дэгдэмхийллийн эрсдлийг бууруулж, уусгах орчныг оновчтой болгох боломжтой.

Процессын параметрийг оновчтой болгох

1. Сларрины концентрацийн тохируулга

• Шуудангийн концентрацийг бодит цаг хугацаанд хянах мэдрэгч суурилуулж, ус ба хүдрийн харьцааг тохируулна. Үүнийг автоматжуулсан удирдлагын системд нэгтгэж уусгах ажлыг үр дүнтэй явуулахын тулд зутангийн оновчтой концентрацийг хадгалах боломжтой.

2. Уусгах хугацааг оновчтой болгох

• Уусгах үйл явцын тохирох эцсийн цэгийг тодорхойлохын тулд уусгах явцад уусмал дахь үнэт металлын ионуудын концентрацийг шинжлэх зэрэг бодит цагийн хяналтын арга техникийг ашиглана. Энэ нь хэт уусгахаас сэргийлж, цаг хугацаа, нөөцийг хэмнэх боломжтой.

3.Хүчилтөрөгч ба өдөөлтийг оновчтой болгох

• Хүчилтөрөгчийн хангалттай, тогтвортой хангамжийг хангахын тулд хүчилтөрөгчийн мэдрэгч суурилуулна. Хүдрийн шинж чанар болон уусгах үе шатанд үндэслэн хутгах хурдыг тохируулж, урвалын үр ашиг ба эрчим хүчний зарцуулалтыг хамгийн сайн тэнцвэржүүлнэ.

Дүгнэлт

Үнэт металлын олборлолтод натрийн цианидыг уусгах үр ашигт хүдэртэй холбоотой, урвалжтай холбоотой, процесстой холбоотой хүчин зүйлсийн цогц харилцан үйлчлэл нөлөөлдөг. Эдгээр хүчин зүйлсийг ойлгож, оновчтой оновчтой стратегийг хэрэгжүүлснээр уул уурхай, металлургийн үйлдвэрүүд уусгах үр ашгийг дээшлүүлж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж, цианидын хэрэглээтэй холбоотой байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах боломжтой. Үнэт металлын өсөн нэмэгдэж буй эрэлтийг тогтвортой, үр ашигтайгаар хангахын тулд энэ чиглэлээр тасралтгүй судалгаа, технологийн шинэчлэл хийх нь чухал юм.n