Алтны хаягдлаас цианит натрийг зайлуулах ямар процессууд байдаг вэ?

Оршил

Алт олборлох салбарт цианид нь хүдрээс алтыг уусгахад үр дүнтэй тул олборлох процесст өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч хаягдал дахь цианид нь байгаль орчин, аюулгүй байдалд ихээхэн эрсдэл учруулдаг. Үүний үр дүнд цианид зайлуулах үр дүнтэй процессыг боловсруулж, хэрэгжүүлэх нь хамгийн чухал юм. Энэхүү нийтлэлд алтны хаягдлыг боловсруулахад ашигладаг цианид зайлуулах янз бүрийн процессыг судалж , боломжтой аргуудын талаар цогц ойлголт өгөхийг зорьж байна.

Шүлтлэг хлоржуулах арга

Зарчим

Шүлтлэг хлоржуулалтын арга нь цианид зайлуулах хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг процессуудын нэг юм. Энэ аргаар хлор дээр суурилсан исэлдүүлэгчдийг шүлтлэг нөхцөлд хаягдлын зутан дээр нэмнэ. Хлор нь цианидын ионуудтай (CN-) урвалд орж, бага хортой бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Урвал нь хоёр үндсэн үе шаттайгаар явагддаг. Эхний үе шатанд цианид нь цианат (CNO-) болж исэлддэг бөгөөд хоёр дахь үе шатанд цианат нь азотын хий, нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон бусад хоргүй бодис болж цаашид задардаг.

Давуу тал

• Өндөр үр ашиг : Энэ нь зохицуулалтын ялгаруулалтын хязгаарыг хангахын тулд алтны хаягдал дахь цианидын өндөр концентрацийг үр дүнтэй бууруулж чадна.

• Өргөн хэрэглэгддэг : Янз бүрийн цианидын агууламж болон найрлагатай олон төрлийн хаягдалд тохиромжтой.

• Сайн тогтсон технологи : Энэ үйл явц нь сайн ойлгогддог бөгөөд хэрэглээний талаар өргөн хүрээтэй үйлдвэрлэлийн туршлагатай.

Сул тал

• Идэмхий урвалжууд : Хлор дээр суурилсан исэлдүүлэгчид нь тоног төхөөрөмжийг зэврүүлж, засвар үйлчилгээний зардлыг нэмэгдүүлж, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг богиносгодог.

• Хортой дайвар бүтээгдэхүүн : Хэрэв процессыг зохих ёсоор хянаж чадахгүй бол урвалын явцад хлорын хий зэрэг хортой дайвар бүтээгдэхүүн үүсэх эрсдэлтэй.

• Химийн өндөр хэрэглээ : Хлор дээр суурилсан исэлдүүлэгч бодис харьцангуй их хэмжээгээр шаарддаг тул ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлдэг.

Кейс судалгаа

Алтны уурхай нь цианид агуулсан хаягдлыг шүлтлэг хлоржуулах аргыг ашигласан. Хаягдлын зутангийн рН-ийг 10-11 орчимд сайтар хянаж, зохих хэмжээгээр цайруулагч нунтаг (хлорт суурилсан исэлдүүлэгч) нэмснээр хаягдал дахь цианидын нийт агууламж анхны концентраци 200 мг/л байсныг боловсруулсны дараа 0.1 мг/л хүртэл бууруулсан. Цэвэршүүлсэн хаягдал нь орон нутгийн байгаль орчны хаягдлын стандартыг хангасан.

INCO процесс (Хүхрийн давхар исэл - Агаарын процесс)

Зарчим

Хүхрийн давхар исэл - агаарын процесс гэж нэрлэгддэг INCO процесс нь цианидыг зайлуулах өөр нэг чухал технологи юм. Энэ процесст хүхрийн давхар исэл, агаарыг зэсийн катализаторын оролцоотойгоор хаягдлын зутан руу оруулна. Хүхрийн давхар исэл нь сульфат болж исэлддэг ба агаар дахь хүчилтөрөгч нь цианидын исэлдэлтэнд тусалдаг. Зэсийн катализатор нь урвалын хурдыг хурдасгаж, цианидыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот болон бусад бодис болгон хувиргадаг.

Давуу тал

• Химийн бодисын хэрэглээ бага : Бусад зарим аргуудтай харьцуулахад агаарыг исэлдүүлэгч эх үүсвэр болгон ашигладаг тул химийн бодисын хэрэглээ бага шаарддаг.

• Хортой дайвар бүтээгдэхүүн буурсан : Шүлтлэг хлоржуулалттай харьцуулахад хортой дайвар бүтээгдэхүүн бага ялгаруулдаг тул байгаль орчинд ээлтэй сонголт болгодог.

• Зардал - Үр ашигтай : Хүхрийн давхар исэл болон агаарын харьцангуй бага өртөгтэй тул томоохон хэмжээний үйл ажиллагаанд зардал багатай байж болно.

Сул тал

• Катализаторын шаардлага : Зэсийн катализаторын хэрэгцээ нь процесст нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Катализаторыг сайтар арчилж, хянаж байх шаардлагатай бөгөөд түүний алдагдал эсвэл идэвхгүй байдал нь процессын үр ашигт нөлөөлж болно.

• рН-ийн мэдрэг чанар : Энэ үйл явц нь хаягдлын шивхний рН-д мэдрэмтгий байдаг. Цианидыг үр дүнтэй зайлуулахын тулд оновчтой рН-ийн нөхцлийг хадгалах шаардлагатай бөгөөд ихэвчлэн 8-9 хооронд хэлбэлздэг.

• Урвалын хурд удаан : Урвалын хурд нь бусад зарим исэлдэлтийн процессуудтай харьцуулахад харьцангуй удаан байдаг бөгөөд энэ нь илүү том урвалын судас болон илүү удаан оршин тогтнох хугацааг шаардаж болзошгүй.

Кейс судалгаа

INCO процессыг хэрэгжүүлсэн томоохон хэмжээний алт олборлолт. Тэд хүхрийн давхар исэл, агаарыг нэвтрүүлэх тусгай урвалын системийг суурилуулж, зэсийн катализаторын тунг нарийн хянаснаар хаягдал дахь цианидын агууламжийг 150 мг/л-ээс 50 мг/л хүртэл бууруулж чадсан. Энэ нь хаягдлыг зайлуулахад шаардагдах сул хүчилд уусдаг (WAD) цианидын түвшний шаардлагыг салбарын хэмжээнд хангасан.

Биологийн эмчилгээний аргууд

Зарчим

Цианидыг биологийн аргаар боловсруулах - алтны хаягдал агуулсан бактери, мөөгөнцөр зэрэг бичил биетүүдийг ашиглах явдал юм. Эдгээр бичил биетүүд цианидыг азот эсвэл нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болгон хувиргаж чаддаг. Жишээлбэл, зарим бактери нь ферментийн урвалаар цианидыг аммиак болгон хувиргаж чаддаг. Ерөнхий процесс нь зохих температур, рН, шим тэжээлийн хүртээмж зэрэг хүрээлэн буй орчны тодорхой нөхцөлд бичил биетүүд цианидын молекулыг задалдаг биохимийн цогц урвал юм.

Давуу тал

• Байгаль орчинд ээлтэй : Биологийн боловсруулалт нь хүрээлэн буй орчинд нэмэлт хортой химийн бодис оруулдаггүй тул илүү тогтвортой сонголт юм.

• Бага өртөг : Бичил биетний өсгөвөр бий болсны дараа бичил биетүүд байгалийн шим тэжээлийг өөрөө үржүүлж, ашиглаж чаддаг тул үйл ажиллагааны зардал харьцангуй бага байж болно.

• Сонгомол боловсруулалт : Зарим бичил биетүүд цианидыг сонгон онилж, хаягдал дахь бусад үнэт эрдэс бодисыг хөндөхгүй үлдээж болно.

Сул тал

• Удаан процесс : Биологийн процессууд нь химийн исэлдэлтийн аргуудтай харьцуулахад ерөнхийдөө удаан урвалын хурдтай байдаг. Энэ нь том хэмжээний биореакторууд болон урт хугацааны боловсруулалт шаардаж болно.

• Байгаль орчны нөхцөлд мэдрэмтгий байдал : Бичил биетүүд нь температур, рН-ийн өөрчлөлт болон хаягдал дахь бусад хортой бодисын агууламжид маш мэдрэмтгий байдаг. Бага зэргийн хэлбэлзэл ч гэсэн бичил биетний идэвхжилийг алдагдуулж, цианидыг зайлуулах үр нөлөөг бууруулж болзошгүй.

• Эхлэлтийн нарийн төвөгтэй байдал : Цианидын задралын тогтвортой, үр ашигтай бичил биетний өсгөвөр бий болгох нь хэцүү байж болно. Энэ нь тохирох бичил биетнийг сайтар сонгож, дасан зохицохыг шаарддаг.

Кейс судалгаа

Биологийн цэвэрлэх системийг туршиж үзсэн алтны уурхай. Тэд цианид - доройтуулагч бактерийн консорциумаар дүүргэсэн тусгайлан зохион бүтээсэн биореактор ашигласан. Биореакторын байгаль орчны нөхцөлийг урт хугацааны турш ажиллуулж, тасралтгүй оновчтой болгосны дараа хаягдал дахь цианидын агууламжийг 80 мг/л-ээс 10 мг/л хүртэл бууруулж чадсан. Гэсэн хэдий ч энэ үйл явц нь тогтвортой гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд хэдэн сар эхлүүлэх, тохируулах шаардлагатай байв.

Хаягдал угаах, цөөрөм хуулалт (WPS) үйл явц

Зарчим

WPS процесс нь хаягдлын зутан угаах, цианидыг цөөрөм эсвэл савны хөрс хуулалт гэсэн хоёр үндсэн үе шатаас бүрдэнэ. Угаах үе шатанд хаягдлын зутанг угаахын тулд эсрэг гүйдлийн өндөр хурдтай өтгөрүүлэгчийг ашигладаг. Энэ нь хаягдлаас их хэмжээний цианид агуулсан уусмалыг зайлуулахад тусалдаг. Цианид агуулсан өтгөрүүлэгчийн халилтыг дараа нь цөөрөм эсвэл савны хөрс хуулалт хийдэг. Хөрс хуулалтын явцад цианидаар баялаг уусмал нь агаар эсвэл бусад хөрс хуулалтын бодист өртдөг. Цианидыг устөрөгчийн хий хэлбэрээр гаргаж авсан цианидыг уусмалаас гаргаж авах ба дахин боловсруулах эсвэл дахин боловсруулах боломжтой. Хуулбарласан усыг дахин угаах үе шатанд буцаан ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь усны балансыг зохицуулахад тусалдаг.

Давуу тал

• Нөөц сэргээх : Энэ процесс нь цианидыг нөхөн сэргээх боломжийг олгодог бөгөөд үүнийг уусгах процесст буцааж ашиглаж, уурхай дахь цианидын нийт хэрэглээг бууруулдаг.

• Усны менежмент : Хальсалсан усыг дахин боловсруулснаар уул уурхайн үйл ажиллагааны усны тэнцвэрийг зохицуулах, цэвэр усны хэрэглээг бууруулах, бохир усны урсацыг багасгахад тусалдаг.

• Одоо байгаа дэд бүтцийг ашиглах : WPS процесс нь өтгөрүүлэгч болон боловсруулах усны цөөрөм зэрэг одоо байгаа үйлдвэрийн дэд бүтцийг ихэвчлэн ашиглаж болох бөгөөд ингэснээр томоохон хөрөнгө оруулалтын хэрэгцээг бууруулдаг.

Сул тал

• Ашиглалтын нарийн төвөгтэй байдал : Энэ үйл явц нь олон үе шатыг хамардаг бөгөөд угаах үр ашиг, хуулах хурд, ус дахин боловсруулах харьцаа зэрэг параметрүүдийг сайтар хянахыг шаарддаг.

• Цианидыг нөхөн сэргээх үр ашиг : Цианидыг нөхөн сэргээх үр ашигт хаягдал дахь анхны цианидын агууламж, угаах болон хуулах үйл ажиллагааны чанар, бусад саад учруулж буй бодисын агууламж зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлж болно.

• Үнэр ба аюулгүй байдлын асуудлууд : Хуулбарлах процесс нь хүчтэй үнэртэй, маш хортой устөрөгчийн цианидын хий ялгаруулж болзошгүй. Хийн алдагдалаас урьдчилан сэргийлэх, ажилчдын аюулгүй байдлыг хангахын тулд зохих аюулгүй байдлын арга хэмжээг авах шаардлагатай.

Кейс судалгаа

Алт олборлогч компани WPS процессыг хэрэгжүүлсэн. Одоо байгаа өтгөрүүлэгчээ сайжруулан угаалга хийж, цианид хөрс хуулалтад зориулж битүүмжилсэн цөөрөм байгуулснаар тэд цианидын нөхөн сэргээлтийг 70% хүртэл болгож чадсан. Олж авсан цианидыг уусгах хэлхээнд амжилттай дахин боловсруулж, цианид худалдан авах зардлыг ихээхэн хэмжээгээр бууруулсан.

Дүгнэлт

Алтны хаягдлаас цианидыг зайлуулах нь байгаль орчныг хамгаалах, уул уурхайн тогтвортой үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой. Цианидыг зайлуулах үйл явц бүр нь шүлтлэг хлоржуулах, INCO процесс, биологийн цэвэрлэгээ, WPS процесс зэрэг нь өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай. Хамгийн тохиромжтой процессыг сонгох нь хаягдал дахь цианидын анхны агууламж, хаягдлын найрлага, бэлэн байгаа дэд бүтэц, зардал-үр ашгийн шинжилгээ зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаарна. Ихэнх тохиолдолд цианидыг хамгийн үр ашигтай, хэмнэлттэй зайлуулахын тулд эдгээр процессуудыг хослуулах шаардлагатай байж болно. Уул уурхайн салбар хүрээлэн буй орчны хяналт шалгалттай тулгарсаар байгаа тул цианидыг зайлуулах технологийн тасралтгүй судалгаа, хөгжүүлэлт нь илүү цэвэр, тогтвортой ирээдүйг хангахад зайлшгүй шаардлагатай болно.