Цианидыг уусгахад хамгийн оновчтой рН-ийн утга гэж юу вэ?

Цианидыг уусган уусгах нь 1887 онд үйлдвэрт хэрэгжиж эхэлснээс хойш ашигт малтмалын хүдрээс алт, мөнгө олборлох тулгын чулуу юм. Энэхүү үйл явц нь химийн болон хүрээлэн буй орчны янз бүрийн хүчин зүйлсийн нарийн тэнцвэрт байдлаас шалтгаалж, уусмалын рН-ийн утга нь хамгийн чухал үзүүлэлт юм.

Цианидын уусгалт дахь рН-ийн цаад химийн үндэслэл

Цианид нь ихэвчлэн натрийн цианид (NaCN) эсвэл калийн цианид (KCN) хэлбэрээр байдаг бөгөөд анхдагч уусгагч бодис болдог. Гэсэн хэдий ч алт, мөнгөтэй харилцан үйлчлэлцэхэд рН-ийн түвшин ихээхэн нөлөөлдөг. Цианид нь маш хортой, дэгдэмхий нэгдэл болох устөрөгчийн цианид (HCN)-тэй тэнцвэрт байдалд оршдог. Хүчиллэг орчинд (бага рН) химийн тэнцвэр нь HCN хий үүсэх чиглэлд шилждэг. Энэ нь зөвхөн аюулгүй байдлын ноцтой эрсдэл учруулаад зогсохгүй алт, мөнгийг уусгахад шаардлагатай чөлөөт цианидын ионуудын хүртээмжийг бууруулдаг.

Алт, мөнгийг үр дүнтэй гаргаж авахын тулд уусмалыг шүлтлэг төлөвт байлгах шаардлагатай. РН өндөр байх үед цианид нь голчлон ионы хэлбэрээрээ үлдэж, алт, мөнгөтэй тогтвортой цогцолбор үүсгэх боломжийг олгодог. Уусгах процессын явцад гидроксидын ионууд үүсч, уусмалын шүлтлэг чанарт нөлөөлдөг.

Хамгийн оновчтой рН-ийн хүрээг тодорхойлох

Цианидын уусгалтын оновчтой рН-ийн хүрээг олон тооны судалгаа, үйлдвэрлэлийн практикт тогтоосон . Ерөнхийдөө рН-ийн утга 10.5-аас дээш байх нь зайлшгүй шаардлагатай гэж үздэг бөгөөд ихэнх үйл ажиллагаа нь рН-ийг 11-12 хооронд байлгахыг зорьдог. Яагаад гэвэл:

• Алтны уусах хурдыг хамгийн их байлгах : Энэ хязгаарт рН байх үед алтны уусах хурдыг оновчтой болгодог. Энэ хязгаараас хазайх нь олборлолтын үр ашгийг мэдэгдэхүйц бууруулж болзошгүй. Жишээлбэл, рН нь 10.5-аас доош унавал HCN хий үүсэх нь чөлөөт цианидын ионуудын концентрацийг бууруулж, алттай урвалд орох хурдыг удаашруулдаг.

• Цианидын хэрэглээг багасгах : Цианидын хэрэглээ нь рН-ийн түвшинтэй нягт холбоотой. РН-ийн утга бага байх нь цианидын цогцолбор үүсгэх үр ашиг багатай тул цианидын хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Өндөр рН-ийг хадгалснаар цианидын цогцолборын тогтвортой байдлыг хангаж, шаардлагагүй цианидын хэрэглээг бууруулдаг.

• Аюулгүй байдлын үүднээс авч үзвэл рН-ийг 10.5-аас дээш байлгах нь маш чухал юм. HCN хий нь маш хортой бөгөөд бага хэмжээгээр ч гэсэн үхлийн аюултай байж болно. рН-ийг санал болгож буй хязгаарт хянаснаар энэхүү аюултай хийн үүсэлтийг багасгаж, уул уурхай, олборлолтын байгууламжийн ажилчдын эрүүл мэнд, аюулгүй байдлыг хамгаална.

Хамгийн оновчтой рН-д нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

• Хүдрийн найрлага : Өөр өөр хүдэр нь оновчтой рН-д нөлөөлж болох янз бүрийн хольц болон эрдэс бодис агуулж болно. Жишээлбэл, хүхрийн агууламж өндөртэй хүдэр нь цианидын уусмалтай урвалд орж, нийт химийн орчинд нөлөөлж болзошгүй тул рН-ийн тохируулга арай өөр байх шаардлагатай байж болно.

• Температур : Уусгах процессын температур нь оновчтой рН-д нөлөөлж болно. Температур өөрчлөгдөхөд хүчилтөрөгчийн уусах чадвар болон химийн урвалын хурд өөрчлөгддөг. Ерөнхийдөө температур нэмэгдэхийн хэрээр цианидын өөрөө гидролиз нэмэгдэж, хүчилтөрөгчийн уусах чадвар буурдаг. Энэ нь оновчтой уусгах нөхцлийг хадгалахын тулд рН-ийг бага зэрэг тохируулах шаардлагатай болж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч цианидын хэт их задрал, хүчилтөрөгчийн алдагдалаас зайлсхийхийн тулд цианидын уусгах процессын ихэнхийг орчны температурт (ойролцоогоор 15-30 °C) явуулдаг.

РН-ийн хяналтын аргууд

• Шохой (CaO) ба идэмхий натри (NaOH) : Эдгээр нь цианидын уусгалтад рН-ийг тохируулах, хадгалахад хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг урвалжууд юм. Шохойг усанд нэмэхэд кальцийн гидроксид үүсгэдэг бөгөөд энэ нь уусмал дахь хүчиллэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй урвалд орж рН-ийг нэмэгдүүлдэг. Хүчтэй суурь болох идэмхий натри (NaOH)-ийг рН-ийг хурдан нэмэгдүүлэхэд ашиглаж болно. Энэ хоёрын аль нэгийг сонгох нь өртөг, бэлэн байдал, боловсруулж буй хүдрийн тодорхой шаардлага зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна.

• рН мэдрэгч : Орчин үеийн уул уурхайн үйл ажиллагаа нь рН-ийн нарийн хяналтыг хангахын тулд дэвшилтэт рН мэдрэгч дээр суурилдаг. Эдгээр мэдрэгчүүд нь уусгах уусмалын рН-ийг тасралтгүй хянаж, бодит цагийн өгөгдлийг өгөх боломжтой. Энэхүү өгөгдөл дээр үндэслэн операторууд оновчтой рН-ийн хүрээг хадгалахын тулд рН-ийг хянах урвалжуудын нэмэлтийг тохируулж болно.

Дүгнэж хэлэхэд, цианид уусгах рН-ийн оновчтой утга нь 11 - 12. Энэ утга нь химийн урвал, аюулгүй байдлын шаардлага, алт, мөнгийг үр ашигтай олборлох хэрэгцээ зэргээс шалтгаалан тодорхойлогддог. Уул уурхайн компаниуд рН болон бусад үзүүлэлтүүдийг сайтар хянаснаар үнэт металлын олборлолтыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ байгаль орчин, аюулгүй байдлын эрсдэлийг багасгах боломжтой.