Алтны цианидыг уусгах үр ашгийг дээшлүүлэх нь: стратеги ба ойлголт

Оршил

Алтны цианидын уусгалт нь алт олборлох салбарын тулгын чулуу бөгөөд хүдрээс алт гаргаж авах үр дүнтэй байдгаараа алдартай. Цианидын уусмалыг ашигласнаар энэ үйл явц нь алтыг уусгаж, дараагийн олборлолтыг хөнгөвчилдөг. Үүний удаан хугацааны хэрэглээ болон батлагдсан туршлага нь олон уул уурхайн үйл ажиллагааны давуу тал болсон. Гэсэн хэдий ч үр ашиг, тогтвортой байдалд тулгуурласан салбарт цианидын уусгалт процессыг тасралтгүй сайжруулах нь чухал юм. Энэхүү блог нийтлэлд алтны цианидын уусгалт үр ашгийг дээшлүүлэх янз бүрийн аргуудыг судалж , уламжлалт оновчлол болон дэвшилтэт техникүүдийг хоёуланг нь судалсан болно.

Алтны цианид уусгах үйл явцын тухай ойлголт

Цианидын уусгалтын үндэс

Алтны цианидыг уусгахад цианидын ионууд (CN⁻) хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор алттай урвалд орж уусдаг алт-цианидын нэгдэл үүсгэдэг. Ерөнхий хариу үйлдлийг дараах байдлаар хялбарчилж болно.

4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH

Энэ урвал нь үндсэн хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Нэгдүгээрт, алтыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлж, дараа нь исэлдсэн алт нь цианидын ионуудтай урвалд орж уусдаг цогцолбор үүсгэдэг. Уусгах процессыг янз бүрийн аргаар хийж болно, тухайлбал хутгах зориулалттай том саванд (өндөр агуулгатай хүдэр эсвэл баяжмалд ашигладаг) эсвэл нуруулдан уусгах зориулалттай овоолго хэлбэрээр (бага агуулгатай хүдэрт тохиромжтой).

Уусгалтын үр ашигт нөлөөлөх үндсэн үзүүлэлтүүд

1. Цианидын агууламж : Цианидын оновчтой концентрацийг хадгалах нь маш чухал юм. Хэрэв концентраци хэт бага байвал алтны уусалт бүрэн бус байж болно. Үүний эсрэгээр, өндөр концентраци нь цианидын өртгийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй байгаль орчинд эрсдэл учруулдаг. Ихэнх хүдрийн хувьд цианидын агууламж 0.05 - 0.1% хооронд хэлбэлздэг боловч энэ нь хүдрийн шинж чанараас хамааран өөр өөр байж болно.

2. Хүчилтөрөгчийн хүртээмж : Хүчилтөрөгч нь алт-цианидын урвалын гол урвалж юм. Хүчилтөрөгчийн хангалттай хангамж нь уусгалтын хурдыг мэдэгдэхүйц хурдасгадаг. Хутгасан саванд уусгалтын үед агаар эсвэл цэвэр хүчилтөрөгчийг уусгалтын саванд оруулж болно. Цианидын хүчилтөрөгчтэй харьцуулсан харьцаа (CN⁻/O₂) нь урвалын механизмд нөлөөлдөг. CN⁻/O₂ > 6 үед урвалыг голчлон хүчилтөрөгчийн диффузаар хянадаг бол CN⁻/O₂ < 6 үед цианидын диффузаар хянадаг.

3. рН-ийн түвшин : Уусгах уусмалын рН нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цианидыг хортой, дэгдэмхий хий болох устөрөгчийн цианид (HCN) болгон гидролизлохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд өндөр шүлтлэг орчин (ихэвчлэн рН 10-11)-ийг хадгалдаг. РН-ийг тохируулж, хадгалахын тулд шохой (CaO)-г ихэвчлэн нэмдэг.

4. Температур : Температурыг нэмэгдүүлэх нь урвалын хурдыг нэмэгдүүлж болно. Гэсэн хэдий ч практик дээр температур нь ихэвчлэн 25-40°C орчимд хязгаарлагддаг. Илүү өндөр температур нь гаж урвал болон ууршилтаас болж цианидын хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Уусгалтын үр ашгийг дээшлүүлэх стратеги

Процессын параметрүүдийг оновчтой болгох

1. Нунтаглах болон ширхэгийн хэмжээг хянах : Хүдрийг зөв нунтаглах нь чухал юм. Илүү нарийн ширхэгийн хэмжээ нь алт агуулсан эрдсийн гадаргуугийн талбайг цианидын уусмалд илүү ихээр ил гаргаж, илүү хурдан, бүрэн уусгах ажлыг хөнгөвчилдөг. Жишээлбэл, Өмнөд Африкийн алтны уурхайд хүдрийн ширхэгийн хэмжээг 75μm-ээс 53μm болгон бууруулснаар цианидын уусгах процесст алтны нөхөн сэргээлтийн түвшин 8%-иар нэмэгдсэн.

2. Хутгах ба хутгах : Саваар уусгахад үр дүнтэй хутгах нь хүдрийн хэсгүүд, цианидын уусмал, хүчилтөрөгчийн саванд жигд тархалтыг хангадаг. Энэ нь урвалжуудын хоорондох холбоог сайжруулж, уусгах хурдыг нэмэгдүүлдэг. Хувьсах хурдтай мотортой дэвшилтэт хутгах системийг хүдэр болон уусгах нөхцлийн тодорхой шаардлагын дагуу тохируулж болно.

3. Уусгах хугацааг оновчтой болгох : Тохиромжтой уусгах хугацааг тодорхойлох нь тэнцвэртэй байдал юм. Удаан хугацаагаар уусгах нь алтны олборлолтыг нэмэгдүүлэхээс гадна цианидын хэрэглээ болон үйл ажиллагааны зардлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Лабораторийн шинжилгээ, процессын загварчлалаар дамжуулан янз бүрийн хүдрийн төрлүүдэд оновчтой уусгах хугацааг тодорхойлж болно. Зарим өндөр агуулгатай хүдрийн хувьд 24-48 цаг уусгах хугацаа хангалттай байж болох бол илүү нарийн төвөгтэй хүдрийн хувьд 72 цаг ба түүнээс дээш хугацаагаар сунгаж болно.

Нэмэлт болон дэмжигчийг ашиглах

1. Исэлдүүлэгч бодисууд : Устөрөгчийн хэт исэл (H₂O₂), натрийн хэт исэл (Na₂O₂), эсвэл кальцийн хэт исэл (CaO₂) зэрэг исэлдүүлэгч бодисуудыг нэмэх нь алтны уусалтыг сайжруулж чадна. Эдгээр исэлдүүлэгч бодисууд нь зутан дахь ууссан хүчилтөрөгчийн агууламжийг нэмэгдүүлж, алтны исэлдэлтийг хурдасгадаг. Жишээлбэл, Австралид галд тэсвэртэй алтны хүдэр дээр хийсэн судалгаагаар 2 кг/т хүдрийн концентрацид H₂O₂ нэмэхэд алтны уусалтын хурд ижил уусгах хугацаанд 70%-иас 85% болж нэмэгдсэн.

2. Хүнд металлын давс : Хар тугалганы давс (жишээ нь, Pb(NO₃)₂) зэрэг зарим хүнд металлын давс нь цианидыг уусгах процесст өдөөгч болж чаддаг. Тэд алттай орон нутгийн гальваник эсүүдийг үүсгэж, алтны уусах процессыг хурдасгадаг. Канадын цианидын үйлдвэрт Pb(NO₃)₂ нэмэх нь цианидын хэлхээнд ууссан хүчилтөрөгчийн сайн концентрацийг хадгалахад тусалж, сульфидын эрдсийн цианидацид үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг даван туулсан.

3. Нийлмэл бодисууд : Этилендиаминтетрацууны хүчил (EDTA) зэрэг нийлмэл бодисуудыг хүдэр дэх зэс, цайр, төмрийн ион зэрэг хольцтой хелатжуулахад ашиглаж болно. Энэ нь эдгээр хольцын цианидын ионуудын алттай өрсөлдөх чадварыг бууруулж, алтыг уусгах үр ашгийг сайжруулдаг.

Уусгалтын дэвшилтэт технологи

1. Хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан уусгалт : CIG (алтанд агуулагдах нүүрстөрөгч) хүчилтөрөгчжүүлэх процесс гэгддэг энэ арга нь шахсан агаарын оронд цэвэр хүчилтөрөгчийг уусгах саванд дүүргэхийг хэлнэ. Зуурмаг дахь ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж нэмэгдэх нь уусгах хурдыг мэдэгдэхүйц хурдасгадаг. Хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан уусгалт нь уламжлалт агаараар уусгах аргуудтай харьцуулахад уусгах хугацааг 50% хүртэл бууруулж, алтыг уусгах хурдыг 10-20% -иар сайжруулдаг.

2. Даралтат уусгалт : Даралтат цианидыг уусгах ажлыг даралтын саванд хийдэг. Даралтыг нэмэгдүүлэх нь уусмал дахь хүчилтөрөгч ба цианидын уусах чадварыг нэмэгдүүлж, урвалын хурдыг хурдасгадаг. 2×10⁵ Па даралттай үед алтны уусах хурд нь ердийн даралтын үеийнхээс 10-20 дахин их байж болно. Энэ технологи нь галд тэсвэртэй алтны хүдэрт онцгой үр дүнтэй байдаг.

3. Хэт авианы тусламжтайгаар уусгах : Уусгах процессын үед хэт авианы долгион нэвтрүүлж болно. Хэт авианы энерги нь шингэн үе шатанд хонхорхойн бөмбөлөг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь нурж, өндөр даралттай, өндөр температуртай бичил орчин үүсгэдэг. Энэ нь алтны хэсгүүдийн гадаргууг цэвэрлэх, хэсгүүдийн эргэн тойрон дахь диффузийн давхаргыг задлах, цианидын уусмалыг хүдэрт нэвтрэхийг дэмжих, улмаар уусгах үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг.

Үйл явцын хяналт ба хяналт

1. Онлайн анализаторууд : Цианидын агууламж, хүчилтөрөгчийн агууламж, рН, шүүрлийн шингэн дэх алтны агууламж зэрэг параметрүүдийг онлайн анализатороор хангаснаар уусгах үйл явцыг бодит цагийн хяналт хийх боломжтой. Жишээлбэл, онлайн цианидын анализатор нь цианидын агууламжийн өөрчлөлтийг хэдхэн секундын дотор илрүүлж, операторууд цианидын нэмэлт хурдыг шуурхай тохируулах боломжтой болгодог.

2. Автоматжуулсан удирдлагын системүүд : Онлайн анализаторын өгөгдөлд үндэслэн процессын хувьсагчдыг зохицуулахын тулд автоматжуулсан удирдлагын системийг ашиглаж болно. Жишээлбэл, цианидын агууламж болон рН-ийн урьдчилан тогтоосон утгын дагуу цианид, шохой, исэлдүүлэгч бодисын нэмэлтийг автоматаар тохируулж болно. Энэ нь хүний ​​алдааг багасгаж, уусгах процессын тогтвортой, үр ашигтай ажиллагааг хангадаг.

Дүгнэлт

Алтны цианидын уусгалтын үр ашгийг дээшлүүлэх нь уламжлалт процессын параметрүүдийг оновчтой болгох, нэмэлт бодис болон өдөөгч ашиглах, дэвшилтэт уусгалтын технологийг нэвтрүүлэх , үр дүнтэй процессын хяналт, хяналтын системийг хэрэгжүүлэх зэрэг олон талт ажил юм. Эдгээр стратегийг хэрэгжүүлснээр уул уурхайн үйл ажиллагаа нь алтны олборлолтын түвшинг сайжруулж, цианидын хэрэглээг бууруулж, эдийн засаг, байгаль орчны тогтвортой байдлыг сайжруулж чадна. Алтны уурхайн салбар хөгжихийн хэрээр хүдрийн нарийн төвөгтэй байдал, байгаль орчны зохицуулалтын сорилтуудыг даван туулахын тулд цианидын уусгалтын технологийн тасралтгүй судалгаа, инноваци чухал ач холбогдолтой байх болно.