Алтны хүдэр олборлоход натрийн цианидын хэрэглээ ба технологийн шинэчлэл

Натри цианид (NaCN) нь алт олборлох үндсэн урвалж болохын хувьд алтыг үр ашигтай уусгах шинж чанараараа дэлхийн алт олборлох салбарт ноёрхож байна. Гэсэн хэдий ч байгаль орчныг хамгаалах шаардлага нэмэгдэж, технологийн дэвшлийг дагаад уламжлалт цианиджуулалтын арга нь өртөг, аюулгүй байдал, тогтвортой байдлын хувьд олон бэрхшээлтэй тулгарч байна. Энэ нийтлэл нь хэрэглээний механизмд гүнзгий дүн шинжилгээ хийх болно Натрийн цианид in Алтны хүдэр олборлолт мөн сүүлийн жилүүдэд салбарын өөрчлөлтийг хөдөлгөж буй технологийн шинэчлэлийг судлах.

I. Цианиджуулалтын аргын үндсэн зарчим ба одоогийн хэрэглээний байдал

1. Химийн уусгах механизм

Цианит натрийн алтыг дараах урвалаар уусгана.

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4NaAu(CN)₂ + 4NaOH

Энэ урвал нь шүлтлэг орчинд (рН 10-11) явагддаг бөгөөд алтны исэлдэлтийн төлөвийг хадгалахын тулд тасралтгүй хүчилтөрөгчийн хангамж шаардлагатай. Хэдийгээр цианиджуулалтын аргын алт олборлох түвшин 90 гаруй хувьтай байгаа ч түүний хоруу чанар, байгаль орчны эрсдэл зэрэг нь салбарынхныг сайжруулалтыг эрэлхийлэхэд хүргэж байна.

2. Технологийн оновчтой болгох чиглэл

• Бага агууламжтай цианидын процесс: Цианидын концентрацийг 0.1%-аас 0.01%-0.03% болгон бууруулж, урвалжийн зарцуулалтыг бууруулж, гоожих эрсдэлийг бууруулах боломжтой;

• Уусгалтын үр ашгийг дээшлүүлэх: Хэт авианы болон богино долгионы технологиор хүдрийг урьдчилан боловсруулах, эсвэл урвалыг хурдасгахын тулд катализатор (тугалганы давс гэх мэт) нэмэх;

• Хаалттай эргэлтийн систем: Цианидын уусмалыг дахин боловсруулах хурдыг 95%-иас дээш болгож, ялгаралтыг бууруулах.

II. Цианжуулалтын аргын тулгарсан технологийн сорилтууд

1. Хүдрийн нарийн төвөгтэй байдал

• Галд тэсвэртэй хүдэр: Хүнцэл, хүхэр агуулсан сульфидын хүдэр нь урьдчилан исэлдүүлэх (шатаах, даралтын исэлдүүлэх гэх мэт) шаарддаг бөгөөд өртгийг нэмэгдүүлдэг;

• Бохирдлын хөндлөнгийн оролцоо: Зэс, төмөр зэрэг металлын ионууд цианид хэрэглэдэг тул урвалжийн тунг 30%-50%-иар нэмэгдүүлдэг.

2. Байгаль орчны болон аюулгүй байдлын дарамт

• Цианидын алдагдах эрсдэл: Жил бүр дэлхийн хэмжээнд дунджаар 20 орчим цианит алдагдсан осол гарч, усны эх үүсвэр болон экосистемд заналхийлж байна;

• Урьдчилан боловсруулах явцад эрчим хүчний өндөр зарцуулалт: Уламжлалт исэлдэлтийн процессын эрчим хүчний хэрэглээ нь нийт зардлын 40 гаруй хувийг эзэлдэг.

III. Технологийн шинэчлэл: Уламжлалтаас ногоон процесс хүртэл

1. Цианидгүй уусгах технологийн ололт амжилт

• Тиокарбамид уусгах арга: Алтыг уусгахдаа тиокарбамид хүчиллэг уусмал (рН 1.5-2.5) ашиглан урвалын томъёо:

Au + 2CS(NH₂)₂ + Fe³⁺ → Au[CS(NH₂)₂]₂⁺ + Fe²⁺

Давуу тал: Хоргүй, бага агуулгатай исэлдсэн хүдэрт тохиромжтой;

Хязгаарлалт: Хүчиллэг нөхцөл нь тоног төхөөрөмжийг зэврүүлэх магадлалтай бөгөөд өртөг нь цианиджуулалтын аргынхаас 15%-20%-иар өндөр байдаг.

• Бромжуулж уусгах арга: Натрийн бромид/калийн бромат системийг нэвтрүүлэх нь 92% хүртэл алт олборлох, уусгах хурд нь цианиджуулалтын аргынхаас 3 дахин хурдан байдаг.

2. Биологийн уусгалт ба нанотехнологи

• Микробын урьдчилсан эмчилгээ: Thiobacillus ferrooxidans ашиглан сульфидын хүдрийг задлах, эрдсийн бүрхүүлээс алт ялгаруулах, урьдчилан исэлдэлтийн эрчим хүчний зарцуулалтыг 30%-иар бууруулах;

• Наноматериалаар шингээхГрафены исэл нь Au(CN)₂⁻-ийг сонгон шингээж авах чадвартай бөгөөд 500 мг/г хүртэл шингээх чадвартай бөгөөд энэ нь идэвхжүүлсэн исэлээс 3 дахин их юм. Нүүрстөрөгчийн.

3. Дижитал болон ухаалаг шинэчлэлтүүд

• AI-аар зутан баяжуулалтын таамаглал: Машины сургалтын загвараар зутангийн концентрацийг оновчтой болгож, цианидын хаягдлыг 10%-15%-иар бууруулах;

• Blockchain-ээр дамжуулан мөрдөх боломжтой: Хяналтын ил тод байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цианидын амьдралын мөчлөгийн бүх мэдээллийг бүртгэх.

IV. Ердийн тохиолдол ба үйлдвэрлэлийн практик

1. Канад дахь Ньюмонт корпораци

• Инноваци: технологийг нэвтрүүлэх "Биологийн уусгалт + мембранаар тусгаарлах" галд тэсвэртэй хүдэр боловсруулах;

• ололт амжилт: Цианидын хэрэглээг 60%-иар бууруулж, алт олборлох хэмжээг 94%-д хүргэнэ.

2. Хятад дахь Zijin Mining Group

• Технологийн: "Цианид багатай, өндөр үр ашигтай алт уусгагч бодис"-ыг бие даан боловсруулж, цианидын тунг 40%-иар бууруулах;

• Програмын: Үүнийг Гуйжоу дахь тодорхой алтны уурхайд сурталчилж, жил бүр 20 сая гаруй юанийн зардлыг хэмнэдэг.

V. Ирээдүйн чиг хандлага ба хэтийн төлөв

1. Ногоон үйл явцын давамгайлал: 2030 он гэхэд цианидгүй уусгах технологи нь зах зээлийн 30%-ийг эзэлнэ;

2. Ухаалаг уурхайнууд: Хиймэл оюун ухаан ба эд зүйлсийн интернет (IoT) нь бүх үйл явцыг бодит цаг хугацаанд хянаж, ослыг 80%-иар бууруулах боломжийг олгоно;

3. Тойрог эдийн засгийн загвар: Цианидын нөхөн сэргээлтийг одоогийн 60% -иас 90% хүртэл нэмэгдүүлж, нөөцийг дахин боловсруулахад дайвар бүтээгдэхүүнийг (аммонийн сульфат гэх мэт) ашиглах.

Дүгнэлт

Хэрэглээ натрийн цианид алтны хүдрийн олборлолт нь "өндөр бохирдол"-оос "өндөр технологи" руу шилжиж байна. Хэдийгээр богино хугацаанд цианиджуулалтын арга давамгайлах боловч цианидгүй уусгах, биологийн инженерчлэл, дижитал технологийн ололт амжилт нь алт олборлолт илүү аюулгүй, илүү үр ашигтай, илүү тогтвортой шинэ эринд орохыг харуулж байна. Ирээдүйд технологийн шинэчлэл, бодлогын удирдамжийн хамтын үр нөлөө нь эдийн засгийн үр өгөөж, экологийг хамгаалах хоёрын хооронд хоёуланд нь ашиг хүртэх нөхцөлийг бий болгож, аж үйлдвэрийн орчныг шинэчлэн өөрчлөх болно.