Алтны хүдэр боловсруулахад цианжуулалтын үйл явц

Оршил

The цианиджих процесс in алтны хүдэр боловсруулах дэлхийн алт олборлох салбарт чухал, бараг орлуулашгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Үнэт металлын хувьд урт удаан хугацаанд хадгалагдаж ирсэн алтыг хүн төрөлхтөн олон мянган жилийн турш эрэлхийлсээр ирсэн. Эртний соёл иргэншлийн эд баялаг, эрх мэдлийн бэлгэдэл байснаас эхлээд үнэт эдлэл, цахилгаан бараа, хөрөнгө оруулалтын орчин үеийн хэрэглээ хүртэл алтны эрэлт хэрэгцээ байнга өндөр хэвээр байна.

Цианжуулалтын үйл явц нь зуун гаруй жилийн турш алт олборлох тулгын чулуу байсаар ирсэн. Үүний ач холбогдол нь олон төрлийн хүдрээс алтыг үр ашигтайгаар гаргаж авах чадварт оршдог. Цианжуулалтын процессыг хөгжүүлэхээс өмнө алт олборлох арга нь ихэвчлэн хөдөлмөр зарцуулдаг, үр ашиг багатай, байгаль орчинд илүү их хор хөнөөлтэй байдаг. Жишээлбэл, алт олборлохын өмнөх арга болох нэгдлээс нь мөнгөн ус ашиглан алтны тоосонцортой холбох явдал байв. Гэсэн хэдий ч энэ арга нь мөнгөн усны өндөр хоруу чанар, зарим төрлийн хүдрийн олборлолт харьцангуй бага зэрэг ихээхэн дутагдалтай байсан.

Үүний эсрэгээр цианиджуулалт нь алт олборлох салбарт хувьсгал хийсэн. Цианидын уусмалыг ашигласнаар хүдэр дотор нарийн тархсан алтны хэсгүүдийг ч харьцангуй өндөр үр ашигтайгаар уусгах боломжтой. Энэ нь уул уурхайн компаниудад өмнө нь боловсруулахад эдийн засгийн хувьд тохиромжгүй байсан хүдрээс алт олборлох боломжийг олгодог. Үнэн хэрэгтээ өнөөдөр дэлхийн алт олборлолтын ихээхэн хэсэг буюу 80 гаруй хувь нь цианиджуулалтын процесст ямар нэгэн хэлбэрээр тулгуурладаг. Өмнөд Африк, АНУ-ын томоохон ил уурхай эсвэл Австрали, Хятадын далд уурхайн аль нь ч бай алт олборлох хамгийн гол арга бол цианиджуулалт юм. Өргөн хүрээний хэрэглээ нь алт олборлолтын ээдрээтэй, өрсөлдөөнтэй ертөнцөд үр дүнтэй, эдийн засгийн үр ашигтай байдгийн нотолгоо юм.

Цианжилтын процесс гэж юу вэ

Цианиджуулалтын үйл явц нь цианидын ионуудын өвөрмөц химийн шинж чанарт тулгуурласан химийн олборлох арга юм. Алтны хүдэр боловсруулах ажлын хүрээнд түүний үндсэн принCIPle нь цианидын ион (CN^- ) ба чөлөөт алтны хоорондох комплекс үүсэх урвалын эргэн тойронд төвлөрдөг.

Байгальд алт нь бусад ашигт малтмалын дотор бүрхэгдсэн байсан ч ихэвчлэн чөлөөт төлөвт байдаг. Бүрхүүлтэй ашигт малтмалыг задалсны дараа алт нь элементийн алт болж илэрдэг. Цианидын ионууд нь алттай хүчтэй холбоотой байдаг. Алт агуулсан хүдэрт цианид агуулсан уусмалд өртөхөд цианидын ионууд алтны атомуудтай тогтвортой нэгдэл үүсгэдэг. Химийн урвалыг дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. Энэ урвалд хүчилтөрөгчийн нөлөөн дор алтны атомууд цианидын ионуудтай нийлж уусдаг алт - цианидын цогцолбор, натрийн дицианоарат (Na[Au(CN)_2]) үүсгэдэг. Энэхүү хувиргалт нь анх цул хүдэрт байсан алтыг хүдрийн бусад алт бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгаж, уусмалд уусгах боломжийг олгодог.

Хатуухан хэлэхэд цианиджих процесс нь ашигт малтмалын боловсруулалтын уламжлалт хамрах хүрээнд хамаарахгүй бөгөөд гидрометаллурги гэж ангилдаг. Ашигт малтмалын боловсруулалт нь гол төлөв үнэт эрдсийг гангийн эрдсээс ялгахын тулд бутлах, нунтаглах, хөвүүлэн баяжуулах, хүндийн хүчний аргаар ялгах зэрэг физик аргаар ялгах аргыг хамардаг. Үүний эсрэгээр, гидрометаллурги нь химийн урвалыг ашиглан хүдрээсээ металыг усан уусмалд гаргаж авдаг. Цианиджуулах үйл явц нь алтыг цианид агуулсан уусмалд уусгах химийн урвалд тулгуурладаг нь гидрометаллургийн салбарт хамаарах нь тодорхой. Энэхүү ангилал нь цианиджилтын үйл явцыг бусад физикт суурилсан хүдэр боловсруулах арга техникээс ялгаж, алт олборлох явцад түүний химийн урвалын шинж чанарыг тодотгож өгдөгөөрөө чухал юм.

Цианжилтын процессын төрлүүд: CIP ба CIL

Алт олборлох цианиджуулалтын үйл явцын хүрээнд нүүрстөрөгчийн целлюлоз (CIP) процесс ба нүүрстөрөгчийн шингээлт (CIL) гэсэн хоёр үндсэн аргыг ялгаж үздэг.

CIP процесс нь дараалсан үйлдлээр тодорхойлогддог. Нэгдүгээрт, алт агуулсан хүдрийн целлюлоз нь олборлох үе шатанд ордог. Энэ үе шатанд хүдрийг цианид агуулсан уусмалтай холино. Хүчилтөрөгчийн хүрэлцээ, рН, температурын зөв нөхцөлд хүдэр дэх алт нь цианидын ионуудтай уусдаг нэгдэл үүсгэдэг тухай үндсэн цианиджих урвалд тайлбарласан байдаг. Уусгах процесс дууссаны дараа идэвхжүүлсэн нүүрсийг нухаш руу оруулна. Дараа нь идэвхжүүлсэн нүүрс нь уусмалаас алт-цианидын цогцолборыг шингээдэг. Уусгах болон шингээх үе шатуудыг ингэж салгаснаар зарим тохиолдолд илүү хяналттай, оновчтой процессыг явуулах боломжтой болдог. Жишээлбэл, хүдэр нь харьцангуй тогтвортой найрлагатай, уусгах нөхцлийг нарийн хадгалах боломжтой уурхайнуудад CIP процесс нь алт олборлох өндөр түвшинд хүрэх боломжтой.

Нөгөө талаас, CIL процесс нь нэгдсэн арга барилыг илэрхийлдэг. CIL процесст хүдрээс алтыг уусгах болон идэвхжүүлсэн нүүрсээр алт-цианидын цогцолборыг шингээх үйл явц нэгэн зэрэг явагддаг. Идэвхжүүлсэн нүүрсийг уусгах саванд шууд оруулах замаар үүнийг хийдэг. CIL процессын давуу тал нь тоног төхөөрөмж, цаг хугацааг илүү үр ашигтай ашиглах явдал юм. Уусгалт ба шингээлтийг хослуулсан тул уусгах болон шингээх үе шатуудын хооронд целлюлозыг шилжүүлэхэд нэмэлт төхөөрөмж, цаг хугацаа шаардагдахгүй. Энэ нь боловсруулах үйлдвэрийн нийт талбайг багасгаж, хөрөнгийн хөрөнгө оруулалт болон ашиглалтын зардлын аль алиных нь хувьд зардал хэмнэж чадна. Жишээлбэл, олборлолтын хүчин чадал нь чухал хүчин зүйл болох томоохон уурхайн үйл ажиллагаанд CIL процесс нь илүү их хэмжээний хүдрийг богино хугацаанд боловсруулж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Сүүлийн жилүүдэд CIL процессыг дэлхий даяар цианиджуулалтын үйлдвэрүүд улам бүр хэрэглэх болсон. Үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг илүү үр дүнтэй ашиглах чадвар нь олон нөхцөл байдалд CIP процессоос давуу талыг өгдөг. CIL процессын тасралтгүй шинж чанар нь эцсийн бүтээгдэхүүний чанарт өөрчлөлт багатай, илүү тогтвортой ажиллахад хүргэдэг. Нэмж дурдахад CIL дахь үйл явцын үе шатуудын тоо цөөрсөн нь процессын янз бүрийн үе шатуудын хооронд материалыг шилжүүлэх явцад алдаа гарах, алдах боломж багатай гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч CIP болон CIL-ийн хоорондох сонголт нь үргэлж энгийн байдаггүй. Энэ нь хүдрийн шинж чанар, олборлолтын цар хүрээ, хөрөнгө оруулалт хийх боломжтой хөрөнгө, орон нутгийн байгаль орчин, зохицуулалтын шаардлага зэрэг олон хүчин зүйлээс шалтгаална. Зарим уурхай нь тодорхой нөхцөл байдалд удирдахад илүү хялбар, илүү сайн ойлгогдсон, илүү сегментчилсэн шинж чанартай учраас CIP процессыг илүүд үздэг хэвээр байж магадгүй юм.

Цианжуулалтын процесст тавигдах гол шаардлага

Нунтаглах нарийн чанар

Нунтаглалтын нарийн чанар нь цианиджуулалтын үйл ажиллагаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цианжуулалтын үр нөлөө нь бүрсэн алтыг ил гаргах чадвараас хамаардаг тул нарийн нунтаглах нь зайлшгүй чухал юм. Ердийн нүүрстөрөгчийн целлюлозын (CIP) үйлдвэрүүдэд цианиджуулалтын үйл ажиллагаанд хүдрийг нунтаглах нарийн чанарын шаардлага нэлээд хатуу байдаг. Ерөнхийдөө -0.074мм хэмжээтэй хэсгүүдийн эзлэх хувь 80-95% байх ёстой. Алтыг 浸染-тэй төстэй хэв маягаар тарааж байгаа зарим уурхайнуудын хувьд нунтаглалтын нарийн чанар нь бүр илүү өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд -0.037мм ширхэгийн эзлэх хувь 95%-иас дээш байх шаардлагатай.

Ийм нарийн нунтаглахад хүрэхийн тулд нэг үе шаттай нунтаглах ажиллагаа ихэвчлэн хангалтгүй байдаг. Ихэнх тохиолдолд хоёр үе шаттай эсвэл бүр гурван үе шаттай нунтаглах шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, Баруун Австралийн томоохон алтны уурхайд хүдэр нь хоёр үе шаттай нунтаглалтын процесст ордог. Эхний шатанд бөөмийн хэмжээг тодорхой хэмжээгээр багасгахын тулд том хүчин чадалтай бөмбөлөгт тээрэм ашигладаг бөгөөд дараа нь бүтээгдэхүүнийг хоёр дахь шатны хутгасан тээрэмд нунтаглана. Энэхүү олон үе шаттай нунтаглалтын үйл явц нь хүдрийн ширхэгийн хэмжээг аажмаар бууруулж, алтны хэсгүүд бүрэн ил гарч, цианидын уусмалтай үр дүнтэй урвалд орж, цианиджуулалтын процессыг хангах боломжтой. Нунтаглалтын нарийн чанарыг хангаагүй тохиолдолд алтны хэсгүүд бүрэн ил гарахгүй, улмаар цианжуулалтын явцад бүрэн уусахгүй, алт ялган авах хурд мэдэгдэхүйц буурдаг.

Цианидын гидролизээс урьдчилан сэргийлэх

Калийн цианид (KCN) зэрэг цианиджих процесст түгээмэл хэрэглэгддэг цианидын нэгдлүүд Натрийн цианид (NaCN ), кальцийн цианид (Ca(CN)_2) нь бүгд хүчтэй суурь ба сул хүчлүүдийн давс юм. Усан уусмалд тэд гидролизийн урвалд өртөмтгий байдаг. -ийн гидролизийн урвал Натрийн цианид тэгшитгэлээр илэрхийлж болно:

NaCN + H_2O\rightleftharpoons HCN+NaOH. Цианид устөрөгч (HCN) нь дэгдэмхий шинж чанартай тул энэхүү гидролизийн процесс нь целлюлоз дахь цианидын ионуудын (CN^-) концентрацийг бууруулж, цианиджих урвалд сөргөөр нөлөөлдөг.

Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд хамгийн үр дүнтэй арга бол уусмалын рН-ийн утгыг нэмэгдүүлэхтэй тэнцэх гидроксидын ионуудын (OH^-) концентрацийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд шохой (CaO) нь хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг бөгөөд зардал багатай рН тохируулагч юм. Уусмалд шохой нэмэхэд устай урвалд орж кальцийн гидроксид (Ca(OH)_2) үүсгэн, гидроксидын ион ялгаруулж, улмаар рН-ийн утгыг нэмэгдүүлнэ. Шохойн устай урвал нь: , CaO + H_2O=Ca(OH)_2 & Ca(OH)_2\rightleftharpoons Ca^{2 + }+2OH^- .

Гэсэн хэдий ч шохойг ашиглан рН-ийн утгыг тохируулахдаа шохой нь мөн флоккуляцийн нөлөөтэй гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Шохойг жигд тарааж, үүргээ үр дүнтэй гүйцэтгэхийн тулд ихэвчлэн нунтаглах явцад нэмдэг. Өмнөд Африкийн алтны уурхайд шохойг нунтаглах явцад бөмбөлөгт тээрэмд нэмдэг. Энэ нь шохойг хүдрийн зутантай бүрэн холих боломжийг олгохоос гадна бөмбөлөгт тээрмийн хүчтэй механик хутгалтын давуу талыг ашиглан шохойг зутан дотор жигд хуваарилж, цианидын гидролизээс үр дүнтэй сэргийлж, дараагийн цианиджуулалтын явцад цианидын ионы тогтвортой концентрацийг хадгална. Ерөнхийдөө нүүрстөрөгчийн целлюлозын үйл ажиллагааны хувьд рН-ийн утга 10-11 хооронд байвал хамгийн сайн үр дүнг өгдөг.

Целлюлозын концентрацийг хянах

Целлюлозын концентраци нь алт ба цианидын хоорондын холбоо, түүнчлэн алт-цианидын нэгдэл ба идэвхжүүлсэн нүүрс хоорондын холбоонд ихээхэн нөлөөлдөг. Хэрэв целлюлозын концентраци хэт өндөр байвал бөөмс нь идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн гадаргуу дээр тунадасжих магадлал өндөр бөгөөд алт-цианидын цогцолборыг идэвхжүүлсэн нүүрсээр үр дүнтэй шингээхэд саад болно. Нөгөөтэйгүүр, целлюлозын агууламж хэт бага байвал тоосонцор амархан тунадаг бөгөөд рН-ийн зохих утга, цианидын концентрацийг хадгалахын тулд их хэмжээний урвалж нэмэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн зардлыг нэмэгдүүлдэг.

Олон жилийн үйлдвэрлэлийн туршлагаас харахад нүүрстөрөгчийн целлюлозын алт олборлох процесст целлюлозын концентраци 40-45%, цианидын концентраци 300-500 ppm байх нь илүү тохиромжтой болохыг тогтоосон. Жишээлбэл, АНУ-ын Невада муж дахь алт боловсруулах үйлдвэрт целлюлозын концентрацийг энэ хязгаарт байлгаснаар алт олборлох өндөр хувь хэмжээг тогтмол авч байна. Гэсэн хэдий ч хоёроос гурван үе шаттай нунтаглалтын эцсийн бүтээгдэхүүний концентраци ерөнхийдөө 20% -иас бага байдаг тул уусгах үйл ажиллагаанд орохын өмнө целлюлозыг өтгөрүүлэх процесс хийх шаардлагатай.

Өтгөрүүлэх ажиллагааг ихэвчлэн өтгөрүүлэгчээр хийдэг. Өтгөрүүлэгчийн зарчим нь тунадасжилтын нөлөөг ашиглан целлюлоз дахь шингэнээс хатуу хэсгүүдийг салгаж, улмаар целлюлозын концентрацийг нэмэгдүүлдэг. Орчин үеийн алт боловсруулах үйлдвэрт өндөр үр ашигтай өтгөрүүлэгчийг ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр өтгөрүүлэгч нь флокуляци, тунадасжилтыг хянах дэвшилтэт системээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь цианжилтын дараа дараагийн цианжилтын аргаар уусгах үйл ажиллагаанд шаардагдах целлюлозын концентрацийг хурдан бөгөөд үр дүнтэйгээр нэмэгдүүлж, цианжилтын үйл явц жигд явагдаж, алтны өндөр үр ашигтай олборлолтыг хангадаг.

Цианиджуулж уусгах механизм

Агааржуулалт ба исэлдүүлэгч

Цианиджих процесс нь аэробик процесс бөгөөд үүнийг химийн урвалын тэгшитгэлээр тодорхой харуулж болно. Цианжилтын явцад алтыг уусгах гол урвал нь 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH юм. Энэ тэгшитгэлээс үзэхэд хүчилтөрөгч (O_2) урвалд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг нь тодорхой байна. Үйлдвэрлэлийн явцад хүчилтөрөгчийг нэвтрүүлэх нь уусгах хурдыг ихээхэн хурдасгах боломжтой. Учир нь хүчилтөрөгч нь исэлдэлтийн урвалд оролцдог, faCILалтны исэлдэлтийг давтаж, улмаар цианидын ионуудтай нийлмэл . Жишээлбэл, алт боловсруулах олон үйлдвэрт шахсан агаарыг ихэвчлэн цианид агуулсан уусмалд оруулдаг. Агаар дахь хүчилтөрөгч нь урвалыг жигд явуулахад шаардлагатай исэлдүүлэх орчныг бүрдүүлдэг.

Агааржуулалтаас гадна исэлдүүлэгч бодисыг зохих ёсоор нэмэх нь уусгах процессыг сайжруулдаг. Устөрөгчийн хэт исэл (H_2O_2) нь цианжуулалтын процесст өргөн хэрэглэгддэг исэлдүүлэгч бодис юм. Устөрөгчийн хэт исэл нэмэхэд энэ нь алтны исэлдэлт, алт агуулсан эрдэс бодисыг уусгахад нэмэлт идэвхтэй хүчилтөрөгч өгөх боломжтой. Цианидын дэргэд устөрөгчийн хэт исэл болон алтны урвалыг тэгшитгэлээр илэрхийлж болно: 2Au+4NaCN+H_2O_2 = 2Na[Au(CN)_2]+2NaOH . Энэ урвал нь устөрөгчийн хэт исэл нь цианиджих урвал дахь хүчилтөрөгчийн зарим үүргийг орлож, тодорхой нөхцөлд уусгах хурдыг хурдасгахад хүргэдэг болохыг харуулж байна.

Гэсэн хэдий ч хэт их хэмжээний исэлдүүлэгч бодисууд нь сөрөг үр дагаварт хүргэж болзошгүйг анхаарах нь чухал юм. Исэлдүүлэгч бодисын хэмжээ хэт их байвал энэ нь цианидын ионуудын исэлдэлтийг үүсгэж болно. Жишээлбэл, устөрөгчийн хэт исэл нь цианидын ионуудтай урвалд орж цианатын ион (CNO^-) үүсгэдэг. Урвал дараах байдалтай байна: CN^-+H_2O_2 = CNO^-+H_2O. Цианатын ион үүсэх нь уусмал дахь цианидын ионы концентрацийг бууруулдаг бөгөөд энэ нь алттай нийлмэл найрлагад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Үүний үр дүнд алтны уусгах үр ашиг буурч, үйлдвэрлэлийн нийт процесст сөргөөр нөлөөлж болзошгүй. Иймд исэлдүүлэгч бодисын тунг цианиджуулах процессын оновчтой гүйцэтгэлийг хангахын тулд нарийн хянах шаардлагатай.

Урвалжийн тун

Онолын хувьд алт ба цианидын хоорондох цогцолбор үүсэх урвал нь тодорхой стехиометрийн харилцаатай байдаг. 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH химийн тэгшитгэлээс бид 1 моль алт (Au) -д 2 моль цианидын ион (CN^-) шаардлагатайг тооцоолж болно. Массын хувьд ойролцоогоор 1 грамм алтны хувьд уусгах урвалж болгон 0.5 грамм цианид шаардагдана. Энэхүү тооцоо нь цианиджуулалтын процесст шаардлагатай урвалжуудын хэмжээг тодорхойлох үндсэн үзүүлэлт юм.

Гэсэн хэдий ч бодит үйлдвэрлэлд алт агуулсан хүдэрт бусад ашигт малтмал байдаг тул нөхцөл байдал илүү төвөгтэй байдаг. Мөнгө (Ag), зэс (Cu), хар тугалга (Pb), цайр (Zn) зэрэг эрдэс бодисууд мөн цианидын ионуудтай урвалд орж болно. Жишээлбэл, зэс нь янз бүрийн зэс - цианидын цогцолборыг үүсгэж болно. Цианидтай зэсийн урвалыг Cu^{2 + }+4CN^-=[Cu(CN)_4]^{2 - } гэж илэрхийлж болно. Эдгээр өрсөлдөж буй урвалууд нь их хэмжээний цианидыг зарцуулж, шаардлагатай бодит тунг нэмэгдүүлдэг.

Тиймээс практик үйл ажиллагааны хувьд урвалжийн тунг тодорхойлох нь зөвхөн онолын тооцоонд үндэслэх боломжгүй юм. Харин эцсийн уусгах хурдаар тохируулна. Хүдрийн шинж чанар өөрчлөгдөхөд урвалжийн тунг тасралтгүй хянах, тохируулах шаардлагатай байдаг. Ерөнхийдөө цианидын бодит тунг тооцоолсон хэмжээнээс 200-500 дахин их байх нь үндэслэлтэй гэж үзэж байна. Энэхүү өргөн хүрээний хазайлт нь хүдрийн найрлагын хэлбэлзэл, янз бүрийн ашигт малтмалын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог. Уусалтын хурдыг сайтар хянаж, урвалжийн тунг тохируулснаар алт олборлох үйл явц нь илүү үр ашигтай, эдийн засгийн үр өгөөжтэй байх болно.

Олон үе шаттай уусгах ба уусгах хугацаа

Тасралтгүй ажиллагааны тогтвортой байдлыг хангах, уусмал дахь цианидын ионы харьцангуй тогтвортой концентрацийг хадгалахын тулд олон үе шаттай уусгах аргыг ихэвчлэн ашигладаг. Олон үе шаттай уусгах системд хүдрийн целлюлоз нь олон уусгах саваар дараалан дамждаг. Цистерн бүр нь алтыг тасралтгүй уусгах, цианид-ионы концентрацийг хадгалахад хувь нэмэр оруулдаг. Целлюлоз нь нэг савнаас нөгөө сав руу шилжихэд алт-цианидын цогцолбор аажмаар үүсч, чөлөөт цианидын ионы концентрацийг тохируулж, урвал жигд үргэлжлэх болно. Энэхүү үе шаттай арга нь урвалын нөхцлийн аливаа хэлбэлзлийг буфер болгож, цианиджих процессын илүү тогтвортой орчинг бүрдүүлдэг. Жишээлбэл, Баруун Австралийн томоохон хэмжээний алт олборлох үйл ажиллагаанд таван үе шаттай уусгах системийг ашигладаг. Эхний үе шат нь уусгах процессыг эхлүүлж, дараагийн үе шатууд нь алтыг цаашид олборлож, цианид - ионы тэнцвэрийг хадгалж, өндөр, тогтвортой алт - уусгах үр ашигтай байдаг.

Уусгах хугацаа нь уусгах савны эзэлхүүнийг тодорхойлох чухал хүчин зүйл юм. Гэсэн хэдий ч уусгах хугацааг тооцоолох энгийн бөгөөд түгээмэл томъёо байдаггүй. Нүүрстөрөгч-ин-целлюлоз (CIP) эсвэл нүүрстөрөгч-д-уусгах (CIL) үйлдвэр бүр тохирох уусгах хугацааг тодорхойлохын тулд туршилтын өгөгдөлд найдах ёстой. Учир нь уусгах хугацаа нь хүдрийн төрөл, найрлага, урвалжийн агууламж, температур, хутгах эрчим зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Тухайлбал, Өмнөд Африкийн алт боловсруулах үйлдвэрт үйлдвэр баригдахаас өмнө өргөн цар хүрээтэй лабораторийн болон туршилтын туршилтуудыг хийсэн. Эдгээр туршилтууд нь уусгах хугацааг өөрчлөх, янз бүрийн нөхцөлд алт уусгах хурдыг хянах явдал байв. Туршилтын үр дүнд үндэслэн тухайн үйлдвэрт боловсруулсан хүдрийн тодорхой төрөлд уусгах оновчтой хугацааг 24 цаг байхаар тогтоосон.

Хэрэв үйлдвэр зохих туршилт хийлгүйгээр туршлагад сохроор найдаж байвал үйлдвэрлэлийн доголдолтой тулгарах магадлал өндөр байдаг. Жишээлбэл, тодорхой бүс нутагт жижиг хэмжээний алт олборлох үйл ажиллагаа нь хүдрийн шинж чанарын ялгааг харгалзахгүйгээр зэргэлдээх уурхайн уусгах хугацааг жишиг болгон ашиглахыг оролдсон. Үүний үр дүнд алт уусгах хэмжээ төсөөлж байснаас хамаагүй бага байсан бөгөөд уусгах үйл явц үр ашиггүй, урвалж бодисын нэмэлт зарцуулалтаас шалтгаалан үйлдвэрлэлийн өртөг ихээхэн өссөн байна. Иймд туршилтын өгөгдлөөр уусгах хугацааг үнэн зөв тодорхойлох нь цианид суурилсан алт олборлох үйлдвэрийг амжилттай ажиллуулахад нэн чухал юм.

Цианжилтын дараах үйл ажиллагаа

Ачаалагдсан нүүрс гэж нэрлэгддэг алт агуулсан идэвхжүүлсэн нүүрс 3000 г/т-аас дээш алт шингээх түвшинд хүрмэгц нүүрстөрөгчийг целлюлозын шингээх процесс бүрэн дууссан гэж үзнэ. Гэсэн хэдий ч хүдэрт зэс, мөнгө зэрэг өндөр агууламжтай хольц байгаа нь идэвхжүүлсэн нүүрс шингээх чадварт ихээхэн нөлөөлдөг. Эдгээр хольц нь идэвхжүүлсэн нүүрс шингээх талбайн хувьд алттай өрсөлдөж, ачаалагдсан нүүрстөрөгчийн агууламж хүлээгдэж буй зорилтод хүрч чадахгүйд хүргэдэг. Идэвхжүүлсэн нүүрс алтыг үр дүнтэй шингээж чадахгүй бол түүнийг ханасан гэж үзнэ.

Ханасан идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувьд алт авах хэд хэдэн аргыг ашиглаж болно. Нэг нийтлэг арга бол десорбци ба электролиз юм. Десорбцийн процесст химийн уусмалыг ханасан идэвхжүүлсэн нүүрснээс алт-цианидын нийлмэл бодисыг хуулж авах зорилгоор ашигладаг. Жишээлбэл, өндөр температур, өндөр даралттай десорбцийн аргаар ханасан идэвхжүүлсэн нүүрсийг тодорхой нөхцөл бүхий десорбцийн системд байрлуулна. Идэвхжүүлсэн нүүрсээр илүү амархан шингэдэг анионуудыг нэмснээр Au(CN)_2^- комплекс нүүрстөрөгчийн гадаргуугаас нүүлгэнэ. Урвалын механизм нь алт-цианидын цогцолборыг нэмсэн анионуудтай солилцож, алтыг уусмалд гаргахад хүргэдэг. Десорбцийн дараа үүссэн уусмалыг жирэмсэн уусмал гэж нэрлэдэг бөгөөд харьцангуй өндөр концентрацитай алтны ион агуулдаг.

Дараа нь жирэмсэн уусмалыг электролиз хийдэг. Электролизийн үүрэнд цахилгаан гүйдэл үүснэ. Уусмал дахь алтны ионууд катод руу татагдаж, электрон авч, металл алт болж хувирдаг. Процессыг тэгшитгэлээр илэрхийлж болно: Au^+ + e^-\rightarrow Au . Алт нь катод дээр алтны шавар хэлбэрээр хуримтлагддаг бөгөөд цаашид боловсруулж өндөр цэвэршилттэй алт авах боломжтой.

Алтны олборлолт төвлөрсөн бүс нутгуудад нүүрстөрөгчийг ачиж борлуулах нь өөр хувилбар юм. Зарим мэргэшсэн компаниуд ачаалагдсан нүүрстөрөгчийн цаашдын боловсруулалтыг зохицуулахаар тоноглогдсон тул энэ нь ашигтай сонголт байж болох юм. Тэд ачсан нүүрстөрөгчөөс алт олборлох туршлага, боломжуудтай бөгөөд алт олборлогч компаниуд ачсан нүүрстөрөгчийг эдгээр аж ахуйн нэгжид зарж орлого олох боломжтой.

Өөр нэг харьцангуй энгийн арга бол шаталт юм. Ачаалагдсан нүүрстөрөгчийг шатаах үед идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн органик бүрэлдэхүүн хэсгүүд исэлдэж, шатдаг бол алт нь доре алт гэж нэрлэгддэг алтны хайлш хэлбэрээр үлдэгдэлд үлддэг. Доре алт нь ихэвчлэн зарим хольцын хамт алтны өндөр хувийг агуулдаг. Шаталтын дараа дор алтыг хайлуулах, цэвэршүүлэх зэрэг үйл явцаар улам боловсронгуй болгож үнэт эдлэл, электрон бараа, хөрөнгө оруулалтын салбарт арилжааны стандартад нийцсэн өндөр цэвэршилттэй алтны бүтээгдэхүүнийг гаргаж авах боломжтой.

Цианжуулалтын процессын давуу болон сул талууд

Давуу тал

1. Сэргээх өндөр хувь: Цианжуулалтын үйл явцын хамгийн чухал давуу талуудын нэг нь түүний өндөр сэргэлт юм. Ердийн исэлдсэн алт - агуулсан кварц - судлын хүдрийн хувьд нүүрстөрөгч - in - целлюлоз (CIP) эсвэл нүүрстөрөгч - in - уусгах (CIL) процессыг ашиглах үед нийт олборлолтын түвшин 93% хүрч болно. Зарим сайн оновчтой үйлдлүүдийн хувьд сэргээх хурд нь бүр ч өндөр байж болно. Энэхүү өндөр олборлолт нь уул уурхайн компаниуд хүдэрт байгаа алтны ихээхэн хэсгийг олборлож, олборлолтын үйл ажиллагаанаас эдийн засгийн өгөөжийг нэмэгдүүлэх боломжтой гэсэн үг юм. Жишээлбэл, АНУ-ын томоохон хэмжээний алтны уурхайд нунтаглалтын нарийн чанар, целлюлозын концентраци, урвалжийн тун зэрэг үйл явцын параметрүүдийг хатуу хянаснаар цианжуулалтын процессын алтны авалтын хурдыг удаан хугацаанд 95% орчим хадгалж байгаа нь бусад алт олборлох аргуудаас хамаагүй өндөр байна.

2. Өргөн хэрэглээний боломж: Цианжуулалтын процесс нь олон төрлийн алт агуулсан хүдэрт тохиромжтой. Энэ нь зөвхөн исэлдсэн алтны хүдэр төдийгүй зарим сульфид агуулсан алтны хүдэртэй үр дүнтэй ажиллах боломжтой. Алт нь чөлөөт төлөвт байна уу, эсвэл бусад ашигт малтмалын дотор бүрхэгдсэн байна уу, цианиджуулалтын үйл явц нь зохих урьдчилсан боловсруулалт, үйл явцын хяналтын тусламжтайгаар алтыг уусгах боломжтой. Тухайлбал, хүдэр нь сульфид болон исэлдсэн алтны эрдсийн холимог агуулсан Өмнөд Америкийн зарим уурхайд цианжуулалтын аргыг амжилттай хэрэгжүүлж байна. Сульфидын эрдсийг зохих исэлдэлтийн урьдчилсан боловсруулалт хийсний дараа цианжуулалтын үйл явц нь алт олборлох хангалттай үр дүнд хүрч, хүдрийн янз бүрийн төрөлд хүчтэй дасан зохицох чадварыг харуулж байна.

3. Хөгжилтэй технологи: Зуу гаруй жилийн түүхтэй, цианиджуулалт нь алт олборлох салбарт маш боловсронгуй технологи болсон. Тоног төхөөрөмж, ашиглалтын журам нь сайн тогтсон, хуримтлуулсан туршлага, өгөгдөл ихтэй. Энэ төлөвшил нь үйл явцыг удирдах, хянахад харьцангуй хялбар гэсэн үг юм. Уул уурхайн компаниуд цианиджуулалтын үйлдвэрийг төлөвлөх, барьж байгуулах, ажиллуулахдаа одоо байгаа техникийн стандарт, зааварт найдаж болно. Тухайлбал, цианид уусгах савны загвар, шингээх идэвхжүүлсэн нүүрс сонгох, урвалжийн тунг хянах зэрэг нь стандарт журам, аргатай байдаг. Шинээр баригдсан цианиджуулалтын үйлдвэрүүд хурдан ажиллаж, үйлдвэрлэлийн тогтвортой нөхцөлд хүрч, шинэ технологи нэвтрүүлэхтэй холбоотой эрсдлийг бууруулна.

Сул тал

1. Цианидын хоруу чанар: Цианидах үйл явцын хамгийн том дутагдал нь цианидын хоруу чанар юм. зэрэг цианидын нэгдлүүд натрийн цианид болон калийн цианид зэрэг нь маш хортой бодис юм. Бага хэмжээний цианид ч хүний ​​эрүүл мэнд, байгаль орчинд асар их хор хөнөөл учруулдаг. Олборлолтын явцад цианид агуулсан уусмал гоожиж байвал хөрс, усны эх үүсвэр, агаарыг бохирдуулдаг. Тухайлбал, уул уурхайн зарим түүхэн ослын үед цианид агуулсан бохир ус алдагдаж, ойролцоох гол мөрөн, нууруудад олон тооны усны организм үхэж, орон нутгийн иргэдийн эрүүл мэндэд заналхийлж байсан. Амьсгалах, залгих, цианидтай арьсанд хүрэх нь хүний ​​толгой эргэх, дотор муухайрах, бөөлжих зэрэг ноцтой хордлогын шинж тэмдэг үүсгэдэг бөгөөд хүнд тохиолдолд үхэлд хүргэдэг. Тиймээс цианидыг ашиглахдаа аюулгүй байдал, байгаль орчныг хамгаалах хатуу арга хэмжээ авах шаардлагатай бөгөөд энэ нь уурхайн үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг нэмэгдүүлдэг.

2. Нарийн төвөгтэй, өртөг өндөртэй дараах эмчилгээ: Цианиджуулалтын дараах эмчилгээний дараах үйл ажиллагаа нь харьцангуй төвөгтэй бөгөөд их хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Алт агуулсан идэвхжүүлсэн нүүрс ханалтанд хүрсний дараа цэвэр алтыг олж авахын тулд десорбци, электролиз, шатаах зэрэг процессууд шаардлагатай. Десорбци ба электролизийн процесс нь тусгай тоног төхөөрөмж, химийн урвалжуудыг шаарддаг. Жишээлбэл, десорбцийн процесст өндөр температур, өндөр даралтын төхөөрөмж шаардлагатай байж болох ба десорбцийн химийн уусмалын хэрэглээг мөн алтны нөхөн сэргээлт, урвалжийг дахин боловсруулахыг сайтар хянах шаардлагатай. Түүнчлэн, цэвэрлэх явцад үүссэн хаягдал, бохир усыг цэвэрлэх нь бас бэрхшээлтэй байдаг. Хаягдлын үлдэгдэл нь цианид болон бусад хортой бодис агуулсан хэвээр байж болзошгүй бөгөөд бохир усыг байгаль орчны бохирдлын стандартад нийцүүлэн цэвэрлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь цианиджуулалтын бүх үйл явцын өндөр өртөгт нөлөөлдөг.

3. Хүдрийн хольцод мэдрэмтгий байдал: Цианжуулалтын процесс нь хүдэр дэх хольцод маш мэдрэмтгий байдаг. Зэс, мөнгө, хар тугалга, цайр зэрэг ашигт малтмал нь цианидтай урвалд орж, цианидын урвалжийг их хэмжээгээр хэрэглэдэг. Энэ нь урвалжийн зардлыг нэмэгдүүлээд зогсохгүй алт олборлох үр ашгийг бууруулдаг. Жишээлбэл, хүдэр дэх зэсийн агууламж өндөр байх үед зэс нь цианидын ионуудын төлөө алттай өрсөлдөж, тогтвортой зэс-цианидын цогцолбор үүсгэдэг. Үүний үр дүнд алтны нийлэгжилтэнд ашиглах боломжтой цианидын хэмжээ багасч, алтны уусгах хурдад ихээхэн нөлөөлж болзошгүй. Зарим тохиолдолд эдгээр хольцыг арилгах эсвэл багасгахын тулд нэмэлт боловсруулалтын өмнөх үе шатууд шаардагдах бөгөөд энэ нь олборлолтын үйл явцын нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг улам бүр нэмэгдүүлдэг.

Дүгнэлт

Дүгнэж хэлэхэд цианиджуулалт нь алт олборлох салбарт зайлшгүй шаардлагатай технологи юм. Өндөр сэргэлтийн хурд, өргөн хэрэглээний боломж, боловсронгуй технологи нь үүнийг дэлхийн хэмжээнд алт олборлох гол арга болгосон. Энэ нь олон төрлийн хүдрээс алт олборлох боломжийг олгож, дэлхийн алтны нийлүүлэлтэд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан.

Гэсэн хэдий ч цианиджуулалтын үйл явц хүндрэлтэй байдаггүй. Цианидын хоруу чанар нь хүний ​​эрүүл мэнд, байгаль орчинд ноцтой аюул учруулж байна. Цианидын алдагдлаас урьдчилан сэргийлэх, цианид агуулсан бохир ус, хаягдлын үлдэгдлийг зохих ёсоор цэвэрлэхийн тулд аюулгүй байдал, байгаль орчныг хамгаалах хатуу арга хэмжээг хэрэгжүүлэх ёстой. Нэмж дурдахад, боловсруулалтын дараах нарийн төвөгтэй, өртөг өндөртэй үйл ажиллагаа, түүнчлэн процессын хүдрийн хольцод мэдрэмтгий байдал зэрэг нь алт олборлоход хүндрэл, зардлыг нэмэгдүүлдэг.

Цаашид алтны хүдэр боловсруулах цианиджуулалтын үйл явц технологийн дэвшлээр тодорхойлогддог. Бага хоруу чанар бүхий цианид орлуулагч ашиглах зэрэг байгаль орчинд ээлтэй, үр ашигтай цианиджуулалтын аргуудыг хөгжүүлэх нь ирээдүйтэй чиглэл юм. Автоматжуулалт, ухаалаг удирдлагын технологи нь улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэх болно. Эдгээр технологи нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, хүний ​​алдаанаас үүдэлтэй эрсдлийг бууруулж, нөөцийн ашиглалтыг оновчтой болгож чадна. Жишээлбэл, автоматжуулсан системүүд нь урвалжийн тун, целлюлозын концентраци болон бусад гол үзүүлэлтүүдийг нарийн хянаж, илүү тогтвортой, үр ашигтай үйлдвэрлэлийн процессыг баталгаажуулдаг.

Цаашилбал, био-цианиджуулалт эсвэл цианиджуулалтыг бусад шинээр гарч ирж буй олборлох аргуудтай нэгтгэх гэх мэт цианжилттай холбоотой шинэ технологийг судлах нь одоо байгаа асуудлуудыг шийдвэрлэх шинэ шийдлүүдийг санал болгож магадгүй юм. Тасралтгүй шинэчлэл, сайжруулалт хийснээр цианиджуулалтын үйл явц нь алтны хүдэр боловсруулах тэргүүлэх технологийн байр сууриа хадгалахын зэрэгцээ илүү тогтвортой, байгаль орчинд ээлтэй болох боломжтой юм. Төрөл бүрийн салбарт алтны эрэлт хэрэгцээ өндөр хэвээр байгаа тул цианиджуулалтын үйл явцыг хөгжүүлэх, оновчтой болгох нь алт олборлох салбарын урт хугацааны хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.