Specyfikacje techniczne dotyczące bezpieczeństwa produkcji dla procesu ekstrakcji złota metodą ługowania cyjankiem

1. Wstęp

Proces ekstrakcji złota metodą ługowania cyjankiem jest szeroko stosowany w przemyśle wydobywczym złota ze względu na swoje zalety, takie jak prostota, niski koszt i możliwość zastosowania w przypadku rud niskiej jakości. Jednakże, ponieważ cyjanek jest substancją wysoce toksyczną, należy przestrzegać ścisłych specyfikacji technicznych bezpieczeństwa produkcji, aby zapewnić bezpieczeństwo personelu, środowiska i prawidłowe funkcjonowanie procesu produkcyjnego. „Specyfikacje techniczne bezpieczeństwa produkcji dla procesu ekstrakcji złota metodą ługowania cyjankiem” (YS/T 3019-2013) zostały wdrożone 1 marca 2014 r. i zawierają jasne wytyczne dotyczące produkcji i testowania tego procesu na miejscu.

2. Podstawowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa produkcji

2.1 Wybór lokalizacji i układ

• Warunki geologiczne : Miejsce wymywania hałdy cyjanku powinno znajdować się na stabilnym gruncie o dobrych warunkach geologicznych. Należy unikać obszarów narażonych na osuwiska, lawiny błotne i powodzie. Należy wcześniej przeprowadzić badania geologiczne w celu oceny stabilności miejsca.

• Odległość od obszarów wrażliwych : Miejsce wymywania z hałdy powinno znajdować się w odpowiedniej odległości od terenów mieszkalnych, źródeł wody i innych obszarów wrażliwych. Szczegółowe wymagania dotyczące odległości powinny być zgodne z odpowiednimi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska i bezpieczeństwa. Na przykład, miejsce powinno znajdować się co najmniej [X] metrów od terenów mieszkalnych, aby zapobiec skutkom wycieku toksycznych gazów i cieczy na mieszkańców.

• Projekt układu : Układ hałdy powinien być rozsądny. Strefy składowania rudy, obiegu roztworu, odzysku złota i składowania odpadów powinny być wyraźnie podzielone. Należy zapewnić odpowiednią przestrzeń do instalacji, obsługi i konserwacji sprzętu. Należy zapewnić przejścia bezpieczeństwa i drogi ewakuacyjne, aby zapewnić sprawną ewakuację personelu w razie awarii.

2.2 Bezpieczeństwo sprzętu i obiektów

• Zabezpieczenia antyprzesiąkowe : Dno i otoczenie hałdy rudy powinny być wyposażone w niezawodne zabezpieczenia antyprzesiąkowe, aby zapobiec przedostawaniu się roztworów zawierających cyjanek do gleby i wód gruntowych. Można stosować geomembrany z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) lub inne wysokiej jakości materiały antyprzesiąkowe. Warstwa antyprzesiąkowa powinna być regularnie sprawdzana pod kątem uszkodzeń lub przecieków.

• Sprzęt do magazynowania i transportu cieczy : Zbiorniki, rurociągi i pompy do magazynowania i transportu roztworów zawierających cyjanek powinny być wykonane z materiałów odpornych na korozję. Należy przeprowadzać regularne kontrole pod kątem korozji, wycieków i innych potencjalnych zagrożeń bezpieczeństwa. Cały sprzęt do magazynowania i transportu cieczy powinien być wyposażony w urządzenia zabezpieczające przed przelaniem oraz awaryjne zawory odcinające.

• Systemy wentylacji i wyciągowe : W obszarach, w których prowadzone są operacje z użyciem cyjanku, należy zainstalować skuteczne systemy wentylacji i wyciągowe, aby zapewnić rozcieńczanie i usuwanie toksycznych gazów. Przepływ powietrza i wydajność wyciągu powinny spełniać wymagania odpowiednich norm, aby zapewnić bezpieczne środowisko pracy.

2.3 System zarządzania bezpieczeństwem

• Ustanowienie przepisów bezpieczeństwa : Przedsiębiorstwa górnicze powinny ustanowić kompletny zestaw przepisów bezpieczeństwa i procedur operacyjnych dla procesu ługowania cyjankiem z hałdy. Przepisy te powinny obejmować wszystkie aspekty produkcji, w tym obsługę sprzętu, konserwację, zarządzanie cyjankiem i reagowanie w sytuacjach awaryjnych.

• Szkolenie pracowników : Wszyscy pracownicy zaangażowani w proces ługowania cyjankiem z hałdy powinni regularnie przechodzić szkolenia z zakresu bezpieczeństwa. Treści szkolenia powinny obejmować właściwości i zagrożenia związane z cyjankiem, metody bezpiecznego postępowania, procedury reagowania w sytuacjach awaryjnych oraz stosowanie środków ochrony indywidualnej. Pracownicy powinni zostać przeszkoleni i uzyskać kwalifikacje przed dopuszczeniem do pracy.

• Monitorowanie i kontrola bezpieczeństwa : W procesie produkcyjnym należy regularnie monitorować i kontrolować bezpieczeństwo. Monitorowane są m.in. stężenie cyjanku w powietrzu i roztworze, integralność zabezpieczeń przed przesiąkaniem oraz stan techniczny urządzeń. Należy przechowywać dokumentację z kontroli do wglądu w przyszłości, a wszelkie wykryte zagrożenia bezpieczeństwa należy terminowo usuwać.

3. Specyfikacje techniczne działania

3.1 Wstępna obróbka rudy

• Kruszenie i granulacja : Większość rud musi zostać rozdrobniona do odpowiedniej wielkości cząstek przed ługowaniem na hałdzie. Ogólnie rzecz biorąc, wielkość cząstek powinna być rozdrobniona do 25.4 mm lub drobniejsza, aby odsłonić złoto w rudzie i poprawić wskaźnik odzysku złota. W przypadku rud o słabej przepuszczalności i wysokiej zawartości gliny można zastosować technologię granulacji. Podczas granulacji należy dodać odpowiednią ilość wapna, aby dostosować wartość pH rudy do zakresu 9.5–10.5. Jednocześnie stężenie cyjanku sodu w procesie granulacji powinno być kontrolowane zgodnie z właściwościami rudy, zazwyczaj około 60–150 gramów na tonę rudy złota. Całkowita zawartość wilgoci w peletkach nie powinna przekraczać 30%, aby zapobiec ich luźności i zmiękczeniu. Czas utwardzania powinien wynosić ponad 72 godziny. W przypadku deszczu podczas peletkowania, peletki muszą być przykryte, aby zapobiec utracie złota.

• Kontrola jakości rudy poddanej wstępnej obróbce : Jakość rudy poddanej wstępnej obróbce powinna być ściśle kontrolowana. Należy regularnie pobierać próbki i przeprowadzać analizy, aby upewnić się, że wielkość cząstek, wartość pH i inne wskaźniki spełniają wymagania procesu ługowania na hałdzie. Do budowy hałdy można używać wyłącznie kwalifikowanej rudy poddanej wstępnej obróbce.

3.2 Budowanie sterty

• Przygotowanie terenu : Przed usypaniem hałdy należy oczyścić i wyrównać teren. Należy zachować nachylenie 3%-5%, aby zapewnić płaski teren i ułatwić odpływ cieczy wymywającej. Po wyrównaniu terenu należy wykonać zabezpieczenie przeciwprzesiąkowe. Na zagęszczonym fundamencie można ułożyć warstwę amortyzującą o grubości około 0.5 m, a następnie spryskać ją roztworem węglanu sodu , aby poprawić jego właściwości przeciwprzesiąkowe.

• Wysokość i kształt hałdy : Początkowa wysokość hałdy rudy nie powinna być zbyt wysoka, najlepiej 3-4 metry. W miarę stabilizacji tempa wypłukiwania, wysokość hałdy można odpowiednio zwiększyć. Kształt hałdy rudy powinien być zaprojektowany tak, aby zapewnić dobre rozprowadzenie roztworu i przepuszczalność gazu. Zazwyczaj stosuje się hałdę o kształcie stożkowym lub schodkowym.

• Zabezpieczenie otoczenia : Wokół miejsca ługowania rudy należy utworzyć rowy odwadniające, aby zapobiec przedostawaniu się wody deszczowej do hałdy i rozcieńczaniu roztworu ługującego. Jednocześnie wokół hałdy rudy należy ustawić ogrodzenia ochronne, aby uniemożliwić osobom nieupoważnionym dostęp do niebezpiecznego obszaru.

3.3 Wymywanie rozpyłowe

• Kontrola stężenia oprysku : Stężenie cyjanku sodu w roztworze opryskowym należy dostosować do etapu ługowania. Na początkowym etapie ługowania, ze względu na złożony skład rudy złota, stężenie cyjanku sodu można odpowiednio zwiększyć. Po okresie szczytowym (kiedy stężenie wyługowanego złota jest najwyższe), można je obniżyć do 0.08%–0.06%. W późniejszym etapie można je dodatkowo obniżyć do 0.04%–0.02%. Stężenie cyjanku sodu można w dowolnym momencie dostosować do stężenia złota w cieczy.

• Cykl i intensywność oprysku : Czas oprysku wynosi zazwyczaj 7–8 godzin dziennie i nie powinien przekraczać 10 godzin (jednak ilość powinna być zmniejszona). Zazwyczaj stosuje się schemat oprysku: „oprysk 1 stop 1” lub „oprysk 1 stop 2”. Czas oprysku nie powinien być zbyt długi, aby umożliwić hałdzie oddychanie tlenem, gdy nie jest on opryskiwany. Intensywność oprysku powinna wynosić 6–20 l/m²•h, a maksymalna wartość nie powinna przekraczać 25–30 l/m²•h. Zbyt duża intensywność oprysku spowoduje wzrost objętości cieczy nośnej, rozcieńczenie stężenia złota i spadek zdolności adsorpcyjnej węgla aktywnego .

3.4 Odzyskiwanie złota z ciężarnej cieczy

• Typowe metody odzyskiwania złota : Typowe metody odzyskiwania złota z cieczy zawierającej cyjanek obejmują adsorpcję węgla (np. metodę węgla w kolumnie), cementację cynku (metoda Merrilla-Crowe'a) oraz ekstrakcję rozpuszczalnikiem. Każda metoda ma swoją własną charakterystykę i zakres zastosowania. Na przykład, w procesie węgla w kolumnie, roztwór ługujący cyjankiem jest pompowany w górę przez kolumny z natężeniem przepływu od 15 do 25 galonów na minutę (gpm) na stopę kwadratową (ft²), fluidyzując złoże węgla aktywnego (16 × 30 mesh) w celu adsorpcji złota.

• Eksploatacja i kontrola urządzeń do odzyskiwania złota : Eksploatacja urządzeń do odzyskiwania złota powinna być ściśle zgodna z procedurami operacyjnymi. Regularne przeglądy i konserwacja urządzeń powinny być przeprowadzane w celu zapewnienia ich prawidłowego działania. Parametry takie jak zdolność adsorpcyjna węgla aktywnego, wydajność wytrącania proszku cynkowego oraz szybkość ekstrakcji rozpuszczalnika powinny być monitorowane i dostosowywane w odpowiednim czasie, aby poprawić wskaźnik odzysku złota.

3.5 Przetwarzanie stosów rud odpadowych

• Dezynfekcja hałd rudy odpadowej : Po zakończeniu procesu ługowania hałdy rudy odpadowej należy zdezynfekować w celu zmniejszenia toksyczności resztkowego cyjanku. Typowe metody dezynfekcji obejmują użycie utleniaczy, takich jak nadtlenek wodoru lub podchloryn wapnia. Czas i dawkowanie dezynfekcji należy dobrać w zależności od rzeczywistej sytuacji hałd rudy odpadowej, aby zapewnić, że stężenie resztkowego cyjanku spełnia normy dotyczące odprowadzania ścieków do środowiska.

• Rozładunek i utylizacja hałd rudy odpadowej : Po dezynfekcji hałdy rudy odpadowej można rozładować i poddać odpowiedniej utylizacji. Metoda utylizacji powinna być zgodna z odpowiednimi przepisami ochrony środowiska. Na przykład, rudę odpadową można wykorzystać do zasypania kopalń lub przetransportować na wyznaczone składowisko odpadów w celu utylizacji.

4. Środki reagowania kryzysowego

4.1 Ustanowienie planu awaryjnego

Przedsiębiorstwa górnicze powinny opracować kompletny plan reagowania awaryjnego na potencjalne wypadki w procesie wypłukiwania cyjanku z hałdy, takie jak wyciek cyjanku, pożar i wybuch. Plan awaryjny powinien obejmować organizacje reagowania awaryjnego, obowiązki każdego członka, procedury reagowania awaryjnego i środki ratunkowe.

4.2 Sprzęt i materiały ratownicze

Należy przygotować wystarczającą ilość sprzętu i materiałów do ratownictwa awaryjnego, takich jak maski gazowe, odzież ochronna przed chemikaliami, apteczki pierwszej pomocy, środki neutralizujące cyjanek i sprzęt przeciwpożarowy. Sprzęt i materiały te należy regularnie sprawdzać i konserwować, aby zapewnić ich normalne użytkowanie w nagłych wypadkach.

4.3 Ćwiczenia awaryjne

Należy przeprowadzać regularne ćwiczenia awaryjne, aby poprawić zdolność pracowników do reagowania w sytuacjach awaryjnych. Treść ćwiczeń powinna obejmować różne możliwe scenariusze wypadków, takie jak ćwiczenia dotyczące wycieku cyjanku i ćwiczenia gaszenia pożaru. Poprzez ćwiczenia awaryjne pracownicy mogą zapoznać się z procedurami reagowania w sytuacjach awaryjnych i poprawić swoją zdolność radzenia sobie z sytuacjami awaryjnymi.

5. Wniosek

Bezpieczeństwo produkcji procesu ekstrakcji złota metodą ługowania cyjankiem ma ogromne znaczenie. Dzięki ścisłemu przestrzeganiu specyfikacji technicznych bezpieczeństwa produkcji, wzmocnieniu zarządzania bezpieczeństwem i wdrożeniu naukowych technik operacyjnych, ryzyko bezpieczeństwa w procesie produkcji może być skutecznie kontrolowane. Zapewnia to nie tylko bezpieczeństwo i zdrowie pracowników oraz środowisko ekologiczne, ale także promuje zrównoważony rozwój przemysłu wydobywczego złota. Przedsiębiorstwa górnicze powinny zawsze pamiętać o bezpieczeństwie i stale poprawiać poziom bezpieczeństwa produkcji, aby osiągnąć cel bezpiecznej i wydajnej produkcji.