Технические условия безопасности производства для процесса извлечения золота методом кучного выщелачивания цианидом

1. Введение

Процесс извлечения золота методом кучного выщелачивания цианидом широко используется в золотодобывающей промышленности благодаря таким преимуществам, как простота, низкая стоимость и применимость к низкосортным рудам. Однако, поскольку цианид является высокотоксичным веществом, необходимо строго соблюдать технические требования по технике безопасности производства для обеспечения безопасности персонала, окружающей среды и нормальной работы производственного процесса. «Технические требования по технике безопасности производства для процесса кучного выщелачивания цианидом» (YS/T 3019 - 2013), принятые на вооружение 1 марта 2014 года, содержат четкие указания по производству и проведению полевых испытаний этого процесса.

2. Основные требования к безопасности производства

2.1 Выбор места и планировка

• Геологические условия : Место для кучного выщелачивания цианида следует выбирать на устойчивом грунте с хорошими геологическими условиями. Следует избегать районов, подверженных оползням, селевому стоку и наводнениям. Геологические исследования необходимо провести заранее для оценки устойчивости участка.

• Расстояние от чувствительных зон : Место для кучного выщелачивания должно располагаться на достаточном расстоянии от жилых районов, источников воды и других чувствительных зон. Конкретные требования к расстоянию должны соответствовать соответствующим экологическим нормам и правилам безопасности. Например, оно должно находиться на расстоянии не менее [X] метров от жилых районов, чтобы предотвратить воздействие утечек токсичных газов и жидкостей на жителей.

• Проектирование планировки : Планировка площадки для кучного выщелачивания должна быть рациональной. Зоны для складирования руды, циркуляции раствора, извлечения золота и утилизации отходов должны быть четко разделены. Должно быть предусмотрено достаточно места для установки, эксплуатации и технического обслуживания оборудования. Для обеспечения беспрепятственной эвакуации персонала в случае чрезвычайных ситуаций должны быть предусмотрены безопасные проходы и пути эвакуации в случае аварий.

2.2 Безопасность оборудования и объектов

• Противофильтрационные сооружения : Дно и окрестности рудного отвала должны быть оборудованы надежными противофильтрационными сооружениями для предотвращения утечки растворов, содержащих цианиды, в почву и грунтовые воды. Для этого можно использовать геомембраны из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) или другие высококачественные противофильтрационные материалы. Противофильтрационный слой следует регулярно осматривать на предмет повреждений или утечек.

• Оборудование для хранения и транспортировки жидкостей : Резервуары, трубопроводы и насосы для хранения и транспортировки растворов, содержащих цианиды, должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов. Необходимо проводить регулярные проверки на наличие коррозии, утечек и других потенциальных угроз безопасности. Все оборудование для хранения и транспортировки жидкостей должно быть оборудовано устройствами предотвращения перелива и аварийными запорными клапанами.

• Системы вентиляции и вытяжки : В зонах, где проводятся работы с цианидами, должны быть установлены эффективные системы вентиляции и вытяжки для обеспечения разбавления и удаления токсичных газов. Объем вентиляции и скорость отвода воздуха должны соответствовать требованиям соответствующих стандартов для поддержания безопасных условий труда.

2.3 Система управления безопасностью

• Разработка правил техники безопасности : Горнодобывающие предприятия должны разработать полный набор правил техники безопасности и операционных процедур для процесса кучного выщелачивания цианидом. Эти правила должны охватывать все аспекты производства, включая эксплуатацию оборудования, техническое обслуживание, обращение с цианидом и реагирование на чрезвычайные ситуации.

• Обучение персонала : Все сотрудники, задействованные в процессе кучного выщелачивания цианидом, должны регулярно проходить обучение технике безопасности. Содержание обучения должно включать свойства и опасности цианида, методы безопасной работы, процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации и использование средств индивидуальной защиты. Сотрудники должны пройти обучение и получить соответствующую квалификацию до начала работы.

• Контроль и проверка безопасности : В процессе производства необходимо регулярно проводить контроль и проверку безопасности. Контроль включает проверку концентрации цианида в воздухе и растворе, целостности противофильтрационных устройств и состояния оборудования. Протоколы проверок следует хранить для дальнейшего использования, а любые выявленные угрозы безопасности должны быть своевременно устранены.

3. Технические характеристики эксплуатации

3.1 Предварительная обработка руды

• Дробление и гранулирование : Большинство руд необходимо измельчить до соответствующего размера частиц перед кучным выщелачиванием. Как правило, размер частиц должен составлять 25.4 мм или мельче, чтобы обнажить золото в руде и повысить коэффициент извлечения золота. Для руд с низкой проницаемостью и высоким содержанием глины может быть использована технология гранулирования. В процессе гранулирования следует добавить соответствующее количество извести для регулирования значения pH руды до 9.5–10.5. В то же время концентрацию цианида натрия в процессе гранулирования следует контролировать в соответствии со свойствами руды, обычно около 60–150 грамм на тонну золотосодержащей руды. Общее содержание влаги в окатышах, как правило, не должно превышать 30%, чтобы избежать рыхлости и размягчения окатышей. Время твердения должно составлять более 72 часов. В случае дождя во время гранулирования окатыши необходимо накрыть, чтобы предотвратить потерю золота.

• Контроль качества предварительно обработанной руды : Качество предварительно обработанной руды должно строго контролироваться. Необходимо регулярно отбирать пробы и проводить анализ, чтобы гарантировать соответствие размера частиц, значения pH и других показателей требованиям процесса кучного выщелачивания. Для формирования кучной руды может использоваться только качественная предварительно обработанная руда.

3.2 Создание кучи

• Подготовка площадки : Перед закладкой насыпи площадку следует очистить и выровнять. Для обеспечения отвода выщелачиваемых растворов необходимо установить уклон 3–5% для ровной местности. После выравнивания следует провести противофильтрационную обработку площадки. На уплотненное основание можно уложить слой подложки толщиной около 0.5 м, который затем можно обработать раствором карбоната натрия для повышения его противофильтрационных свойств.

• Высота и форма рудного отвала : Начальная высота рудного отвала не должна быть слишком большой, предпочтительно 3-4 метра. По мере стабилизации скорости выщелачивания высоту рудного отвала можно соответствующим образом увеличивать. Форма рудного отвала должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить хорошее распределение раствора и газопроницаемость. Как правило, обычно используется конический или ступенчатый рудный отвал.

• Защита окружающей территории : Вокруг места кучного выщелачивания следует установить дренажные канавы, чтобы предотвратить попадание дождевой воды в рудный отвал и разбавление раствора для выщелачивания. Одновременно с этим вокруг рудного отвала следует установить защитные ограждения, чтобы предотвратить проникновение посторонних лиц в опасную зону.

3.3 Выщелачивание распылением

• Контроль концентрации распыляемого раствора : Концентрацию цианида натрия в распыляемом растворе следует регулировать в зависимости от стадии выщелачивания. На начальной стадии выщелачивания, из-за сложного состава золотосодержащей руды, концентрацию цианида натрия можно соответствующим образом увеличить. После пикового периода (когда концентрация золота в выщелачиваемой руде достигает максимума) ее можно снизить до 0.08% - 0.06%. На более поздней стадии ее можно дополнительно снизить до 0.04% - 0.02%. Концентрацию цианида натрия можно регулировать в любое время в зависимости от концентрации золота в растворе.

• Цикл и интенсивность распыления : Время распыления обычно составляет 7-8 часов в день, но не более 10 часов (однако количество следует уменьшить). Как правило, используется схема распыления «распыление 1 остановка 1» или «распыление 1 остановка 2». Время распыления не должно быть слишком долгим, чтобы рудный отвал мог дышать кислородом в периоды, когда распыление не проводится. Интенсивность распыления следует контролировать на уровне 6-20 л/м²•ч, а максимальная не должна превышать 25-30 л/м²•ч. Если интенсивность распыления слишком высока, объем насыщенной жидкости увеличится, концентрация золота снизится, и адсорбционная способность активированного угля ухудшится.

3.4 Извлечение золота из продуктивной жидкости

• Распространенные методы извлечения золота : К распространенным методам извлечения золота из цианидсодержащих растворов относятся адсорбция на углероде (например, метод «уголь в колонне»), цементация цинком (метод Меррилла-Кроу) и экстракция растворителем. Каждый метод имеет свои особенности и область применения. Например, в процессе «уголь в колонне» раствор цианидного выщелачивания прокачивается вверх через колонны со скоростью потока от 15 до 25 галлонов в минуту на квадратный фут, псевдоожижая набивной слой активированного угля (16 × 30 меш) для адсорбции золота.

• Эксплуатация и контроль оборудования для извлечения золота : Эксплуатация оборудования для извлечения золота должна строго соответствовать рабочим процедурам. Для обеспечения нормальной работы оборудования необходимо проводить регулярный осмотр и техническое обслуживание. Такие параметры, как адсорбционная способность активированного угля, эффективность осаждения цинкового порошка и скорость экстракции растворителем, должны контролироваться и своевременно корректироваться для повышения степени извлечения золота.

3.5 Обработка отвалов пустой руды

• Дезинфекция отвалов руды : После завершения процесса выщелачивания отвалы руды необходимо дезинфицировать для снижения токсичности остаточного цианида. Распространенные методы дезинфекции включают использование окислителей, таких как перекись водорода или гипохлорит кальция. Время и дозировка дезинфекции должны определяться в зависимости от фактического состояния отвалов руды, чтобы обеспечить соответствие концентрации остаточного цианида экологическим нормам.

• Разгрузка и утилизация отвалов руды : После дезинфекции отвалы руды можно разгрузить и надлежащим образом утилизировать. Метод утилизации должен соответствовать соответствующим экологическим нормам. Например, отвалы руды можно использовать для засыпки шахт или транспортировать на специально отведенное место для захоронения отходов.

4. Меры реагирования на чрезвычайные ситуации

4.1 Разработка плана действий в чрезвычайных ситуациях

Горнодобывающие предприятия должны разработать полный план реагирования на чрезвычайные ситуации для потенциальных аварий в процессе кучного выщелачивания цианида, таких как утечка цианида, пожар и взрыв. План реагирования на чрезвычайные ситуации должен включать организации реагирования на чрезвычайные ситуации, обязанности каждого члена, процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации и аварийно-спасательные меры.

4.2 Аварийно-спасательное оборудование и материалы

Необходимо подготовить достаточное количество аварийно-спасательного оборудования и материалов, таких как противогазы, химзащитная одежда, аптечки первой помощи, нейтрализующие агенты для цианида и противопожарное оборудование. Это оборудование и материалы следует регулярно проверять и обслуживать, чтобы обеспечить их нормальное использование в чрезвычайной ситуации.

4.3 Аварийные учения

Регулярные учения по чрезвычайным ситуациям должны проводиться для улучшения возможностей реагирования сотрудников на чрезвычайные ситуации. Содержание учений должно охватывать различные возможные сценарии аварий, такие как учения по утечке цианида и учения по пожаротушению. Благодаря учениям по чрезвычайным ситуациям сотрудники могут ознакомиться с процедурами реагирования на чрезвычайные ситуации и улучшить свои возможности справляться с чрезвычайными ситуациями.

5. Заключение

Безопасность производства процесса извлечения золота методом кучного выщелачивания цианидом имеет большое значение. Строго соблюдая технические требования по безопасности производства, усиливая управление безопасностью и внедряя научные методы эксплуатации, можно эффективно контролировать риски безопасности в процессе производства. Это не только обеспечивает безопасность и здоровье сотрудников и экологическую среду, но и способствует устойчивому развитию золотодобывающей промышленности. Горнодобывающие предприятия должны всегда помнить о безопасности и постоянно повышать уровень безопасности производства для достижения цели безопасного и эффективного производства.