ව්‍යාප්ත කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස් සඳහා සම්පූර්ණ සෙවල සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය

1. හැදින්වීම

රන් කැණීම් කර්මාන්තයේ අඛණ්ඩ සංවර්ධනයත් සමඟ, පහසුවෙන් සැකසිය හැකි රන් ලෝපස් සම්පත් ක්‍රමයෙන් අඩුවෙමින් පවතී. එබැවින්, ආසනික් - ඇන්ටිමනි නහර - ව්‍යාප්ත කරන ලද වර්ගය සහිත රන් ලෝපස් වැනි වර්තන රන් ලෝපස් වල ප්‍රතිලාභ සහ උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් අධ්‍යයනය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ. මෙම ලෝපස් සම්පූර්ණයෙන් සංලක්ෂිත වේ.

x මිරලොජි, එහිදී ආසනිපිරයිට් සහ ස්ටිබ්නයිට් ව්‍යාප්ත වූ ස්වරූපයෙන් ගංගු ඛනිජ සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වී ඇති අතර එමඟින් රන් නිස්සාරණය අභියෝගාත්මක වේ. සියලුම ස්ලයිම් සයනයිඩකරණ ක්‍රියාවලිය රන් නිස්සාරණය සඳහා පොදු ක්‍රමයකි, නමුත් මෙම වර්ගයේ ලෝපස් සඳහා, එය බොහෝ විට අඩු රන් කාන්දු වීමේ අනුපාතය සහ ඉහළ ප්‍රතික්‍රියාකාරක පරිභෝජනය වැනි ගැටළු වලට මුහුණ දෙයි. මෙම ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කිරීම මඟින් සම්පත් උපයෝගිතා අනුපාතය සහ රන් පතල්වල ආර්ථික ප්‍රතිලාභ ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය.

2. ආසනික් වල ලක්ෂණ - ඇන්ටිමනි නහර - ව්‍යාප්ත කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස්

2.1 ඛනිජ විද්‍යාත්මක සංයුතිය

ආසනික්-ඇන්ටිමනි නහර-ප්‍රචාරණය කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස් වල, ආර්සෙනොපිරයිට් සහ ස්ටිබ්නයිට් යනු රන් නිස්සාරණයට බලපාන ප්‍රධාන ඛනිජ වේ. ලෝපස් වල ඇති ස්වාභාවික රන් අංශු අතිශයින් අසමාන අංශු ප්‍රමාණයන් ඇත. ඒවා ප්‍රධාන වශයෙන් පයිරයිට් සහ ආසනොපිරයිට් වල ඉරිතැලීම් සහ අන්තර්-කැටිති අවකාශයන්හි බෙදා හරිනු ලැබේ, නැතහොත් ඒවා තුළ ඔතා ඇත. සමහර විට, රත්‍රන් ස්ටිබ්නයිට් සමඟ සහජීවනයෙන් පවතින අතර, එහි කොටසක් ලිමොනයිට් හෝ ක්වාර්ට්ස් වැනි ගැන්ගු ඛනිජවල තැන්පත් කර ඇත. ලෝපස් වල ඇති පයිරයිට් කොටසක් ගැන්ගු ඛනිජවල සියුම්-කැටිති ව්‍යාප්තියක් ලෙස පවතින අතර ආසෙනොපිරයිට් සහ මාකසයිට් සමඟ සමීප සහජීවන සම්බන්ධතාවයක් ඇත. ආර්සෙනොපිරයිට් සාමාන්‍යයෙන් සාපේක්ෂව සියුම් අංශු ප්‍රමාණයකින් යුක්ත වන අතර පයිරයිට් සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. ලෝපස් ව්‍යුහය ප්‍රධාන වශයෙන් නහර-ප්‍රචාරණය වන අතර, බොහෝ ස්ටිබ්නයිට් සහ ආසනොපිරයිට් බෙදා හරින ලද ආකාරයෙන් ගැන්ගු ඛනිජ සමඟ අන්තර් වැඩී ඇත.

2.2 හානිකර මූලද්‍රව්‍ය

ලෝපස් වල ආසනික් (As) සහ ඇන්ටිමනි (Sb) පැවතීම රත්‍රන් සයනීකරණය කාන්දු වීම සඳහා අතිශයින්ම අහිතකර ය. මෙම මූලද්‍රව්‍ය සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී සයනයිඩ් සහ ඔක්සිජන් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ හැකි අතර, ප්‍රතික්‍රියාකාරක විශාල ප්‍රමාණයක් පරිභෝජනය කර රත්‍රන් කාන්දු වීමේ වේගය අඩු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ආසනික් සයනයිඩ් ද්‍රාවණය තුළ විවිධ ආසනික් අඩංගු සංයෝග සෑදිය හැකි අතර, එය සයනයිඩ් පරිභෝජනය කරනවා පමණක් නොව, රත්‍රන් අංශු මතුපිට නිෂ්ක්‍රීය පටල සෑදිය හැකි අතර, රත්‍රන් සහ සයනයිඩ් අයන අතර සම්බන්ධතාවයට බාධා කරයි.

3. සමස්තයක් වශයෙන් පවතින ගැටළු - සෙවල සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය

3.1 අඩු රන් කාන්දු අනුපාතය

ආසනික් - ඇන්ටිමනි නහර - ව්‍යාප්ත කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස් සෘජුවම සියලුම සෙවල සයනීකරණය කිරීම බොහෝ විට අඩු රන් කාන්දු වීමේ අනුපාතයකට හේතු වේ. සංකීර්ණ ඛනිජ විද්‍යාත්මක සංයුතිය සහ හානිකර මූලද්‍රව්‍ය පැවතීම නිසා, සයනයිඩ් මගින් රත්‍රන් සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හැරීම දුෂ්කර ය. සමහර ලෝපස් සඳහා, සෘජු සියලුම සෙවල සයනීකරණය ප්‍රතිසාධන අනුපාතය 47.62% ක් පමණ වේ.

3.2 ඉහළ ප්‍රතික්‍රියාකාරක පරිභෝජනය

සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියට කාන්දු කාරකය ලෙස සයනයිඩ් විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, ආසනික්, ඇන්ටිමනි සහ අනෙකුත් හානිකර මූලද්‍රව්‍ය ඉදිරියේ, සයනයිඩ් පරිභෝජනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ. ඊට අමතරව, ලෝපස් වල සමහර සල්ෆයිඩ් ඛනිජ තිබීම සයනයිඩ් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ හැකි අතර, ප්‍රතික්‍රියාකාරක පරිභෝජනය තවදුරටත් වැඩි කරයි. නිදසුනක් ලෙස, සයනයිඩ් සමඟ සල්ෆයිඩ් ඛනිජ ප්‍රතික්‍රියාව විවිධ සයනෝ - සංකීර්ණ සෑදිය හැකි අතර, පොහොරවල නිදහස් සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය අඩු කර රන් කාන්දු වීම ප්‍රමාද කරයි.

4. සියල්ල සඳහා ප්‍රශස්තිකරණ උපාය මාර්ග - ස්ලයිම් සයනීකරණය ක්‍රියාවලිය

4.1 පූර්ව ප්‍රතිකාර ක්‍රම

4.1.1 ක්ෂාරීය කාන්දු වීම පූර්ව ප්‍රතිකාර කිරීම

ක්ෂාරීය කාන්දු කාරකය ලෙස NaOH භාවිතා කිරීමෙන් සමහර හානිකර මූලද්‍රව්‍ය ඵලදායී ලෙස ඉවත් කළ හැකිය. විකලාංග සාධක අත්හදා බැලීම් හරහා, සමහර ලෝපස් සඳහා, ඛනිජ ඇඹරුම් සියුම් බව -200 දැලක් 85% ක් වන විට, ක්ෂාරීය කාන්දු සාන්ද්‍රණය 60 kg/t වන අතර, ක්ෂාරීය කාන්දු කාලය පැය 32 ක් වන අතර, ක්ෂාරීය කාන්දු උෂ්ණත්වය 26 °C වන විට, පසුව සයනීකරණය කිරීමේ බලපෑම වැඩි දියුණු කළ හැකි බව තීරණය කර ඇත. ක්ෂාරීය කාන්දු වීම මගින් ආසනික් සහ ඇන්ටිමනි අඩංගු ඛනිජ ලවණ යම් ප්‍රමාණයකට විසුරුවා හැරිය හැකි අතර, සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියට ඒවායේ ඍණාත්මක බලපෑම අඩු කරයි.

4.1.2 අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාරය

නයිට්‍රික් අම්ලය (HNO₃) සහ හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය (HCl) භාවිතා කිරීම වැනි අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාර ද ඵලදායී විය හැකිය. අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාර මගින් සයනයිඩ් පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය. නිදසුනක් ලෙස, අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාරයෙන් පසු, සයනයිඩ් පරිභෝජනය පිළිවෙලින් 340 - 210 mg/L කින් අඩු කළ හැකි අතර, අනුරූප රන් ප්‍රතිසාධන අනුපාත 98.87% සහ 95.11% දක්වා වැඩි විය හැකිය. අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාර මගින් කාබන් ආහාරයට ගත් ඛනිජ කිහිපයක් සහ ලෝපස් වල සල්ෆයිඩ් ඛනිජ වලින් කොටසක් විසුරුවා හැරිය හැකි අතර, සයනීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී මෙම ඛනිජවල මැදිහත්වීම අඩු කරයි.

4.1.3 බැදීමේ පූර්ව ප්‍රතිකාරය

සයනීකරණයට පෙර පැය 0.5 - 2 ක් 600 - 1000 °C උෂ්ණත්වයකදී ලෝපස් බැදීමෙන් ද හොඳ ප්‍රතිඵල ලබා ගත හැකිය. බැදපු සාම්පලවල සයනීකරණයේ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ සයනයිඩ් පරිභෝජනය 1150 mg/L කින් විශාල ලෙස අඩු වන අතර රන් ප්‍රතිසාධන අනුපාතය 5.2% කින් වැඩි වන බවයි. ඊට අමතරව, බැදපු සාම්පලයේ ආසනික්, ඇන්ටිමනි, කැඩ්මියම් සහ රසදිය අන්තර්ගතය (පැය 2 ක් 1000 °C උෂ්ණත්වයකදී බැදපු) සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. බැදීමෙන් සල්ෆයිඩ් ඛනිජ ලෝහ ඔක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය කළ හැකි අතර, සයනයිඩ් කාන්දු වීමට රන් වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකිය.

4.2 සයනීකරණය තත්ත්වයන් ප්‍රශස්තකරණය කිරීම

4.2.1 සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය

විවිධ ලක්ෂණ සහිත ලෝපස් සඳහා, සුදුසු සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය තීරණය කිරීම අවශ්‍ය වේ. ඉහළ ආසනික් සහ ඇන්ටිමනි සහිත 10.5 ppm රන් අඩංගු පළමු වර්ගයේ ලෝපස් සාම්පලයක් සඳහා, ප්‍රශස්ත සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය 4000 mg/L වන අතර, අඩු රන් අන්තර්ගතයක් (2.5 ppm) නමුත් ඉහළ රිදී අන්තර්ගතයක් (160 ppm) සහිත දෙවන වර්ගයේ ලෝපස් සාම්පලයක් සඳහා, ප්‍රශස්ත සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය 2500 mg/L වේ. ලෝපස් ගුණාංග අනුව සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය සකස් කිරීමෙන් ප්‍රතික්‍රියාකාරක අපද්‍රව්‍ය අඩු කරන අතරම කාර්යක්ෂම රන් කාන්දු වීම සහතික කළ හැකිය.

4.2.2 pH අගය

සයනයිඩීකරණ ද්‍රාවණයේ pH අගය ද කාන්දු වීමේ බලපෑමට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. පළමු සාම්පලය සඳහා ප්‍රශස්ත pH අගය 11.1 ක් වන අතර දෙවන සාම්පලය සඳහා ප්‍රශස්ත pH අගය 10.5 කි. සුදුසු pH අගය පවත්වා ගැනීමෙන් සයනයිඩ් ද්‍රාවණයේ ස්ථායිතාව සහතික කළ හැකි අතර රන් සහ සයනයිඩ් අයන අතර ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රවර්ධනය කළ හැකිය.

4.2.3 සයනීකරණ කාලය

සයනීකරණ කාලය ද ප්‍රශස්ත කළ යුතුය. ඉහත සඳහන් කළ සාම්පල වර්ග දෙකටම, සුදුසු සයනීකරණ කාලය පැය 24 කි. සයනීකරණ කාලය දීර්ඝ කිරීම අනිවාර්යයෙන්ම රන් ප්‍රතිසාධන අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි නොකළ හැකි නමුත් නිෂ්පාදන පිරිවැය වැඩි කරයි. එබැවින්, නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සුදුසු සයනීකරණ කාලය තීරණය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.

4.2.4 ඔක්සිකාරක කාරක භාවිතය

H₂O₂ (0.015 M), වාතය (0.15 L/min) වැනි ඔක්සිකාරක කාරක හෝ H₂O₂ සහ වාතය මිශ්‍රණයක් භාවිතා කිරීමෙන් රන් නිස්සාරණ චාලක විද්‍යාව වැඩිදියුණු කළ හැකිය. ඒවා අතර, වාතය එන්නත් කිරීම කාන්දු වන චාලක විද්‍යාවට වඩාත්ම සැලකිය යුතු වාසිදායක බලපෑමක් ඇති කරයි. ඔක්සිකාරක කාරක මගින් ලෝපස් වල ඇති සමහර අඩු කරන ලද ද්‍රව්‍ය ඔක්සිකරණය කළ ආකාර බවට පරිවර්තනය කළ හැකි අතර, එමඟින් රන් දියවීම ප්‍රවර්ධනය කරයි.

5. සිද්ධි අධ්‍යයනය

ගන්සු හි රන් පතලක, ආසනික් - ඇන්ටිමනි නහර - ව්‍යාප්ත කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස් වල සියලුම - සෙවල සයනයිඩකරණ ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කරන ලදී. NaOH සමඟ ක්ෂාරීය කාන්දු වීමේ පූර්ව ප්‍රතිකාරය, ඇඹරුම් සියුම් බව, ක්ෂාරීය කාන්දු වීමේ සාන්ද්‍රණය, කාලය සහ උෂ්ණත්වය ප්‍රශස්ත කිරීම සහ සුදුසු NaCN සාන්ද්‍රණය සහ සයනයිඩකරණ කාලය සමඟ සයනයිඩකරණය සිදු කිරීම හරහා, සයනයිඩ් කාන්දු වීමේ අනුපාතය මුල් 47.62% සිට 85.04% දක්වා වැඩි විය. තවත් අවස්ථාවක, සංකීර්ණ ලෝපස් සංයුතියක් සහිත රන් නිධියක, අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාරයෙන් සහ බැදීමේ පූර්ව ප්‍රතිකාරයෙන් පසුව, පසුව සයනයිඩකරණ කොන්දේසි සකස් කිරීමෙන් පසු , රන් ප්‍රතිසාධන අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වූ අතර සයනයිඩ් පරිභෝජනය ඵලදායී ලෙස අඩු විය.

6. නිගමනය

ආසනික්-ඇන්ටිමනි නහර-ප්‍රචාරණය කරන ලද වර්ගයේ රන් ලෝපස් සඳහා සියලුම-ස්ලයිම් සයනයිඩකරණ ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කිරීම රන් නිස්සාරණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීමට ඵලදායී ක්‍රමයකි. ක්ෂාරීය කාන්දු වීම, අම්ල පූර්ව ප්‍රතිකාරය සහ බැදීමේ පූර්ව ප්‍රතිකාරය වැනි සුදුසු පූර්ව ප්‍රතිකාර ක්‍රම තෝරා ගැනීමෙන් සහ සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය, pH අගය, සයනයිඩකරණ කාලය ඇතුළු සයනයිඩකරණ තත්වයන් ප්‍රශස්ත කිරීමෙන් සහ ඔක්සිකාරක කාරක භාවිතා කිරීමෙන්, රන් කාන්දු වීමේ අනුපාතය සහ ප්‍රතික්‍රියාකාරක පරිභෝජනයේ සැලකිය යුතු දියුණුවක් ලබා ගත හැකිය. හොඳම ආර්ථික හා පාරිසරික ප්‍රතිලාභ ලබා ගැනීම සඳහා විවිධ රන් පතල් තමන්ගේම ලෝපස් ලක්ෂණ අනුව ප්‍රශස්තිකරණ උපාය මාර්ග තෝරා ගත යුතුය.