Тамоми раванди сианидкунии шлам барои маъданҳои тиллои навъи паҳншуда

1. Муқаддима

Бо рушди муттасили саноати истихроҷи тилло, захираҳои маъдани тилло, ки ба осонӣ коркард мешаванд, тадриҷан кам мешаванд. Аз ин рӯ, омӯзиши равандҳои ғанисозӣ ва гудохтани маъданҳои тиллои тобовар, аз қабили маъданҳои тиллои дорои мышьяк – рагҳои сурма – паҳншуда аҳамияти калон дорад. Ин маъданҳо бо пуррагӣ хосанд

x миералогия, ки дар он арсенопирит ва стибнит бо минералҳои ганг дар шакли паҳншуда зич алоқаманданд ва истихроҷи тиллоро душвор мегардонад. Раванди сианидизатсияи ҳама лой як усули маъмули истихроҷи тилло аст, аммо барои ин навъи маъдан он аксар вақт бо мушкилоте ба мисли суръати пасти шусташавии тилло ва истеъмоли зиёди реагентҳо дучор меояд. Оптимизатсияи ин раванд метавонад сатҳи истифодаи захираҳо ва манфиатҳои иқтисодии конҳои тиллоро ба таври муассир беҳтар созад.

2. Хусусиятҳои мышьяк – рагҳои сурма – маъданҳои тиллои навъи паҳншуда

2.1 Таркиби минералогӣ

Дар мышьяк – рагҳои сурма – маъданҳои тиллои навъи паҳншуда, арсенопирит ва стибнит маъданҳои асосие мебошанд, ки ба истихроҷи тилло таъсир мерасонанд. Зарраҳои тиллои табиӣ дар маъдан андозаи зарраҳои бениҳоят нобаробар доранд. Онҳо асосан дар тарқишҳо ва фосилаҳои байни гранулаҳои пирит ва арсенопирит ҷойгир шудаанд ё дар дохили онҳо печонида шудаанд. Баъзан тилло бо стибнит вуҷуд дорад ва як қисми он дар минералҳои ганг, ба монанди лимонит ё кварц ҷойгир карда шудааст. Як қисми пирит дар маъдан ҳамчун диссеминатсияҳои нозук дар маъданҳои ганг мавҷуд аст ва бо арсенопирит ва марказит робитаи наздики симбиотикӣ дорад. Арсенопирит одатан андозаи зарраҳои нисбатан хуб дорад ва бо пирит зич алоқаманд аст. Сохтори маъдан асосан рагҳои паҳншуда буда, аксари стибнит ва арсенопирит бо минералҳои ганг ба таври паҳншуда омехта шудаанд.

2.2 Унсурҳои зараровар

Мавҷудияти арсен (As) ва сурма (Sb) дар маъдан барои шусташавии тилло бо роҳи сианид хеле номусоид аст. Ин унсурҳо метавонанд дар раванди сианидкунӣ бо сианид ва оксиген реаксия кунанд, ки миқдори зиёди реагентҳоро сарф мекунанд ва суръати шусташавии тиллоро кам мекунанд. Масалан, арсен дар маҳлули сианид метавонад пайвастагиҳои гуногуни дорои арсенро ба вуҷуд орад, ки на танҳо сианидро истеъмол мекунанд, балки метавонанд дар сатҳи зарраҳои тилло плёнкаҳои пассиватсияро ба вуҷуд оранд ва ба тамос байни тилло ва ионҳои сианид халал расонанд.

3. Проблемаҳои мавҷуда дар раванди сианидкунии шлам

3.1 Меъёри пасти истихроҷи тилло

Ҳамагӣ - сианидкунии шлами мышьяк - рагҳои сурма - маъданҳои тиллои навъи паҳншуда аксар вақт ба суръати пасти шусташавии тилло оварда мерасонад. Аз сабаби таркиби мураккаби минералогӣ ва мавҷудияти элементҳои зараровар, тиллоро бо сианид пурра ҳал кардан душвор аст. Барои баъзе маъданҳо, суръати барқароршавии мустақими сианидизатсияи шлам танҳо тақрибан 47.62% -ро ташкил медиҳад.

3.2 Истеъмоли баланди реагент

Раванди сианидсозӣ миқдори зиёди сианидро ҳамчун агенти шустагарӣ талаб мекунад. Аммо дар сурати мавҷуд будани мышьяк, сурма ва дигар унсурҳои зараровар истеъмоли сианид хеле зиёд мешавад. Илова бар ин, мавҷудияти баъзе маъданҳои сулфид дар маъдан инчунин метавонад бо сианид реаксия карда, истеъмоли реагентҳоро боз ҳам зиёд кунад. Масалан, дар реаксияи минералҳои сулфид бо сианид метавонад комплексҳои гуногуни сианидро ба вуҷуд оварад, ки консентратсияи озоди сианидҳоро дар шлам кам карда, шустушӯи тиллоро боздорад.

4. Стратегияҳои оптимизатсия барои ҳама - Раванди сианидкунии шлам

4.1 Усулҳои пеш аз табобат

4.1.1 Тозакунии пешакии шусташавии сілтӣ

Истифодаи NaOH ҳамчун агенти шустакунии сілтӣ метавонад баъзе унсурҳои зарароварро самаранок нест кунад. Тавассути таҷрибаҳои ортогоналии факториалӣ муайян карда шудааст, ки барои баъзе маъданҳо, вақте ки нозукии суфтакунии маъданҳо - 200 mesh 85% -ро ташкил медиҳад, консентратсияи шусташавии сілтӣ 60 кг/т, вақти шусташавии сілтӣ 32 соат ва ҳарорати шусташавии сілтӣ ба 26 °C таъсир мерасонад. Шустушӯи сілтӣ метавонад як миқдор маъданҳои мышьяк ва сурмаро, ки дар таркибаш доранд, то андозае маҳлул карда, таъсири манфии онҳоро ба раванди сианидизатсия кам кунад.

4.1.2 Пеш аз коркарди кислотаҳо

Коркарди пешакии кислота, ба монанди истифодаи кислотаи нитрат (HNO₃) ва кислотаи хлорид (HCl), низ метавонад самаранок бошад. Коркарди пешакии кислота метавонад истеъмоли сианидро кам кунад. Масалан, пас аз коркарди пешакии кислота, истеъмоли сианидро мутаносибан 340 - 210 мг/л кам кардан мумкин аст ва сатҳи мувофиқи истихроҷи тилло метавонад то 98.87% ва 95.11% афзоиш ёбад. Коркарди пешакии кислота метавонад баъзе минералҳои карбон ва қисме аз минералҳои сулфидро дар маъдан ҳал кунад ва дахолати ин минералҳоро ба раванди сианидшавӣ коҳиш диҳад.

4.1.3 Табобати пешакии бирёнкунӣ

Бирён кардани маъдан дар ҳарорати 600-1000 °C ба муддати 0.5-2 соат пеш аз сианидкунӣ низ метавонад натиҷаҳои хуб ба даст орад. Натиҷаҳои сианидкунӣ дар намунаҳои бирёншуда нишон медиҳанд, ки истеъмоли сианид ба таври назаррас 1150 мг/л кам мешавад ва суръати барқароршавии тилло 5.2% меафзояд. Илова бар ин, миқдори арсен, сурма, кадмий ва СИМОБ дар намунаи бирёншуда (дар ҳарорати 1000 °C ба муддати 2 соат бирён карда шудааст) ба таври назаррас кам мешавад. Бирёнкунӣ метавонад минералҳои сулфидро ба оксидҳои металлӣ табдил диҳад ва тиллоро барои шустагарӣ бо сианид дастрастар гардонад.

4.2 Оптимизатсияи шароити сианидатсия

4.2.1 Консентратсияи сианид

Барои маъданҳои дорои хусусиятҳои гуногун, консентратсияи мувофиқи сианидҳо бояд муайян карда шаванд. Барои намунаи маъданҳои навъи якум, ки дорои 10.5 ppm тиллои дорои мышьяк ва сурма баланд аст, консентратсияи оптималии сианид 4000 мг/л, барои навъи дуюми маъдан бо миқдори ками тилло (2.5 ppm), вале миқдори зиёди нуқра (160 ppm) консентратсияи оптималии сианид 2500 мг/л мебошад. Танзими консентратсияи сианид аз рӯи хосиятҳои маъдан метавонад шусташавии самараноки тиллоро дар баробари кам кардани партовҳои реагентҳо таъмин намояд.

4.2.2 Арзиши рН

Қимати рН маҳлули сианидкунӣ низ ба таъсири шусташавӣ таъсири калон мерасонад. Барои намунаи аввал, рН оптималии 11.1 аст. ва барои намунаи дуюм, рН оптималии 10.5 аст. Нигоҳ доштани арзиши мувофиқи рН метавонад устувории маҳлули сианидро таъмин кунад ва реаксияро байни ионҳои тилло ва сианид мусоидат кунад.

4.2.3 Вақти сианидшавӣ

Вақти сианидсозӣ низ бояд оптимизатсия карда шавад. Барои ҳарду намуди намунаҳои дар боло зикршуда, вақти мувофиқи сианидизатсия 24 соат аст. Тамдиди мўҳлати сианидкунӣ метавонад на ҳатман суръати истихроҷи тиллоро ба таври назаррас афзоиш диҳад, балки хароҷоти истеҳсолиро зиёд кунад. Аз ин рӯ, муайян кардани вақти мувофиқи сианидкунӣ барои баланд бардоштани самаранокии истеҳсолот муҳим аст.

4.2.4 Истифодаи агентҳои оксидкунанда

Истифодаи агентҳои оксидкунанда ба монанди H₂O₂ (0.015 М), ҳаво (0.15 л/дақ) ё омехтаи H₂O₂ ва ҳаво метавонад кинетикаи истихроҷи тиллоро беҳтар кунад. Дар байни онҳо, сӯзандоруи ҳаво ба кинетикаи шусташавӣ таъсири муҳимтарин дорад. Агентҳои оксидкунанда метавонанд баъзе моддаҳои коҳишёфтаи маъданро ба шаклҳои оксидшуда табдил дода, ба обшавии тилло мусоидат кунанд.

5. Таҳқиқоти мисолӣ

Дар кони тилло дар Гансу, раванди сианидкунии пурраи луоб барои маъдани тиллои навъи паҳншудаи арсен-сурма бо рагҳои сурма оптимизатсия карда шуд. Тавассути коркарди пешакии шустушӯи ишқорӣ бо NaOH, оптимизатсияи дақиқии майдакунӣ, консентратсия, вақт ва ҳарорати шустушӯи ишқорӣ ва сипас гузаронидани сианидкунӣ бо консентратсияи мувофиқи NaCN ва вақти сианидкунӣ, суръати шустушӯи сианид аз 47.62% аввалия то 85.04% афзоиш ёфт. Дар ҳолати дигар, дар кони тилло бо таркиби мураккаби маъдан, пас аз коркарди пешакии кислота ва коркарди пешакии бирёнкунӣ ва сипас танзими шароити сианидкунӣ , суръати барқароркунии тилло ба таври назаррас беҳтар шуд ва истеъмоли сианид ба таври муассир коҳиш ёфт.

6. Хулоса

Оптимизатсияи раванди сианидизатсияи ҳама шламҳо барои маъданҳои тиллои навъи мышьяк - рагҳои сурма - паҳншуда роҳи самараноки баланд бардоштани самаранокии истихроҷи тилло ва кам кардани хароҷоти истеҳсолот мебошад. Бо интихоби усулҳои мувофиқи пешазинтихоботӣ, аз қабили шусташавии сілтӣ, коркарди пешакии кислота ва бирёнкунӣ ва оптимизатсияи шароити сианидшавӣ, аз ҷумла консентратсияи сианид, арзиши рН, вақти сианидшавӣ ва истифодаи агентҳои оксидкунӣ, метавон дар суръати шусташавии тилло ва истеъмоли реагент беҳбудии назаррас ба даст овард. Конҳои гуногуни тилло бояд стратегияҳои оптимизатсияро мувофиқи хусусиятҳои маъдани худ интихоб кунанд, то ба беҳтарин фоидаи иқтисодӣ ва экологӣ ноил шаванд.