Efektyviam laisvojo cianido koncentracijos valdymui aukso cianido išplovimo procese reikalingi matavimai realiuoju laiku išplovimo grandinėse. Integruoti analizatoriai, išdėstyti tiesiai srutų vamzdynuose arba rezervuaruose, nuolat seka laisvojo cianido, likutinio cianido ir WAD cianido koncentracijas. Šie prietaisai pašalina rankinio mėginių ėmimo vėlavimus, sumažina operatoriaus klaidų riziką ir teikia proceso duomenis kas 3–10 minučių, taip padėdami greitai priimti sprendimus dinamiškoje gamyklos aplinkoje.
Cianido išplovimo aukso gavybai pagrindai
Cianidinis aukso išplovimas yra hidrometalurginės aukso išgavimo kertinis akmuo, leidžiantis išgauti auksą iš žemos kokybės ir sudėtingų rūdų. Šio proceso metu auksas iš natūralios metalinės formos paverčiamas tirpiu kompleksu, dažniausiai naudojant natrio cianidą (NaCN) stipriai šarminėje aplinkoje. Esminėje cheminėje reakcijoje dalyvauja auksas, cianido jonai ir molekulinis deguonis, todėl susidaro stabilus aukso cianido kompleksas [Au(CN)_2]^– – tai pramoninės aukso gavybos reakcijos raktas:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H2O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Tinkama cianido koncentracija, pakankamas ištirpusio deguonies kiekis ir šarminis pH (paprastai > 10) yra labai svarbūs norint palengvinti tiek tirpimą, tiek saugų tvarkymą, nes šarminės sąlygos slopina toksiškų vandenilio cianido dujų susidarymą. Išplovimo kinetikai didelę įtaką daro šie parametrai, taip pat celiuliozės tankis ir dalelių dydis – kintamieji, kurie reguliariai optimizuojami gamyklos operacijose ir į kuriuos remiamasi atliekant pažangius aukso cianidavimo tyrimus. Be to, rūdos mineralogija ir priemaišų, tokių kaip vario jonai, buvimas gali sumažinti proceso efektyvumą, konkuruodami dėl cianido ir sudarydami nepageidaujamus kompleksus, kurie padidina reagentų sunaudojimą ir sumažina aukso išgavimo greitį.
Cianido ir aukso kiekio aukso išplovimo tirpale stebėjimas internetu
*
Aukso cianido išplovimo procesas išlieka nepralenkiamas dėl eksploatacinio paprastumo, ekonomiškumo ir daugumos rūdų rūšių ekstrahavimo išeigos. Naujausi pasiekimai apima termodinaminį ir kinetinį modeliavimą, skirtą numatyti išplovimo elgseną, optimizuoti laisvojo cianido koncentraciją ir sumažinti reagentų perteklių, tobulinant celiuliozės išplovimo koncentracijos analizę ir aukso išplovimo tankio matavimą. Ultragarsinis „Lonnmeter“ koncentracijos matuoklis cianidui matuoti taip pat prisidėjo prie tikslesnio ir realaus laiko cianido koncentracijos stebėjimo kasybos operacijose, palengvindamas tikslų išplovimo sąlygų valdymą ir sumažindamas nuostolius.
Nors pramoninėje praktikoje dominuoja cianido išplovimas auksui išgauti, dėl didėjančių aplinkosaugos ir reguliavimo problemų populiarėja aukso išplovimo metodai be cianido. Alternatyvios technologijos, tokios kaip išplovimas tiosulfatu ir hipobromitu, siūlo ekologiškas aukso išplovimo alternatyvas ir laboratoriniuose bei bandomųjų gamyklų tyrimuose parodė konkurencingą aukso išgavimo išeigą. Pavyzdžiui, „Dundee Sustainable Technologies“ procese cianidas pakeičiamas natrio hipobromitu, taip užtikrinant greitą aukso išgavimą ir pašalinant cianido išplovimo apdorojimo ir šalinimo riziką. Tačiau įgyvendinimą dideliu mastu skatina tokie veiksniai kaip kaina, procesų integravimas ir rūdos specifinis suderinamumas.
Proceso pasirinkimas tarp cianido ir cianido nenaudojančių metodų priklauso nuo aukso išgavimo iš cianido filtrato, techninio įgyvendinamumo, eksploatavimo sąnaudų, poveikio aplinkai ir atitikties reglamentams pusiausvyros. Cianidų išplovimas išlieka pageidaujamu metodu daugeliui kasybos operacijų dėl nuspėjamos išplovimo kinetikos aukso cianidavimo metu ir valdomos aplinkos rizikos, kai ji derinama su patikimomis cianido koncentracijos stebėjimo sistemomis. Priešingai, pažangios cianido išplovimo technologijos ir ekologiškos alternatyvos suteikia svarbius būdus kasykloms, susiduriančioms su socialinių licencijų problemomis, sudėtingais rūdų tipais arba griežta reguliavimo aplinka. Kiekvieno metodo kompromisai reikalauja kruopštaus laisvo ir likutinio cianido koncentracijos aukso filtrate, celiuliozės tankio, filtrato sudėties ir konkrečios vietos apribojimų įvertinimo.
Chemijos ir reakcijos mechanizmai aukso cianido išplovimo metu
Aukso tirpimo stechiometrija: aukso, cianido ir deguonies sąveika
Aukso cianido išplovimo procesą lemia stechiometrija, aprašyta Elsnerio lygtimi:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H2O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Ši reakcija pabrėžia metalinio aukso, laisvųjų cianido jonų (CN⁻) ir molekulinio deguonies pagrindinius vaidmenis. Kiekvienas deguonies molis leidžia ištirpinti keturis molius aukso, o cianidas sudaro stabilų dicianoaurato kompleksą ([Au(CN)₂]⁻). Norint efektyviai išgauti auksą naudojant cianido išplovimą, turi būti pakankamai cianido ir deguonies.
Deguonies, kaip katalizatoriaus, vaidmuo; Ištirpusio deguonies lygio įtaka išplovimo kinetikai
Deguonis veikia kaip svarbus oksidatorius, kuris palengvina aukso tirpimą, tačiau nėra sunaudojamas kataliziškai – jis dalyvauja stechiometriškai, tačiau dažnai riboja reakcijos greitį pramoninėse sistemose. Aukso išplovimo kinetika, ypač kontroliuojant celiuliozės išplovimo koncentraciją, labai priklauso nuo ištirpusio deguonies (DO) koncentracijos. Kai laisvojo cianido yra per daug, deguonies trūkumas tiesiogiai sumažina išplovimo greitį.
Pavyzdžiui, mažas ištirpusio deguonies kiekis sumažina išplovimo efektyvumą net jei cianido yra daug, o per didelis ištirpusio deguonies kiekis, padidinus aeraciją, maišymą arba pridedant deguonies nanoburbuliukų, gali žymiai pagerinti kinetiką ir aukso išgavimą. Laboratoriniai ir vietoje gauti duomenys rodo, kad tūriniai deguonies matavimai gali pervertinti aukso paviršiuje esančio deguonies kiekį dėl transportavimo varžos celiuliozėje; tikrasis ištirpusio deguonies kiekis reakcijos sąsajose dažnai yra mažesnis, o tai dar labiau pabrėžia pažangių deguonies kontrolės ir paskirstymo strategijų poreikį.
Šarminių sąlygų (pH koregavimo) įtaka sistemos saugumui ir efektyvumui
Cianido išplovimas auksui išgauti turi vykti stipriai šarminėje aplinkoje, paprastai esant pH 10–11,5. Šis pH diapazonas stabilizuoja cianidą, skatindamas laisvųjų CN⁻ rūšių buvimą ir slopindamas lakiųjų vandenilio cianido dujų (HCN) susidarymą, kurios išsiskiria esant pH žemiau 9,3 ir kelia ūmaus toksiškumo riziką.
pH paprastai reguliuojamas naudojant natrio hidroksidą (NaOH), natrio karbonatą (Na₂CO₃) arba kalkes (Ca(OH)₂), o pasirinkimą lemia rūdos tipas ir eksploatavimo ekonomika. Kalkių naudojimas, ypač kai pH didesnis nei 11, gali sulėtinti aukso tirpimo greitį – šis poveikis priskiriamas ne deguonies tirpumo, o tarpsluoksninių reakcijų pokyčiams. Per aukštas pH naudojant kalkes yra susijęs su sumažėjusiu išplovimo efektyvumu, ypač kai yra arseno ar kitų priemaišų, dėl pakitusios paviršiaus ar cheminės kinetikos.
Siekiant užtikrinti saugų ir efektyvų aukso cianidavimo procesą, šiuolaikinėse aukso gamyklose diegiamas automatinis pH ir cianido koncentracijos stebėjimas, pagrįstas integruota jutiklių technologija. Tai užtikrina, kad procesas išliktų optimaliame šarminiame lange, stabilizuotų laisvąjį cianidą ir užkirstų kelią pavojingam HCN susidarymui, kartu sumažinant cianido naudojimą ir nepageidaujamą priemaišų tirpimą.
Cianido rūšių svarba: laisvojo cianido ir likutinės cianido koncentracijos procese
Analizuojant celiuliozės išplovimo koncentraciją, ne visi ištirpę cianidai yra vienodai prieinami aukso išplovimui. Proceso metu atskiriami laisvieji cianidai ir įvairios likusios (kompleksinės) cianido rūšys.
- Laisvasis cianidas(galimo CN⁻ ir, esant žemam pH, HCN suma) yra veiklioji medžiaga, leidžianti tiesiogiai ištirpinti auksą.
- Likutinis cianidassudaro metalo-cianido kompleksai (pvz., su variu, geležimi arba cinku). Šios rūšys yra mažiau prieinamos aukso tirpinimui, padidina cianido sunaudojimą ir yra pagrindiniai cianido filtrato valymo ir šalinimo taikiniai dėl toksiškumo problemų.
Tikslus laisvojo cianido kiekio valdymas yra būtinas norint maksimaliai padidinti aukso ekstrahavimo išeigą ir sumažinti cianido nuostolius. Integruoti laisvojo cianido koncentracijos matavimo metodai, įskaitant pažangius įrankius, tokius kaip ultragarsinis „Lonnmeter“ koncentracijos matuoklis cianido kiekiui matuoti, leidžia realiuoju laiku reguliuoti reagentų papildymą. Tai palaiko efektyvumą ir apriboja likutinę cianido koncentraciją iki atsakingo lygio.
Didelis cianidų likučių kiekis gali signalizuoti apie nepageidaujamas šalutines reakcijas (pvz., bazinių metalų sunaudojimą), neefektyvią proceso kontrolę arba individualiai pritaikytos išplovimo chemijos poreikį, ypač pereinant prie ekologiškų aukso išplovimo alternatyvų arba aukso išplovimo metodų be cianido. Šiuolaikiniuose aukso išgavimo iš cianido išplovimo procesuose naudojamas nuolatinis cianido rūšių stebėjimas kaip pažangių cianido išplovimo technologijų dalis, siekiant padidinti proceso efektyvumą, saugą ir atitiktį aplinkosaugos reikalavimams.
Pagrindiniai kintamieji, darantys įtaką aukso cianido išplovimo procesui
Rūdos charakteristikos ir paruošimas
Aukso cianido išplovimo efektyvumas iš esmės priklauso nuo rūdos mineralogijos, aukso dalelių dydžio ir išankstinio apdorojimo. Rūdos, kuriose auksas yra įkalintas sulfidiniuose mineraluose, ypač pirite, yra žinomos kaip ugniai atsparios ir pasižymi mažu ekstrahavimo greičiu, nebent jos tinkamai paruošiamos. Pavyzdžiui, koncentratams, kuriuose gausu pirito, reikalinga didesnė cianido koncentracija, tačiau tai padidina reagentų sunaudojimą ir aplinkosaugos sąnaudas, negarantuojant proporcingo aukso išgavimo. Padidėjęs bazinių metalų, tokių kaip varis, cinkas ar geležis, kiekis konkuruoja su auksu dėl cianido, sukeldamas nereikalingą cianido sunaudojimą ir sudarydamas pasyvacijos sluoksnius ant aukso, kurie trukdo tirpti.
Preparatus ardantys mineralai, tokie kaip natūrali anglis, ir aukso kompleksus adsorbuojantys priemaišų mineralai, dar labiau sumažina proceso efektyvumą. Todėl prieš projektuojant procesą būtina atlikti išsamią mineraloginę charakteristiką, siekiant nustatyti problemines rūšis ir jų tekstūrinius ryšius. Patobulintas išplovimas apima nustatymą, ar auksas yra laisvai malamas – tinkamas tiesioginiam cianidavimui – ar kapsulėje ir reikalauja išankstinio apdorojimo.
Dalelių dydžio pasiskirstymas tiesiogiai veikia išplovimo kinetiką aukso cianidavimo metu. Smulkesnis malimas pagerina paviršiaus apšvitą, padidindamas išgavimo greitį, tačiau viršijus optimalų dydį, per didelis malimas sumažina efektyvumą, nes susidaro gleivės, kurios trukdo masės perdavimui ir gali padidinti nuostolius. Tyrimai parodė, kad daugelio rūdų atveju, maksimaliai padidinus laisvo aukso dalį konkrečiame malime, pasiekiamas geresnis cianido prieinamumas ir pramoninis našumas. Labai smulkus malimas yra naudingas labai kapsuluotam auksui, tačiau gali sukelti per didelį reagentų sunaudojimą arba aglomeraciją.
Išankstinio apdorojimo strategijos parenkamos pagal rūdos tipą. Mechaninis išankstinis apdorojimas itin smulkiu malimu labai padidina kapsuliuoto aukso prieinamumą. Cheminis apdorojimas, pvz., šarminis arba rūgštinis išplovimas, suskaido kenksmingas sulfidų matricas. Terminis apdorojimas, pvz., skrudinimas, paverčia sulfidus oksidais, todėl auksas tampa lengviau išplaunamas. Išankstinis kalkinimas – kalkių įdėjimas prieš išplovimą – stabilizuoja pH ir neleidžia susidaryti tirpioms, reaktyviosioms medžiagoms. Pavyzdžiui, šarminis ir dviejų pakopų oksidacinis skrudinimas gali žymiai padidinti Carlin tipo ugniai atsparių rūdų išgaunamumą. Pietų Afrikos ugniai atsparių uolienų atliekose mechaninio ir cheminio išankstinio apdorojimo derinys pagerina aukso išgavimo greitį labiau nei taikant kiekvieną iš šių metodų atskirai.
Operacinės išplovimo sąlygos
Cianido koncentracijos optimizavimas
Cianido koncentracija tirpale turi būti griežtai kontroliuojama. Nepakankamas laisvojo cianido kiekis sulėtina tirpimą, o perteklius padidina sąnaudas ir naštą aplinkai, atitinkamai nepadidindamas aukso išgavimo. Atvejų tyrimai rodo, kad tam tikroms rūdoms optimalus lygis yra apie 600 ppm, todėl tai užtikrina visišką ištirpimą, tačiau riboja švaistymą. Nuolatinis cianido koncentracijos stebėjimas ir automatinis dozavimas – naudojant tokius įrankius kaip ultragarsinis koncentracijos matuoklis „Lonnmeter“ – leidžia tiksliai sureguliuoti reagento įterpimą, kuris atitinka rūdos poreikius ir stabilizuoja eksploatavimo sąnaudas.
Išplovimo tankis ir celiuliozės išplovimo koncentracija
Celiuliozės tankis – kietosios ir skystosios medžiagos santykis – vaidina svarbų vaidmenį masės perdavime ir aukso išgavime. Mažesnis celiuliozės tankis pagerina aukso išplovimą dėl padidėjusio tirpalo judrumo ir reagentų prieinamumo, tačiau padidina vandens ir reagentų tvarkymo sąnaudas. Didesnis tankis sumažina reagentų sunaudojimą, tačiau kyla nepilno išplovimo rizika dėl prasto masės perdavimo. Proceso optimizavimui būtina atidžiai analizuoti celiuliozės išplovimo koncentraciją ir matuoti aukso išplovimo tankį.
Maišymas ir temperatūros kontrolė
Tinkamas maišymas yra labai svarbus dalelių suspendavimui ir efektyvaus ištirpusio cianido ir aukso sąlyčio skatinimui. Didesnis maišymo greitis paprastai padidina išplovimo efektyvumą, ypač rūdoms, linkusioms gleivėti arba dalelių agregacijai. Tačiau pernelyg intensyvus maišymas gali sukelti fizinius nuostolius arba nepageidaujamas deguonies šalutines reakcijas. Taip pat temperatūros padidėjimas pagreitina aukso tirpimą, tačiau darbinė temperatūra turi būti subalansuota – aukštesnė temperatūra pagreitina reakcijos greitį, bet taip pat skatina cianido nuostolius dėl garavimo ar skilimo.
Išplovimo laiko reguliavimas
Išplovimo laikas turi būti pakankamai ilgas, kad medžiaga visiškai ištirptų, tačiau pakankamai trumpas, kad būtų optimizuotas našumas ir sumažintas cianido sunaudojimas. Tyrimai rodo, kad mišrių cheminių išplovimo priemonių naudojimas gali smarkiai sumažinti reikiamą sąlyčio laiką ir tuo pačiu pagerinti bendrą išgavimą. Trumpi išplovimo laikotarpiai su efektyvia chemine aktyvacija sumažina reagentų poreikį, eksploatavimo išlaidas ir riziką aplinkai. Siekiant suderinti reagentų taikymą su konkrečių rūdų tipų ekstrahavimo kinetika, būtina kruopščiai kontroliuoti išplovimo laiką.
Kruopštus rūdos charakterizavimo, išankstinio apdorojimo parinkimo, celiuliozės tankio kontrolės, nuolatinio cianido koncentracijos stebėjimo ir eksploatacinių parametrų reguliavimo integravimas yra modernios ir efektyvios aukso gavybos naudojant cianido išplovimą pagrindas.
Koncentracijos matavimo ir valdymo linijoje metodai
Šiuolaikiniai stebėjimo sprendimai
Laisvojo cianido koncentracijos matavimo metodai apima amperometrinius jutiklius ir ligandų mainų reakcijas, kurios leidžia tiesiogiai ir tiksliai kiekybiškai įvertinti, tinkamai atliekant celiuliozės išplovimo koncentracijos analizę ir aukso išplovimo srautus. Pagrindiniai parametrai, tokie kaip laisvasis cianidas ir WAD cianidas, turi būti matuojami siekiant kontroliuoti procesą ir atitikti aplinkosaugos reikalavimus, nes dabartiniai reguliavimo apribojimai reikalauja beveik nuolat stebėti likutinę cianido koncentraciją aukso išplovime. Strateginiuose grandinės taškuose įrengti prietaisai leidžia tiksliai kontroliuoti cianido dozavimą ir iš anksto įspėti apie proceso nukrypimus.
Ultragarsiniai matavimo įrankiai, tipiški „Lonnmeter“ ultragarsiniai koncentracijos matuokliai, naudojami cianido ir celiuliozės tankio stebėjimui išplovimo grandinėse. Šis matuoklis taiko ultragarso perdavimo principus, kad nustatytų tirpalo tankio pokyčius, susijusius su cianido ir aukso išplovimo koncentracijomis. Tiesioginis matavimas leidžia operatoriams akimirksniu įvertinti aukso išgavimo efektyvumą, optimizuoti aeravimo ir maišymo parametrus bei palaikyti proceso stabilumą. „Lonnmeter“ konstrukcija palaiko automatizuotą duomenų registravimą realiuoju laiku ir tiesioginę integraciją su gamyklos valdymo sistemomis. Pavyzdžiui, stebint celiuliozės tankį, „Lonnmeter“ teikia nuolatinį grįžtamąjį ryšį, sumažindamas laboratorinių tankio matavimų poreikį ir leisdamas greitai koreguoti celiuliozės konsistenciją, siekiant pagerinti išplovimo kinetiką ir aukso išgavimą.
Praktiškai šie šiuolaikiniai sprendimai leidžia:
- Momentiniai duomenys apie cianidą ir tankį, pagerinantys dozavimo tikslumą.
- Geresnis išleidimo ir atliekų reglamentų laikymasis dėl veiksmų reikalaujančių cianidų likučių duomenų.
- Veiklos sąnaudų taupymas, nes procesų korekcijas galima atlikti nedelsiant.
Grįžtamojo ryšio valdymo strategijos
Automatizuota procesų valdymo sistema naudoja linijoje esančius matavimo duomenis, kad nuolat optimizuotų reagentų įpylimą, celiuliozės tankį ir aeraciją aukso gavyboje naudojant cianido išplovimą. Pagrindinis principas yra grįžtamasis ryšys – realaus laiko jutiklių rodmenys perduodami į programuojamus loginius valdiklius (PLC), kurie automatiškai reguliuoja cianido, skaidymo reagentų ir išplovimo priedų įpylimą. Tai pašalina rankinio dozavimo klaidas, sugriežtina išplovimo kinetikos kontrolę ir sumažina cianido sunaudojimą.
Proceso grįžtamojo ryšio strategijos apima:
- Taisyklėmis pagrįsta logika, kuri nustato ribas ir dozavimo greičius pagal iš anksto nustatytas cianido koncentracijos ribas.
- Modeliu pagrįstas optimizavimas, kuris interpretuoja kelių jutiklių duomenis – cianido, tankio, pH, ištirpusio deguonies – siekiant maksimaliai padidinti aukso išgavimo efektyvumą.
- Nuolatinis matavimas linijoje leidžia matuoti aukso filtrato tankį, kad būtų galima reguliuoti maišymą irsrutos konsistencija.
Automatizuotos grįžtamojo ryšio valdymo strategijos sumažina cianido sunaudojimą, reagentų atliekas ir eksploatacinį kintamumą. Pavyzdžiui, komercinės veiklos atvejų tyrimai rodo, kad cianido sunaudojimas sumažėjo iki 21 %, o aukso išgaunama medžiaga išlieka pastovi arba pagerėja dėl optimalios išplovimo sudėties ir veiksmingos proceso kontrolės. Aukso išgaunama iš cianido išplovimo tiesiogiai dėl stabilaus, gerai kontroliuojamo reagentų dozavimo.
Integruotos grįžtamojo ryšio sistemos taip pat palaiko ekologiškas aukso išplovimo alternatyvas, griežtai kontroliuodamos cianido kiekį, mažindamos išmetamųjų teršalų kiekį ir optimizuodamos sunaikinimą arbaatkūrimo procesaiAutomatinis dozavimas, pagrįstas internetiniais matavimais, yra geresnis nei rankinio titravimo metodai, kurie yra lėtesni ir labiau jautrūs nenuoseklumams.
Apibendrinant, pažangios cianido išplovimo technologijos apjungia matavimus linijoje, pvz.Ultragarsinis Lonnmeter koncentracijos matuoklis– su automatizuotu grįžtamojo ryšio valdymu. Šis metodas optimizuoja kiekvieną etapą – nuo celiuliozės išplovimo koncentracijos analizės iki cianido išplovimo apdorojimo ir šalinimo, didindamas proceso efektyvumą ir atitiktį aplinkosaugos bei saugos standartams.
Procesų optimizavimas ir atkūrimo gerinimas
Realaus laiko matavimo duomenys yra pažangios aukso cianido išplovimo proceso optimizavimo pagrindas. Integruoti prietaisai, tokie kaip ultragarsinis koncentracijos matuoklis „Lonnmeter“, pateikia tikslius, nuolatinius laisvojo cianido koncentracijos ir išplovimo tankio rodmenis, suteikdami operatoriams informaciją, reikalingą dinamiškai reguliuoti veikimo parametrus. Tai apima automatinį cianido dozavimo valdymą, kuris palaiko tikslines koncentracijos juostas ir sumažina proceso kintamumą. Pavyzdžiui, laisvojo cianido palaikymas ±10 % ribose nuo nustatytų verčių užtikrina efektyvią išplovimo kinetiką be išteklių pertekliaus ar aukso nuostolių, net kai rūdos kokybė ar našumas svyruoja.
Dinaminis reguliavimas, kurį įgalina nepertraukiamas cianido stebėjimas, skatina greitą reagavimą valdant išplovimo grandines. Automatinės papildymo sistemos, maitinamos realiuoju laiku gautais duomenimis, sumažina tiek per mažo dozavimo (dėl kurio sumažėja aukso išgavimo greitis), tiek per didelio dozavimo (dėl kurio padidėja reagentų sąnaudos ir atsakomybė už aplinką) riziką. Duomenys iš integruotų analizatorių sklandžiai integruojasi su celiuliozės išplovimo koncentracijos analizės ir tankio matavimo darbo eigomis, pagrįsdami sprendimus dėl maišytuvo greičio, aeravimo greičio ir kitų svarbių kintamųjų aukso išgavimo metu naudojant cianido išplovimą.
Optimizavimas tęsiasi ir toliau: integruotas duomenų srautas palaiko anglies adsorbcijos (CIP/CIL) ir cinko nusodinimo etapus, pritaikydamas proceso sąlygas pagal esamą cianido buvimą. Anglies adsorbcijos procesuose tiksliai stebimi cianido lygiai užtikrina, kad aktyvuota anglis nepasiektų per ankstyvo prisotinimo arba nepraleistų surinkimo galimybių, o pH ir anglies tiekimo moduliavimas pagal realaus laiko išplovimo profilius gali padidinti aukso adsorbcijos efektyvumą daugiau nei 98 % sudėtingose rūdose. Cinko nusodinimo atveju, ypač žaliavose, kuriose yra daug bazinių metalų (pvz., cinko ir vario), palaikant optimalią likutinę cianido koncentraciją aukso išplovime, išvengiama per didelio cinko sunaudojimo ir nekontroliuojamų šalutinių reakcijų, o tai tiesiogiai pagerina išgavimo rodiklius.
SART procesas, naudojamas ten, kur baziniai metalai kelia didelę trukdymą, taip pat pasižymi integruotu cianido matavimu. Automatizuotas sulfidinimo ir rūgštinimo etapų valdymas, pagrįstas realiuoju laiku gautais laisvojo cianido duomenimis, leidžia selektyviai pašalinti cinką ir varį, o tai supaprastina cianido tirpalo perdirbimą tolesniam išplovimui. Tai sumažina bendrą cianido sunaudojimą, padidina aukso išgavimo iš cianido išplovimo efektyvumą ir palaiko ekologiškas aukso išplovimo alternatyvas.
Siekiant sumažinti reagentų naudojimą, negalima pervertinti greito cianido koncentracijos stebėjimo ir proceso kontrolės sąveikos. Užkirsdamos kelią per dideliam cianido kiekiui, gamyklos žymiai sumažina išlaidas ir riboja pavojingų atliekų susidarymą. Tuo pačiu metu palaikant mažiausią įmanomą veiksmingą cianido dozę, išvengiama nepilno išplovimo ar aukso įstrigimo rizikos, užtikrinant didelį išgavybos našumą. Integruotos sistemos,Dėl atsparumo srutų drumstumo ar kintamo srauto keliamiems trukdžiams, jie ypač gerai tinka šiam tikslui – teikia patikimus, praktinius duomenis apie kiekvieną cianido filtrato apdorojimo ir šalinimo etapą.
Optimalus aukso išeiga pasiekiama sinchronizuojant aukso išplovimo parametrus ir tolesnius išgavimo procesus, visa tai pagrįsta tiksliu ir nuolatiniu stebėjimu. Individualiai pritaikyti proceso koregavimai, pagrįsti integruotais cianido koncentracijos ir tankio rodikliais, sukuria uždaro ciklo sistemą, kuri maksimaliai padidina grąžą, kartu didinant aukso išplovimo cianidu tvarumą ir saugą. Šis metodas leidžia operacijoms panaudoti pažangias cianido išplovimo technologijas tiek tradiciniuose, tiek be cianido aukso išplovimo metoduose, nuolat optimizuojant efektyvumą, išgavimą ir atitiktį reglamentams dėl patikimų duomenimis pagrįstų valdymo sistemų.
Aukso išgavimo procesas
*
Aplinkosaugos valdymas cianido aukso išplovimo procese
Veiksmingas aplinkos valdymas aukso cianido išplovimo procese priklauso nuo griežtos cianido išplovimo ir atliekų detoksikacijos, apdorojimo ir tvarkymo. Technologijos ir protokolai patobulėjo, siekiant pašalinti cianidų likučius, mažinant tiek ekologinę, tiek žmonių sveikatos riziką.
Cianido filtrato detoksikacija, valymas ir atliekų tvarkymas
Cianidų filtrato detoksikacijos metoduose pirmenybė teikiama toksiškų cianido rūšių skaidymui ir pašalinimui. Cheminė oksidacija išlieka standartinė, kai laisvas ir silpnai rūgštimis disocijuojamas (WAD) cianidas paverčiamas saugesne forma, pavyzdžiui, cianatu, kuris yra mažiau toksiškas ir lengvai skaidosi. Integravus internetinius procesų analizatorius ir sistemas, automatizuojančias cianido stebėseną, gamyklos perėjo prie proaktyvaus valdymo, mažinant toksiškų medžiagų išmetimą.
Uodegų atliekų tvarkymas priklauso nuo inžinerinių uolienų atliekų saugyklų (UAOĮ), suprojektuotų taip, kad cianido likučiai būtų surenkami. Geriausia praktika apima dvigubų įdėklų, filtracijos surinkimo sistemų ir nuolatinio vandens balanso stebėjimo naudojimą. Šios inžinerinės kontrolės priemonės padeda išvengti gruntinio vandens infiltracijos ir paviršinio vandens užteršimo. Konkrečiai vietai skirtos UAOĮ eksploatavimo protokolai pritaikomi prie tokių kintamųjų kaip ekstremalios klimato sąlygos ir regioninė hidrologinė rizika, o saugos gairėse nurodomi veiksmai, skirti apsaugoti vietos biotą ir vandens išteklius.
Visapusiškas vandens išteklių valdymas yra privalomas, apimantis pakartotinį vandens naudojimą, valymą prieš išleidimą ir nenumatytų atvejų planavimą TSF pažeidimų atveju. Avarinio pasirengimo planuose pateikiami realaus laiko procesų stebėjimo duomenys, siekiant paspartinti reagavimą į nuotėkį ar gedimą.
Cianido likučių koncentracijų stebėjimas ir mažinimas
Atitiktis reglamentams reikalauja nuolatinio, didelės skiriamosios gebos likutinės cianido koncentracijos celiuliozės išplovimo ir uolienų nuotekose stebėjimo. Integruotas, realaus laiko koncentracijos matavimas naudojant tokias technologijas kaipUltragarsinis Lonnmeter koncentracijos matuoklisIr komerciniai įrenginiai, naudojantys ligandų mainų amperometriją, leidžia tiksliai analizuoti laisvuosius cianidus ir WAD cianido rūšis aukso filtrato srautuose.
Šios sistemos palaiko:
- Automatizuota cianido dozavimo kontrolė, sumažinanti reagentų perteklių ir tuo pačiu užtikrinanti aukso išgavimo efektyvumą.
- Tiesioginė integracija su cianido naikinimo procesais, suteikianti galimybę griežtai valdyti išleidimo standartus ir aplinkosaugos leidimus.
- Nuotolinis duomenų perdavimas paskirstytoms kasybos operacijoms, gerinantis erdvėlaikio aprėptį ir veiklos atskaitomybę.
Nuolatinis stebėjimas esant vos 10 ppb aptikimo riboms leidžia operatoriams laikytis griežtų nacionalinių ir tarptautinių saugos reikalavimų. Automatizuotos sistemos sumažina rankinio mėginių ėmimo klaidas, sutrumpina duomenų grįžtamojo ryšio ciklus ir pateikia išsamius terminus taisomosioms intervencijoms proceso sutrikimų atveju.
Ekologinio pėdsako mažinimas išlaikant proceso efektyvumą
Aukso išgavimo ir poveikio aplinkai suderinimas reikalauja daugiau nei įprasto stebėjimo. Pažangios cianido perdirbimo technologijos leidžia pakartotinai naudoti cianidą aukso gavybos procese, tiesiogiai sumažinant toksiškų atliekų kiekį ir eksploatavimo sąnaudas, tuo pačiu išlaikant tikslinius aukso išgavimo rodiklius. Šių sistemų diegimas sumažina poveikį aplinkai ir suderina veiklą su pasauliniais tvarumo standartais.
Tuo pačiu metu aukso kasybos vietose vis dažniau išbandomi alternatyvūs išplovimo reagentai ir aukso išplovimo metodai be cianido, įskaitant tiosulfatą, gliciną arba ekologiškas biologines alternatyvas. Kai cianido išvengti neįmanoma, aukso išplovimo tankio matavimas ir tiksli celiuliozės išplovimo koncentracijos analizė padeda optimaliai naudoti reagentus, sumažinti reikiamą dozę ir atliekų toksiškumą.
Novatoriški metodai, tokie kaip redukcinis deginimas ir magnetinis atskyrimas apdorojant uolienas, sumažina tolesnę cianido priklausomybę ir leidžia išsamiau išgauti vertingus metalus iš atliekų srautų. Geriausia praktika, taikoma vietoje, pabrėžia patikimą įrenginių projektavimą, teisės aktų laikymąsi ir bendruomenės įtraukimą, siekiant sumažinti atsitiktinius išmetimus ir užtikrinti adaptyvų, rizikos vertinimu pagrįstą valdymą per visą kasyklos gyvavimo ciklą.
Atvejų tyrimai iš tokių jurisdikcijų kaip Kenija ir Australija rodo, kad nuoseklus šių praktikų taikymas gerokai sumažina su cianido išplovimu susijusią ekologinę riziką, net ir esant sudėtingoms reguliavimo ar eksploatavimo sąlygoms.
Galiausiai, aplinkosaugos valdymas aukso išplovimo cianidu metu reikalauja techninio griežtumo filtrato detoksikacijos, griežtos koncentracijos stebėsenos ir geriausios pramonės praktikos, susijusios su uolienų atliekomis ir procesų kontrole, derinio. Šis integruotas požiūris užtikrina visuomenės ir ekologinį saugumą, kartu užtikrinant efektyvų aukso išgavimą.
Inovacijos aukso išplovimo be cianido srityje
Nauji aukso išplovimo be cianido metodai įgauna populiarumą, nes kasybos pramonė ieško saugesnių ir tvaresnių alternatyvų įprastam aukso išplovimo cianidu procesui. Šios technologijos sprendžia aktualius klausimus dėl aplinkos užterštumo, darbuotojų saugos ir socialinės atsakomybės, kartu peržengdamos technines aukso išgavimo ribas.
Tiosulfato išplovimas
Tiosulfato išplovimas tapo pirmaujančiu procesu be cianido, leidžiančiu išgauti auksą iš ugniai atsparių rūdų, kurios trukdo tradiciniam aukso išplovimui cianidu. Aukso išgavimo rodikliai gali siekti iki 87 % sudėtinguose, daug sulfidų turinčiuose koncentratuose, ypač kai katalizatoriai yra amoniako ir vario jonai. Priedai, tokie kaip amonio divandenilio fosfatas, padidina išeigą ir sumažina reagentų naudojimą, sumažindami tiek sąnaudas, tiek poveikį aplinkai. Vario-amoniako-tiosulfato skystiklio įmagnetinimas dar labiau padidina išplovimo efektyvumą, pagerindamas tirpimo greitį ir deguonies kiekį, todėl aukso išgavimas yra maždaug 4,74 % didesnis, palyginti su neįmagnetintomis sistemomis. Tačiau tam tikrų dvigubai ugniai atsparių rūdų, kuriose auksas yra stipriai kapsulėje mineralų, išgavimas gali likti ribotas, o tai pabrėžia rūdos mineralogijos svarbą renkantis procesą.
Glicino išplovimas
Glicinas – natūrali, biologiškai skaidoma aminorūgštis – taip pat yra veiksmingas aukso išplovimo skystis. Glicino išplovimo procesai pasižymi dideliu selektyvumu ir mažu toksiškumu, o dokumentuotai aukso išgavimo norma kai kuriose žemos kokybės rūdose ir atliekose, pagerinus ją priedais, tokiais kaip vario jonai ir išankstinis apdorojimas, viršija 90 %. Ši technologija yra pripažinta dėl patobulinto saugumo profilio ir minimalios rizikos dirvožemiui ir vandeniui, palyginti su cianido išplovimu. Nepaisant to, eksploatavimo sudėtingumas ir reagentų kaina, taip pat su rūda susiję optimizavimo reikalavimai gali sukelti kliūčių jos diegimui. Pramoniniai atvejų tyrimai Australijoje ir Kanadoje rodo tiek techninį, tiek ekonominį įgyvendinamumą, tačiau įgyvendinimas priklauso nuo išsamios celiuliozės išplovimo koncentracijos analizės, patikimo proceso stebėjimo ir prisitaikymo prie specifinių kasyklos žaliavų.
Chloridų ir halogenų išplovimas
Chloridų ir kitų halogenų pagrindu sukurtos išplovimo technologijos siūlo patrauklias alternatyvas ugniai atsparioms rūdoms ir senoms uolienų atliekoms, sprendžiant situacijas, kai cianido išplovimą aukso gavybai apsunkina mineralų kapsuliavimas arba reguliavimo apribojimai. Krūvos išplovimas oksidatoriais, tokiais kaip natrio hipochloritas ir druskos rūgštis, gali padidinti aukso išgavimą iš ugniai atsparių uolienų atliekų daugiau nei 40 %. Šie procesai vyksta rūgštinėmis sąlygomis ir geriausiai derinami su išankstiniu apdorojimu, pvz., biooksidacija arba slėgine oksidacija, siekiant išlaisvinti auksą, kurio negalima pasiekti pirminėse mineralų struktūrose. Veiklos iššūkiai apima reagentų naudojimo saugą ir cheminio stabilumo valdymą viso proceso metu. Gyvavimo ciklo vertinimai rodo mažesnį pasaulinio atšilimo potencialą, palyginti su tradicinėmis cianido schemomis, tačiau taip pat pabrėžia griežtų veiklos protokolų poreikį.
Pažangūs reagentais pagrįsti metodai
Naujausi tyrimai pabrėžia novatoriškus reagentus, skirtus selektyviai, greitai ir efektyviai aukso išgavimui. Natrio cianato pagrindu sukurtos sistemos, pagamintos naudojant natrio hidroksidą ir natrio ferocianidą aukštoje temperatūroje, pasižymi 87,56 % išplovimo laipsniu koncentratuose ir daugiau nei 90 % elektronikos atliekų perdirbime. Efektyvumas ir selektyvumas priskiriami natrio izocianatui kaip veikliajai medžiagai. CLEVR procesas, kuriame uždaroje rūgštinėje sistemoje naudojamas natrio hipochloritas arba hipobromitas, per kelias valandas pasiekia daugiau nei 95 % aukso išeigą, palyginti su daugiau nei 36 valandomis klasikinio cianidavimo metu. Šis metodas sukuria inertiškas liekanas ir visiškai pašalina pavojingas nuotekas bei uolienų atliekų tvenkinius, todėl jis patrauklus vietoms, kuriose cianido filtrato valymas ir šalinimas yra problemiškas.
Tandeminė cheminė technika, naudojant vietoje generuojamą vandenilio jodido rūgštį, siūlo dar geresnius aukso tirpinimo iš panaudotų katalizatorių, ypač pramoninių atliekų, patobulinimus, sumažinant reagentų atliekas ir užtikrinant didelį ekonominį gyvybingumą. Šie metodai rodo, kad optimizavus sąlygas ir valdant procesą realiuoju laiku, pavyzdžiui, naudojant laisvosios cianido koncentracijos matavimo metodus ir pažangų aukso filtrato tankio matavimą, metodai be cianido gali varžytis su cianidu arba jį pranokti tiek efektyvumu, tiek aplinkosauginiu veiksmingumu.
Lyginamoji analizė
Proceso efektyvumas:Be cianido vykstantys procesai, tokie kaip magnetizuoto tiosulfato ir hipochlorito išplovimas, pasižymi ekstrakcijos kinetika ir išeiga, artima arba kai kuriais atvejais ją viršijančia aukso cianido išplovimo proceso kinetika ir išeiga. Glicino sistemos taip pat užtikrina konkurencingą pasirinktų rūdų išeigą.
Saugumas:Be cianido taikomi metodai praktiškai panaikina ūmaus toksiškumo riziką, susijusią su likusia cianido koncentracija aukso filtrate. Pagerėja darbo aplinka ir žymiai sumažėja cheminių medžiagų tvarkymo rizikos profilis. Tačiau atsargumas dirbant su oksidatoriais ir halogenais išlieka svarbus.
Poveikis aplinkai:Išplovimas be cianido sukuria mažiau pavojingų atliekų, supaprastina filtrato valymą ir šalinimą, sumažina poveikį vandeniui ir dirvožemiui. Gyvavimo ciklo vertinimas patvirtina esminį patobulinimą, palyginti su cianido grandinėmis, o uždarojo ciklo ir netoksiškų likučių sistemos yra geriausios.
Optimalios ekologiškos aukso išplovimo alternatyvos pasirinkimas priklauso nuo rūdos savybių, vietos aplinkos kontrolės priemonių ir pasirengimo eksploatuoti. Pažangios stebėjimo priemonės, tokios kaip ultragarsinis „Lonnmeter“ koncentracijos matuoklis cianido kiekiui matuoti, išlieka labai svarbios visiems proceso maršrutams, užtikrinant tikslią išplovimo kinetiką aukso cianidavimo metu – nepriklausomai nuo to, ar yra cianido, – ir palaikant patikimas, prisitaikančias aukso gavybos operacijas.
Dažnai užduodami klausimai
Kokia laisvojo cianido koncentracijos matavimo svarba cianido aukso išplovimo procese?
Tikslus laisvojo cianido koncentracijos matavimas yra būtinas aukso cianido išplovimo proceso efektyvumui. Laisvasis cianidas yra chemiškai aktyvi dalis, galinti sudaryti aukso ir cianido kompleksus, leidžiančius auksui ištirpti tirpale ekstrakcijai. Nepakankamas laisvojo cianido kiekis gali slopinti aukso tirpimo greitį, sumažindamas bendrą išeigą; cianido perteklius lemia reagentų sunaudojimą ir padidina aplinkos užterštumo riziką bei proceso sąnaudas. Automatiniai internetiniai analizatoriai, priešingai nei rankinis titravimas, užtikrina realaus laiko stebėjimą, kuris leidžia dinamiškai kontroliuoti cianido dozavimą ir padeda laikytis griežtų išleidimo standartų. Ši praktika sumažina cheminių medžiagų atliekas ir sustiprina eksploatavimo saugą, kaip parodyta tyrimuose, kuriuose optimali laisvojo cianido koncentracija apie 600 ppm maksimaliai padidina aukso išgavimą, sumažindama aplinkos taršą.
Kaip išplovimo skysčio tankis veikia aukso cianido išplovimo efektyvumą?
Filtrato (arba celiuliozės) tankis tiesiogiai veikia masės perdavimą, maišymą ir cianido bei deguonies prieinamumą auksui tirpinti. Tinkamai valdomas tankis pagerina aukso dalelių sąlytį su reagentais ir optimizuoja išplovimo kinetiką. Pavyzdžiui, sumažinus celiuliozės tankį, galima padidinti aukso išgautą, palengvinant maišymą ir reagentų sąlytį, o per didelis tankis gali pakenkti maišymui ir padidinti cianido sunaudojimą. Celiuliozės tankio reguliavimas kartu su tokiais veiksniais kaip pH ir temperatūra gali žymiai padidinti aukso išgavimo greitį ir sutrumpinti išplovimo laiką, ypač žemos kokybės rūdoms. Eksperimentai parodė, kad tinkama kietosios ir skystosios medžiagos santykio bei mišrių išplovimo priemonių pusiausvyra gali perpus sumažinti cianido sunaudojimą, o kai kurių rūdų tipų efektyvumą padvigubinti.
Kokie yra „Lonnmeter“ ultragarsinio koncentracijos matuoklio naudojimo pranašumai stebint celiuliozės išplovimo koncentraciją?
Ultragarsinis „Lonnmeter“ koncentracijos matuoklis leidžia neinvaziškai, realiuoju laiku stebėti celiuliozės filtrato koncentraciją ir tankį. Jo pritvirtinamas, nebranduolinis ultragarsinis dizainas leidžia išvengti tiesioginio sąlyčio su pavojingomis suspensijomis, pašalina nuotėkio riziką ir pagerina saugą, ypač korozinėje aplinkoje. Prietaisas užtikrina 0,3 % matavimo tikslumą ir sklandžiai integruojasi su PLC/DCS procesų valdymo sistemomis, kad būtų užtikrintas nuolatinis automatizavimas. Operatoriai gali optimizuoti reagentų naudojimą ir akimirksniu reguliuoti dozavimą, kad palaikytų stabilų aukso išgavimą. Matuoklio nereikalaujanti priežiūros konstrukcija ir patvarios, korozijai atsparios medžiagos tinka atšiaurioms kasybos sąlygoms ir užtikrina ilgalaikį patikimumą. Nuo aukso cianido išplovimo iki vandeningo stiklo gamybos, „Lonnmeter“ realaus laiko grįžtamasis ryšys pagerina proceso stabilumą, sumažina atliekas ir prisideda prie atitikties reglamentams.
Ar galima išgauti auksą nenaudojant cianido?
Taip, yra alternatyvių aukso išplovimo metodų be cianido. Metodų, kuriuose naudojami tiosulfatas, chloridų sistemos, glicinas, trichlorizocianuro rūgštis ir natrio cianato reagentai, aukso išgavimo rodikliai dažnai viršija 87–90 %. Šie metodai yra netoksiški, perdirbami ir veiksmingi rūdoms bei elektroninėms atliekoms. Jų taikymas priklauso nuo rūdos mineralogijos, kainos, proceso sudėtingumo ir vietos taisyklių. Įgyvendinimas skiriasi: kai kurie projektai, pavyzdžiui, REVIVE SSMB, pasižymi dideliu tvarumu ir veiksmingumu, o kiti susiduria su eksploatavimo ir bendruomenės iššūkiais. Nors metodai be cianido suteikia aplinkosaugos pranašumų ir atitinka griežtesnius saugos standartus, jų tinkamumas pramoniniam perdirbimui turi atsižvelgti į reagentų sąnaudas ir suderinamumą su esama infrastruktūra.
Kodėl svarbu kontroliuoti likutinio cianido koncentraciją aukso išplovimo proceso metu ir po jo?
Cianido likučių koncentracijos kontrolė yra gyvybiškai svarbi aplinkos apsaugai ir žmonių saugumui. Cianido likučiai išplovimo nuotekose kelia ūmaus toksiškumo riziką ir turi būti valdomi laikantis tarptautinių išleidimo taisyklių. Siekiant sumažinti cianido kiekį prieš išleidžiant į nuotekas, naudojami tokie metodai kaip cheminė oksidacija, biologinis skaidymas specializuotais mikrobais, adsorbcija ant aktyvuotos anglies ir fotokatalizė. Tinkama kontrolė išplovimo metu maksimaliai padidina aukso išgavimą ir sumažina cianido likučių kiekį, taip sumažinant tolesnio apdorojimo poreikį. Nesilaikymas sukelia užterštumą ir galimą pavojų netoliese esančių gyventojų ir ekosistemų sveikatai. Atsakingas cianido valdymas atitinka geriausią praktiką, siekiant suderinti ekonominę naudą su ekologiniu valdymu ir palaiko kasybos operacijos socialinę licenciją.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 26 d.
