Mavzu: Bug‘ bilan ishlov berish yordamida sulfidli oltin boyitmasini oltingugurt va margimushdan tozalash kо‘rsatkichlari

Mavzu:Ko‘mirli oltin tarkibli rudalardan oltinni ajratish.
Ko’mirli oltin tarkibli rudalar tabiatda nisbatan kam uchraydi. Ularning dunyo miqyosidagi zahirasi 2% dan ortiq emas. Shunga qaramasdan bu rudalarni kayta ishlash muammolari o’ta dolzarbdir. Ko’mir (grafitli) oltin tarkibli rudalarni sianlash jaryonining murakkabligining asosiy sababi ko’mirni erigan oltinni va kumishni salmoqli miqdorda cho’ktirish (sorbsiyalash) hususiyatidir.
Dastlabki rudada ko’mir moddalarining ko’p bo’lishi sianli eritmadagi rangli metallarni sorbsiyalashi natijasida oltinning texnologik jarayon chiqiti bilan yukotilishi salmog’ini ko’paytiradi.
Sianlashda kumir minerallarining sorbsiyalash hususiyati turli darajada nomoyon bo’lishi mumkin. Mak- Inteyr (Kanada) fabrikasi fa’oliyati tadqiqotlari shuni ko’rsatdiki, 5 % aktiv uglerod biriktiruvchi rudadagi har bir kg uglerod 5-6 g oltinni yutishi mumkin. Shuning bilan bir vaqtda uglerod slansining shunday turlari borki, sianlash jarayonida uglerod mutloqo o’z aktivligini ko’rsatmaydi. (M: Natal i Barberton, JAR va boshqalar).
Shuning uchun ham oltin tarkibli rudada uglerodli moddalarning bo’lishi ularni yetarlicha texnologik murakkabligining aniq belgisi hisoblanmaydi. Bu tipdagi rudalarning murakkabligi texnologik tadqiqotlar yoki sa’noat miqyosidagi sinovlarda tasdiqlanadi.
Hozirda bu hodisani izohlovchi ikkita gipoteza (faraz qilish) mavjud: Ulardan birinchisi oltinni aktiv ko’mir moddalarida cho’kishini oltin sianli kompleksning uglerod oksidi bilan kimyoviy tasirlashishini tahmin qilishga asoslangan. Bu jarayon quyidagi reaksiyada ifodalanadi:
NaAu(CN)₂+CO+NaCN+0,5O₂+H₂O→AuCN·CO(CN)₂+2NaOH (58)
Ikkinchi gipotezaga asosan esa oltinning ko’mirga cho’kishi Au(CN)₂ kompleks anionining ko’mirga adsorbsiyasi bilan tushintiriladi. Bu tahmin cho’kadigan oltin miqdori ko’mir moddasining umumiy yig’indi yuzasiga to’g’ri bog’liqligi bilan izohlanadi. Undan tashqari oltinning eritmaga o’tish tezligi to’laligi temperaturaning ortishi bilan pasayadiki, bu jarayonning adsorbsion xarakterida ekanligini tasdiqlaydi.
Dastlabki xom ashyoning xarakteriga bog’liq holda ko’mirli oltin tarkibli rudalarga ishlov berishni quyidagi asosiy guruhlarga ajratish mumkin:
1. Rangli metalni eritmadan ruda komponentlariga sorbsiyalanishini chegaralovchi mahsus rejimni saqlab, to’g’ridan- to’g’ri ruda yoki boyitmani sianlash.
2. Sianlashni ko’mir zarrachalari yuzasini parda (plyonka) bilan qoplab, keyinchalik ularni erigan oltin- sianli kompleksdan ta’sirlashishiga to’siq bo’luvchi, passivlashtiruvchi reagentlar (kerasin, skipidar va boshqalar) ishtirokida amalga oshirish.
3. Ko’mir minerallariga sorbsiyalangan oltinni rudani sianlash chiqitiga desorbentlar (sianidlar, o’yuvchi ishqorlar va boshqalar) bilan ishlov berib oltinni ajratib olish. 4. Rudani sianlashgacha flotatsiyali boyitish usulida yoki oksidlovchi kuydirish yo’li bilan aktiv uglerodni jarayondan ajratish.
5. Sianidni boshqa samarali oltin erituvchi reagent bilan almashtirib metalni sorbsiyalanishini minimal bo’lishini ta’minlash.
Faollangan ko’mirning nodir metallarni o’ziga yutish qobiliyati mavjudligi azaldan ma’lum bo’lgan. Faollangan ko’mir - g’ovakli uglerodli shimgich (adsorbent). Ularni turli xildagi organic xom-ashyolardan olish mimkin: yog’ochli burali, tosh ko’mir, antrasit, hayvon suyaklari va boshqalar. Bu mahsulotlardan faollangan ko’mir olishda dastlab ko’mir uchuvchan moddalardan (namlik) tozalanadi, bu havosiz qizdirish bilan amalga oshiriladi. Natijada xom ko’mir olinib u yirik g’ovakli tuzulish hosil qiladi va uning shimuvchanlik qobiliyati yuqori emas. Shu sababdan mayin g’ovakli tuzulish ko’mir olish uchun uni uglerod ikki oksid bilan qayta ishlov beriladi yoki suv bug’ida 800-900⁰C da ishlov beriladi. Bu bilan ko’mirning ma’lum qismi (50%ga yaqini) yonib ketadi,
С + СO₂ = 2СО; С+Н₂O = СО + Н₂ (59)
qolgan qismi esa to’rsimon g’ovakli tuzulish hosil qiladi. Qolgan ko’mirni faollashtirish usullari har xil tuzlar va kislotalar ishtirokida (karbanat, xlorid, sulfat, nitrat kislotalari bilan va boshqalar) yuqori haroratda boradi. Ko’mirning aktivlanishi oksidlovchi gazlarning ko’mirning ma’lum bir qismining yonishi bilan boradi. Bu usulda olingan faollangan ko’mirning solishtirma yuzasi juda rivojlangan bo’lib (400-1000 m²/g), ulardagi g’ovaklar radiusi 0,5 dan 2nm gacha bo’ladi. Rus maktabi olimlari N.A. Shilova va A.N. Frumkinaning ta’kidlashicha elektrolitlardan faollangan ko’mir yordamida adsorbsiya qilish almashinuv jarayon deb qaralib bu ko’mirning havodagi kislorod bilan ta’sirlashishida izohlanadi. Agarda ko’mir faollangan keyin havodagi kislorod bilannxona haroratida ta’sirlashsa, uning yuzasida asosiy xususiyat sanaluvchi birikma(oksid) hosil qiladi. Bu birikmalarning tabiati aniq belgilanmagan, ammo ma’lumki, undagi kislorod kuchli bog’lanmagan bo’lib, ko’mirning suv yoki eritma bilan ta’siri natijasida ko’mirni musbat zaryadga zaryadlab, kislorodning o’zi esa eritmaga gidrooksid ko’rinishida o’tishi mumkin. Bu shakldagi «musbat» ko’mir qaytarilmas kislorod elektrod vazifasini bajaradi va o’zining ichki ikki qatlamida OH^- ionlarini erigan anion elektrolitlarga almashtiradi va shuning bilan elektrokimyoviy anionalmashi-nuvchiga aylanadi.
Agar ko’mir kislorod bilan yuqori (400-500⁰C) haroratda ta’sirlashsa, unda hosil bo’lgan birlashma mustahkam bo’ladi. Bu sharoitda hosil bo’lgan xemoyig’uvchili kislorod (20% atrofida) birikmalari kislotali xossa namoyon qiladi karbonat kislotali, fenolli va bshqalar. Odatiy «musbat» ko’mirdan farqli o’laroq bunday «manfiy» ko’mirlar oksidlangan deb nomlanadfi. Elektrolitli eritmalarda oksidli ko’mirlar ko’p amalli kationalmashinuvchilik qobiliyatini namoyon qiladi. Oksidlangan ko’mining kationalmashinuvchi hajmining ma’lum qismi H⁺ ionlari bilan bog’langan bo’lib elektrostatik kuch ta’sirida manfiy zaryadlangan ko’mir yuzasini namoyon etadi.
Shuni inobatga olish lozimki, «musbat» faollangan ko’mirlar o’z yuza qismida nafaqat asosli xossani balki ma’lum miqdorda kislotali guruhni ham egallaydi. Shu sababdan faollangan ko’mirlar anioalmashinuvchanlik xossasidan tashqari, kationalmashinuvchanlik xossasini ham namoyon etadi. Xuddi shu kabi «manfiy» oksidlangan ko’mirlar ham o’z yuzalarida faqat kislotali emas balki, ma’lum miqdorda asosli guruh ham bo’lib, elektrolit eritmalarida kationalmashinuv xossalari bilan birga anionalmashinuv xossalarini ham namoyon etadi. Sianli eritmalardan oltin va kumushni sorbsiyalash uchun anionalmashinuvchi xossaga ega bo’lgan «musbat» faollangan ko’mirlardan foydalaniladi.
Faollangan ko’mir yordamida sorbsiyalash jarayoni nafaqat tindirilgan eritmalardan nodir metallarni ajratish uchun balki bevosita bo’tanadan ham ajratib olish mumkin.
2. Tindirilgan eritmalardan yog’osh ko’miri ishtirokida sorbsiyalash jarayoni bir qancha oltin ishlab chiqarish fabrikalarida sianlash jarayoni rivojlanib boshlagan bir vaqtda va rux yordamida cho’ktirish hali to’liq ishlab chiqilmagan bir vaqtdan buyon qo’llanilib keladi. Tez orada ko’p kamchiliklarga ega yog’och ko’mirli sorbsiya jarayoni, rux yordamida cho’ktirish jarayoni muvafaqqiyati sababli siqib chiqarildi. Birinchi va ikkinchi jahon urushi arfalarida rux metali tanqisligi sababli bir qancha OICHF(Oltin ishlab chiqaruvchi fabrikalar)da ko’mir yordamida sorbsiyalash kengaydi. Sorbsiya jarayonini rom shaklidagi vacuum-filtrlarda olib boriladi, oltintarkibli sianlangan eritmalar yanchilgan ko’mir bo’ylab filtrdan o’tkaziladi, ular maxsus filtrlar yuzasiga o’rnatilgan bo’ladi. Ko’mirli cho’kma o’zida oltin va kumush saqlagan bo’lib ular yoqiladi va olingan zola flyus bilan eritishga jo’natilib qora metal olinadi.
Hozirgi vaqtda ko’mir yordamida sorbsiyalash uyumda tanlab olish natijasida olingan eritmalar uchun keng qo’llanilmoqda. Aralashtirish yo’li bilan olingan eritmalarga qaragan uyumda tanlab eritish natijasida olingan eritmalar tarkibida nodir metallar miqdori kam (0,5mg/l), qo’shimchalar miqdori esa ko’p. Bunday eritmalardan rux yordamida cho’ktirish va ionalmashinuvchi qatronlar ishtirokida sorbsiyalash jarayonlari foydasizdir. Faollangan ko’mirning afzalligi esa qo’shimchalarga ta’sirchanligi kamligidir va shu sababdan u qo’shimchalari ko’p eritmalardan oltinni sorbsiyalashda ayni muddaodir. Uyumda tanlab eritish eritmalari ko’p qoshimchali va ko’p loyqali eritmalar bo’lib, faollangan ko’mir yordamida ulardan nodir metallarni to’liq ajratib olish imkonu tug’iladi.
Sorbsiya jarayoni dinamik sharoitlarda olib borilib, oltintarkibli eritmalar 3-4 vertikal kalonnalarda ketma-ket o’rnatilib, unga donadorlashtirilgan yirikligi 1mm bo’lgan faollangan ko’mirdan foydalaniladi. Ko’mir davriy ravishda kalonnadan kalonnaga eritmaga qarshi oqimda o’tkazilib turiladi. Birinchi kalonnadan nodir metallarga to’yingan asosan oltin va kumushga to’yingan ko’mir olinadi, oxirgi kalonnadan esa regeneratsiyalangan ko’mir (faollangan bo’sh ko’mir) yuklanadi. Shu tariqa birinchi kalonnadagi oltinga boy eritma oxiriga borguncha ko’mirga shimilib kambag’allashib boradi, oxiridan yuklangan toza ko’mir birinchi kalonnaga kelgani sari oltinga to’yinib keladi. To’yingan ko’mir tarkibida 2-5kg/t oltin saqlab u regeneratsiyaga jo’natiladi.
Amaliyotda ko’p metalli minerallar bo’lmish qo’rg’oshin-ruxli rudalarni boyitish fabrikalri sianli eritmalaridan oltin va kumushni sorbsiyali ajratib olishda faollangan ko’mirdan foydalaniladi. Bunday rudalarni flotatsiyali boyitishda tarkibidagi turg’un minerallar bo’lgan sfalerit, pirit va xalkopiritni eritmaga o’tkazish uchun natriy sianidi ishlatilib, natijada eritmaga 20% gacha oltin va ko’p miqdorda kumushning o’tishiga olib keladi. Olingan eritma tarkibi quyidagicha, mg/l: Au-0,2-1, Ag-5, Cu-400-500, Zn-40-50 va boshqa qo’shimchalar. Nodir metallarni sorbsiyalash jarayoni dinamik sharoitda, eritmalarni donador faollangan ko’mirda filtirlashga asoslangan bo’lib, u bosim ostida ishlaydi. To’yingan ko’mir o’zida 1-2kg/t Au va 1-4kg/t Ag saqlaydi. Bundan tashqari sorbsiyaning oddiyroq, ammo rivojlangan usullari ham qo’llanilishi mumkin, masalan, aralashtirib ko’mir yordamida static sharoitda sorbsiyalash.
3. Bo’tanadan sorbsiyalash. Faollangan ko’mir yordamida bo’tanadan oltinni sorbsiyalash xuddi ionalmashinuvchi qatron kabi qo’llaniladi. Bu jarayonlar yuqorida ko’rib o’tilgan sorbsiya jarayonlari texnologiyasi bilab bir xil bo’lib so’nggi yillarda AQSH, Avstraliya, YUAR va boshqa davlatlar OICHFlarda keng qo’llanilmoqda.
Faollangan ko’mir yordamida sorbsiyalash jarayoni dastgohlar ketma-ketligi 33-chizmada tasvirlangan. Sorbentning nodir metallarga bo’lgan hajmini oshirish maqsadida sorbsiyga keladigan bo’tana dastlabki sianlash jarayoniga beriladi. Keyingi sorbsiyali tanlab eritish jarayonlari zanjir shaklida ulangan 5-10 ta pnevmatik yoki mexanik aralashtirgichli dastgohda bo’tana va ko’mining bir-biriga qarama-qarshi oqimda harakatlanishiga asoslangan holda olib boriladi. Yig’uvchi sorbent sifatida, mexanik jihatdan mustahkam va donadorlikka ega bo’lgan kakos yong’og’I po’chog’idan tayyorlangan ko’mir qo’llaniladi.
Ko’mir zarralari o’lchami 1,2mm dan 3,4mm gacha bo’lishi mumkin. Bo’tanadan yig’uvchi sorbentni ajratish uchun turli tuzulishga ega bo’lgan elakalar sorbsiyalash dastgohlari tashqarisi yoki ichkarisida o’rnatilgan bo’ladi. Agar elaklar dastgohdan tashqarida joylashgan bo’lsa, bo’tana ularga aeroliftlar yoki markazlashgan nasoslar yordamida yetkaziladi. Eng yaxshi mustahkamlikka ega bo’lgan ko’mirlar ham aralashtirish va elash vaqtida ma’lum miqdorda parchalanishiga olib keladi. Shu sababli chiqib ketayotgan bo’tana uchun ham nazoratchi elak o’rnatilgan bo’lib u nafaqat yirik balki mayin, siniq ko’mir bo’laklarini ham ushlashga mo’ljallangan.


Katod cho’kmasi eritishga