ВКР ЮВ (1215498), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Преимущества цианирования – это относительная селективность растворителя, удачное сочетание процессов растворения и осаждения благородных металлов из цианистых растворов, простота аппаратурного оформления, что делает эту технологию весьма эффективным и производительным, обеспечивая возможность применения данной технологии не только к концентратам механического обогащения, но и к рядовым золотым рудам и даже к хвостам обогащения, содержащим 1-2 г/т золота и ниже. В 2000 году цианидный метод применялся при обработке 90-95% руд в мире, а доля металла, извлекаемого посредством цианирования составляла 80-85% [14].
При всех достоинствах цианистого процесса извлечения золота из руд у него имеется и существенный недостаток – очень высокая токсичность цианистых солей. До сих пор не решена проблема обезвреживания стоков, поэтому уже давно ведется поиск альтернативных реагентов для гидрометаллургической (в том числе и геотехнологической) переработки золотосодержащего сырья.
Цианид натрия вызывает удушье вследствие паралича тканевого дыхания, что приводит к сердечной недостаточности. Смертельная доза для человека 0,1 г. Отравления могут происходить при вдыхании пыли, при случайном проглатывании вещества, а также через кожу, в особенности, если целостность её нарушена мелкими ранками, кожными заболеваниями. Помещения, в которых ведется работа с цианистым натрием, должны быть оборудованы мощной проточно-вытяжной вентиляцией. Все лица имеющие дело с цианистым натрием, должны иметь специальные противогазы и спецодежду (комбинезон, сапоги, головной убор, резиновые перчатки).
Поскольку применяемые цианистые препараты относятся к категории сильнодействующих ядовитых веществ, условия их производства, транспортировки, хранения, так же как и приготовление из этих препаратов рабочих растворов, оговариваются специальными инструкциями, строгое соблюдение которых является неотъемлемой частью организации общего технологического процесса [18].
Выводы по 1-й главе
Геологическая среда представляет собой комплексную оболочку, включающую в себя горные породы, подземные воды, биоту, различные геофизические поля (гравитационное, сейсмическое, электромагнитное, геотемпературное и т.д.). Свойства геологической среды определяют основные требования к информации, необходимой для анализа её изменения при техногенном воздействии на всех стадиях проектной и производственной деятельности. При прогнозировании изменений геологической среды необходимо учитывать факторы атмо-, гидро- и биосферы. Существующая информация о состоянии атмо- и гидросферы достаточно обширна, подробна и собирается в режиме мониторинга.
Действие, при котором из природных источников добывают благородный металл желтого цвета (Au), называют золотодобычей. Существует несколько основных способов добычи благородного металла, это: промывка из речного песка, обработка рассыпных месторождений, добыча из рудников, шахт. В России золотодобыча началась в XVIII в. и до ХХ века концентрировалась преимущественно на Урале. Советский период развития золотодобывающей отрасли отмечал расширение объемов добычи и месторождений. Отраслевой спад отмечался в 90-е гг., вплоть до 2008 г. Последние годы характеризуются ростом объемов добычи, главным образом за счет совершенствования технологических процессов добычи.
Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд. Метод цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)2] осаждается либо цинковой пылью, либо на активированный уголь, либо на специальные ионнообменые смолы. Цианидное выщелачивание (цианирование) на сегодняшний день является основным способом извлечения золота из руд, как в традиционной технологии, так и при геотехнологической добыче. Теоретические основы цианирования заложены шведским химиком К. В. Шееле (1783) и русским учёным П. Р. Багратионом (1843). Цианирование имеет ряд достоинств, обусловленных относительной дешевизной и эффективностью метода. Основная минус этого метода – это токсичность используемых химических элементов (цианидов) и негативное влияние на окружающую среду.
2 Воздействия техногенных процессов при цианидном выщелачивании золота на экосистемы
2.1 Основные виды воздействия горного и геологического производства на экосистемы
В классификационном ряду факторов окружающей среды, по А.Г. Воронову [4] выделяются:
1) абиотические (климатические, эдафизические, орографические),
2) биотические (фитогенные, зоогенные, антропогенные) и
3) собственно антропогенные (техногенные) факторы.
Особенно активно на окружающую среду влияют антропогенные факторы. Они могут загрязнять атмосферу, изменять ландшафт и рельеф, нарушать гидрологический режим, уничтожать почвы, отрицательно воздействовать на геоботанические условия и т.д.
Каждый фактор можно экологически исследовать отдельно, а могут совместно исследоваться и группы факторов. Так, среди факторов окружающей среды, влияющих на живые организмы, особую группу составляют климатические или погодные условия. Приспособление живых особей к климатическим факторам изучается экологической биоклиматологией, рассматривающей, например, излучение в окружающей среде и адаптацию к этому излучению организмов, или воду и её влияние на организмы, давление, ветер и их взаимодействие на организмы и т.д.
Геологическая и окружающая среды могут нарушаться под воздействием различных факторов. Из природных наиболее разрушительными являются землетрясения, наводнения, ураганные бури, мощные грозовые (электрические) разряды, падение на Землю крупных метеоритов и др. Из техногенных факторов весьма разрушительны и экологически опасны крупные катастрофические события – ядерные взрывы, массовые взрывы при сооружении крупных строительных и добычных объектов, взрывы и пожары при несчастных случаях, связанных с разрушением экологически опасных ядерных, химических, газовых и других объектов.
Изменения геологической и окружающей сред под воздействием горнодобывающей и геологоразведочной деятельности человека нередко характеризуются необратимыми преобразованиями природной среды. Эти преобразования могут выразиться в формировании искусственных отложений горных пород, проседании ландшафта окружающей земной поверхности, изменении режима подземных вод и в других негативных явлениях, соизмеримых по объемам и масштабам с естественными геологическими процессами – эрозией, размывом и сносом почв и грунтов вследствие изменения базиса эрозии, картообразованием и др.
Н
а рисунке 2.1 приводится эколого-геохимическая классификация техногенных воздействий [1].
Рисунок 2.1 Эколого-геохимическая классификация техногенных воздействий
Выделяются три вида техногенного воздействия на природную (геологическую) среду:
– точечные,
– линейные,
– площадные.
Точечные виды техногенного воздействия могут быть вызваны применением технических средств и сооружений разведочных и горнодобывающих комплексов, ограниченных по площади распространения (опытные карьеры, котлованы, отдельные разведочные и добычные шахты и шурфы и т.д.). Точечные виды техногенного воздействия обычно ведут к изменению, каких либо отдельных компонентов геологической и окружающей среды.
К линейным видам техногенного воздействия относятся разведочные и горно-добычные сооружения, имеющие линейно-полосовую конфигурацию размещения (разведочные траншеи, канавы, протяженные штольни и штреки, подъездные пути, трубопроводы, газомагистрали и др.).
Площадные виды техногенного воздействия имеют место при эксплуатации крупных комплексных и горнодобывающих сооружений, что вызывает необходимость выполнения ареальных бульдозерных и экскаваторных расчисток, площадной раскорчевки лесных угодий под строительство, осушения значительных участков, прилегающих к опытно-эксплуатационным и промышленным карьерам и т.д.
Линейные и площадные техногенные воздействия могут привести к комбинированному изменению многих компонентов геологической и окружающей среды. Научное обоснованное предвидение отрицательных последствий необходимо для рационального природопользования [5].
Кроме того, воздействия на окружающую и геологическую среду могут быть прямыми и косвенными.
К прямым изменениям относятся те, которые происходят непосредственно в пределах геологической или окружающей среды, а косвенным – те, которые происходят в зоне влияния данной среды, подвергающейся техногенному воздействию.
Прямые изменения выражаются, например, в нарушении поверхности территории, что напрямую зависит от параметров объектов разведки или добычи (месторождения, рудной зоны, рудного тела); это приводит к появлению отвалов пустых пород, терриконов, котлованов и др. сооружений или хранилищ отходов производства. Прямые изменения могут выражаться также в загрязнении водоемов, вызванным непосредственным сливом горюче-смазочных материалов (ГСМ) и других загрязняющих веществ, буровым шламам, материалом отстойников и др.
К косвенным изменениям природной среды относятся загрязнение почв и подземных вод, активизация и возникновение локальных геодинамических процессов в зоне влияния разведочных, горнодобывающих и перерабатывающих промышленных комплексов или непосредственно на сопредельных элементах геологической и окружающей среды.
Значительный ущерб причиняет сдвижение грунтов и, как следствие, образование мульд проседания и провалов поверхности в стороне от мест непосредственного размещения разведочных и горнодобывающих объектов. Нарушение гидрогеологического режима вследствие проходки подземных разведочных выработок, карьеров, добычи полезных ископаемых может привести к существенному изменению режима поверхностного стока вод, заполнению ими карьеров и образованию антропогенных озер.
Функционирование геологоразведочного и горного производства приводит ко многим нарушениям элементов биосферы. Сокращается растительный покров, наносится экологический ущерб окружающей среде. Увеличивается поступление воды в русла потоков, происходит переуглубление русел, увеличивается эрозия берегов, уменьшается питание грунтовых вод [21].
Одним из наиболее значимых процессов по степени влияния на экосистемы является техногенная миграция химических элементов. К проявлениям техногенеза можно отнести:
а) переход химических элементов, их соединений и групп в подвижную форму;
б) миграцию элементов;
в) осаждение химических элементов и соединений (на геохимических барьерах);
г) образование в связи с этим аномальных концентраций элементов и соединений.
Переход в подвижную форму у разных по химическим свойствам соединений осуществляется различно: газы регулярно поступают в атмосферу из глубинных уровней земной коры (радон и гелий) или высвобождаются из пород и почв, где они были сорбированы, под влиянием повышения температуры; водные растворы перемещаются в литосфере под действием гравитационных сил и перепада давления, а растворенные в них соединения – также и под влиянием диффузии.
Миграция элементов. Все процессы техногенной миграции можно четко разделить на две большие группы: в основе своей унаследованные от биосферы, хотя и претерпевшие изменения; чуждые биосфере, не имевшие в ней сколько-нибудь существенного развития и даже вообще не существовавшие ранее в биосфере и находящиеся в существенном противоречии с природными условиями.
Техногенная миграция параллелизуется с крупными группами техногенных воздействий. Таких крупных групп обособляется две:
1) типы воздействия, связанные преимущественно с изъятием вещества;
2) типы воздействия, связанные преимущественно с поступлением– привносом веществ в природную среду в процессе производства.
В коренных породах существует определенная специализация. Для элементов здесь характерны, например: для свинца – месторождения в соответствующих рудных районах; ртути – крупные ртутоносные зоны такие, как горно-алтайские, кадмия – рудные районы с интенсивной Zn –колчеданной минерализацией, например Урал. Это первое звено в цепи миграции.
Водная миграция «свободная» – осуществляется в водах, циркулирующих на континентах в реках и внутренних водоёмах. Главное значение имеет поверхностный и подземный стоки. Вокруг рудников и горнорудных предприятий рудничные воды минерализованы относительно сильно: в Мончегорском районе степень их минерализации изменяется в пределах от 0,6 до 3,8 г/л, особенно высокие концентрации характерны для никеля.
Миграция в атмосфере. Природная: поступление в атмосферу с парами воды очень мелких частиц аэрозолей самого разного состава, поступающих из литосферы газов – углеводородов, гелия, радона, СО2 и др. Основная масса тяжелых металлов, участвующих в атмосферной миграции, содержится в аэрозолях, кроме Hg, As, Se, Sb, и мигрирует в виде паров. Установлено, что 80-90% тяжелых металлов, содержащихся в аэрозолях, связано с частицами размера около 1 микрона. Время пребывания таких частиц в атмосфере приблизительно пять суток, а наиболее мелкие частицы выпадают на землю через три недели. Аэрозоли наиболее обогащены (относительно) кадмием, а также Pb и Sn.
Техногенная атмосферная миграция. Главным источником техногенного загрязнения атмосферы являются предприятия металлургической и обрабатывающей промышленности, урбанизированные зоны и наземные испытания ядерных зарядов. Поступление тяжелых металлов в окружающую среду через атмосферу происходит интенсивно. В составе аэрозолей городского района в среднем на тяжелые металлы приходится 10% массы. Расстояния, на которых фиксируются следы пылевой техногенной миграции, составляют десятки километров [28].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
