التعدين. الهواء المضغوط والأكسجين المستخدمان في عملية استخلاص الذهب.
يستخدم قطاع التعدين الهواء المضغوط في الأدوات الهوائية والرافعات والمضخات وأجهزة التحكم والمشغلات، وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية، وتحتاج مصانع الذهب إلى الأكسجين المذاب في عملية الترشيح بالسيانيد، حيث يُعد الأكسجين عادةً العامل المحدد لمعدل التفاعل (Eriez، 2020). وتقوم شركة « Ultra Controlo » بتوريد محطة الأكسجين VSA من طراز « ULTRAOX »، والتي تذكر ورقة بيانات المنتج فيها عملية ترشيح الذهب في المناجم.
قوة الأداة الهوائية مقارنةً بالأداة الكهربائية، وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE)
02
7–8جزء في المليون
الأكسجين في الماء عند درجة التشبع الجوي، وفقًا لـ SME (1996)
03
24 جزء في المليون
متوسط مستوى الأكسجين المذاب، تقريبًا، في أول خزانين للترشيح في أحد المناجم، وفقًا لتقرير تدقيق صادر عام 2019
04
75–95%
الأكسجين من وحدة VSA التابعة لشركة « ULTRAOX »، عند ضغط 50 كيلو باسكال
أين يذهب الهواء والأكسجين
ست وظائف تتعلق بالهواء والأكسجين في منجم.
تورد وزارة الطاقة الأمريكية (2016) قائمة باستخدامات الهواء المضغوط في مجال التعدين؛ بينما تصف كل من شركة إريز (2020)، وك. إ. هاك (1992)، ووكالة حماية البيئة الأمريكية (1994)، وورقة بحثية صادرة عن جمعية المهندسين المعدنيين (1996) استخدامات الأكسجين والهواء في معالجة الذهب.
الهواء المضغوط
الأدوات الهوائية
الأدوات التي تعمل بالهواء المضغوط، والتي تشير وزارة الطاقة الأمريكية إلى أنها تستهلك عمومًا طاقة تزيد بمقدار 7 إلى 8 أضعاف عن الأدوات الكهربائية لتحقيق نفس الناتج الميكانيكي.
الهواء المضغوط
الرافعات والمضخات والمشغلات
الرافعات والمضخات وأجهزة التحكم والمشغلات، التي أدرجتها وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) كأمثلة على استخدامات الهواء المضغوط في مجال التعدين.
الأكسجين
الترشيح بالسيانيد
لا يذوب الذهب إلا في حالة وجود كل من الأكسجين والسيانيد معًا؛ ونظرًا لوجود السيانيد عادةً بكميات زائدة، فإن الأكسجين هو المادة المتفاعلة التي تحد من سرعة التفاعل، ولذلك يتم ضخ الهواء أو الهواء المُغنى بالأكسجين أو الأكسجين عالي النقاء (Eriez) في خزانات الترشيح.
الأكسجين أو الهواء
التهوية المسبقة
إن التهوية المسبقة للملاط بالهواء أو الأكسجين تخفف من تأثيرات الكبريتيدات القابلة للذوبان، والأرسينات، والأنتيمونات على عملية السيانيد (Haque، 1992).
الأكسجين
الترشيح بالكومة
يعتمد تفاعل محلول السيانيد مع الذهب الحر على وجود الأكسجين، لذا يتم تزويد المحلول بالأكسجين قبل استخدامه أو أثناء الرش (وكالة حماية البيئة الأمريكية، 1994).
الهواء
أكوام الأكسدة الحيوية
تتطلب عملية الأكسدة الحيوية للخامات المقاومة للحرارة في أكوام كميات كبيرة من الأكسجين، الذي يتم توفيره عن طريق الحمل الحراري الطبيعي، أو الانتشار من السطح، أو التهوية القسرية (SME، 1996).
المصادر: وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) ومبادرة «تحدي الهواء المضغوط» (Compressed Air Challenge)، «تحسين أداء أنظمة الهواء المضغوط» (2016)، ص. 16 والجدول 1.2؛ Eriez، «تهوية خزانات الترشيح بالذهب» (Austmine، 2020)؛ K. E. Haque، CIM (1992)؛ وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، EPA 530-R-94-013 (1994)؛ R. W. Bartlett، SME (1996).
الأكسجين في محلول الترشيح
الهواء، أو الهواء المُغنى، أو الأكسجين النقي.
تصف المصادر المنشورة حول عملية استخلاص الذهب بالترشيح كيفية اختيار الغاز. وتوضح الأشكال أدناه نوعًا واحدًا من الخام ومحطة واحدة.
لماذا الأكسجين؟
يحدد قانون هنري الحد الأقصى
لا يمكن للهواء أن يوفر سوى كمية محدودة من الأكسجين المذاب؛ وما عدا ذلك، يتعين رفع الضغط الجزئي للأكسجين عن طريق إثراء الهواء أو استخدام الأكسجين النقي. وتكلفة الأكسجين أعلى من تكلفة الهواء، لكن شركة «إريز» تقول إن المكاسب المعدنية غالبًا ما تعوض هذه التكلفة.
المصدر: Eriez، عبر Austmine (2020).
خام واحد
7 جزء في المليون أو 20 جزء في المليون
استلزم استخلاص 94% من الذهب استخدام 1 غ/لتر من سيانيد الصوديوم وعملية ترشيح مدتها 48 ساعة عند مستوى 7 أجزاء في المليون من الأكسجين المذاب، بينما استلزم الأمر 0.25 غ/لتر و16 ساعة عند مستوى 20 أجزاء في المليون، مع طحن أكثر خشونة.
المصدر: م. وونغ، CIM (1995).
نبتة واحدة
8 أطنان يوميًا بنسبة 92%
يوفر جهازي توليد الأكسجين من نوع PSA حوالي 8 أطنان من الأكسجين يوميًا بنقاوة تبلغ 92% إلى خزانات CIL في أحد المناجم، مع وجود متوسط يبلغ حوالي 24 جزء في المليون من الأكسجين المذاب في أول خزاني الترشيح.
المصدر: تدقيق إعادة الاعتماد الخاص بـ «Cyanide Code» (مارس 2019).
ULTRAOX يوفر جهاز VSA نسبة أكسجين تتراوح بين 75% و95% عند ضغط 50 كيلو باسكال؛ وتشير ورقة بيانات الجهاز إلى استخدامه في عملية استخلاص الذهب في المناجم. المصادر: كما هو مذكور؛ ULTRAOX ورقة بيانات جهاز VSA.
ما نقدمه
لغرفة الترشيح وغرفة الضاغط.
مصنع الأكسجين الذي تذكر ورقة بياناته عملية استخلاص الذهب في المناجم، بالإضافة إلى الخطوط العامة التي يقدمها كتالوج « Ultra Controlo Industrial 2026» لأي قطاع صناعي.
Ultra Controlo هي شركة برتغالية متخصصة في تصنيع أنظمة الهواء المضغوط والفراغ والغازات التقنية، وتتمتع بخبرة تمتد إلى 40 عامًا. نقوم بتصميم وتجميع واختبار الضواغط والمجففات وأبراج الكربون الخاصة بنا في البرتغال، كما نقدم خدمات التوريد والصيانة لخمس علامات تجارية شريكة.
خطوطنا الخاصة
ULTRASCREW الضواغط، ومجففات ULTRASEC وULTRADRY، وأبراج الكربون المنشط ULTRAK.
يُدرج دليل مرجعي لوزارة الطاقة الأمريكية (2016) الأدوات الهوائية والرافعات والمضخات وأجهزة التحكم والمشغلات كأمثلة على استخدامات الهواء المضغوط في مجال التعدين، ويشير إلى أن الأدوات الهوائية تستهلك عمومًا طاقة تزيد بمقدار 7 إلى 8 أضعاف عن تلك التي تستهلكها الأدوات الكهربائية.
لماذا يحتاج عملية استخلاص الذهب بالسيانيد إلى الأكسجين؟
يشير إريز (2020) إلى أن تفاعل الذهب مع السيانيد يتطلب كلاً من الأكسجين والسيانيد؛ ونظرًا لوجود السيانيد عادةً بكميات زائدة، فإن الأكسجين هو المادة المتفاعلة التي تحد من سرعة التفاعل، ولذلك يتم ضخ الهواء أو الهواء المُغنى بالأكسجين أو الأكسجين عالي النقاء في خزانات الترشيح.
ما هي مستويات الأكسجين المذاب المستخدمة في عملية استخلاص الذهب؟
تتباين الأرقام المنشورة: فقد سجلت مراجعة حسابات «مدونة السيانيد» لعام 2019 الخاصة بأحد مناجم الذهب متوسطًا يبلغ حوالي 24 جزء في المليون في خزاني الترشيح الأولين، بينما قارنت دراسة أجريت عام 1995 على أحد أنواع الخام بين عمليات الترشيح عند مستويات 7 و20 جزء في المليون.
أيهما أفضل في المرتفعات العالية: VSA أم PSA؟
تشير منظمة الصحة العالمية (2023) إلى أن تشغيل محطات VSA يتأثر بدرجة أقل بالارتفاع، بينما تشير منظمتا PATH وCHAI (2021) إلى أن محطات VSA يمكنها العمل على ارتفاعات أعلى دون انخفاض في الأداء؛ وقد كُتبت كلتا الوثيقتين في سياق محطات الأكسجين الطبية.
هل يمكن لنظام VSA من شركة « ULTRAOX » أن يحل محل الأكسجين السائل في المنجم؟
تشير ورقة البيانات الخاصة به إلى أن نظام VSA من شركة « ULTRAOX » يمكنه استبدال الأنظمة المبردة الحالية المزودة بخزانات الأكسجين السائل أو العمل كمصدر رئيسي للإمداد، حيث يوفر أكسجين بنسبة تتراوح بين 75% و95% عند ضغط 50 كيلو باسكال.