Павышэнне хуткасці вымывання золата і срэбра ў працэсе цыянідавання з высокім утрыманнем кіслароду аміякам

Увядзенне

Здабыча золата і срэбра з руд — складаны і важны працэс у горназдабыўной прамысловасці. Цыянідаванне доўгі час было дамінуючым метадам для гэтай мэты. Аднак прыкладаюцца пастаянныя намаганні для аптымізацыі працэсу з мэтай павышэння хуткасці вымывання каштоўных металаў і павышэння агульнай эфектыўнасці. Адзін з такіх падыходаў, які паказаў сябе перспектыўным, — гэта выкарыстанне аміяк у працэсе цыянідавання з ужываннем кіслароду. У гэтым артыкуле разглядаецца, як аміяк можа адыгрываць значную ролю ў павышэнні хуткасці вымывання золата і срэбра.

Асновы цыянідавання

Цыянізацыя заснавана на прынцыпе, што слабыя растворы натрыю або калію cyanide валодаюць пераважным растваральным дзеяннем на дробныя часціцы металічнага золата і срэбра ў параўнанні з іншымі матэрыяламі, якія звычайна сустракаюцца ў залатых рудах. У гэтым працэсе, калі свежыя паверхні золата падвяргаюцца ўздзеянню цыяніду ў водным растворы, які змяшчае свабодны кісларод, адбываецца хімічная рэакцыя, у выніку якой утвараецца злучэнне цыяніду золата разам з гідраксідам.

Працэс патрабуе ўважлівага кантролю некалькіх фактараў. Напрыклад, вырашальнае значэнне мае канцэнтрацыя раствора цыяніду. Звычайна выкарыстоўваецца раствор канцэнтрацыяй каля аднаго фунта цыяніду (эквівалент KCN) на тону раствора (вады), бо гэтага дастаткова для большасці прамых цыянідных ланцугоў. Эксперыментальныя працы паказалі, што такая канцэнтрацыя забяспечвае максімальную растваральную здольнасць. Акрамя таго, на слабы раствор менш уплываюць цыяніды (мінералы, якія могуць аказваць шкодны ўплыў на працэс цыянідавання), і небяспека атручвання парамі, якія ўтвараюцца пры выпарэнні ў спякотнае надвор'е, зніжаецца.

Тэмпература таксама адыгрывае важную ролю. У халодным клімаце растворы часта награваюць прыкладна да 70°C для падтрымання эфектыўнага растварэння. Пры тэмпературы вышэй за гэтую істотную праблему стварае страта цыяніду ў выніку раскладання. Тэарэтычна, золата хутчэй за ўсё раствараецца ў растворы пры тэмпературы 138°C.

Роля аміяку ў працэсе цыянідавання з узбагачэннем кіслародам

Комплексаўтварэнне з іонамі металаў

Аміяк можа ўтвараць складаныя злучэнні з рознымі іонамі металаў, якія прысутнічаюць у рудзе. У кантэксце здабычы золата і срэбра ён можа ўзаемадзейнічаць з іонамі медзі, якія звычайна сустракаюцца ў многіх залатых рудах. Медзь можа спажываць цыянід і перашкаджаць вымыванню золата і срэбра. Утвараючы медзь-аміячныя комплексы, аміяк зніжае канкурэнцыю за іоны цыяніду, робячы больш цыяніду даступным для растварэння золата і срэбра. У выніку прысутнасць аміяку дапамагае падтрымліваць больш высокую канцэнтрацыю свабодных іонаў цыяніду ў растворы, што спрыяе вымыванню золата і срэбра.

Уплыў на электрахімічнае асяроддзе

Аміяк таксама можа змяніць электрахімічнае асяроддзе сістэмы вылугоўвання. Ён можа паўплываць на акісляльна-аднаўленчы патэнцыял раствора, што, у сваю чаргу, уплывае на акісленне і растварэнне золата і срэбра. У багатым кіслародам асяроддзі прысутнасць аміяку можа ўзмацніць актывацыю малекул кіслароду. Гэтая ўзмоцненая актывацыя кіслароду спрыяе акісленню золата і срэбра да адпаведных цыянідных комплексаў. Напрыклад, у выпадку золата шлях рэакцыі можа быць зменены такім чынам, каб больш эфектыўна ўтварацца адпаведны цыянідны комплекс золата.

Паляпшэнне ўласцівасцей мінеральнай паверхні

Аміяк можа ўзаемадзейнічаць з паверхняй мінералаў у рудзе. Паверхневыя ўласцівасці некаторых мінералаў, якія цяжка вылугаваць непасрэдна, могуць змяняцца пад уздзеяннем аміяку. Гэтая мадыфікацыя можа зрабіць паверхню больш рэакцыйнай у адносінах да цыяністых іонаў, тым самым паляпшаючы агульную эфектыўнасць вылугавання. Напрыклад, некаторыя мінералы, якія змяшчаюць срэбра, могуць мець павярхоўнае пакрыццё, якое перашкаджае доступу цыяністых іонаў. Аміяк можа рэагаваць з гэтым пакрыццём або адсарбавацца на паверхні мінерала, змяняючы яго зарад і хімічную рэакцыйную здольнасць, і дазваляючы цыяністым іонам больш эфектыўна рэагаваць са срэбрам у мінерале.

Тэматычныя даследаванні і практычнае прымяненне

На практычным прымяненні на золата-срэбным рудніку выкарыстанне працэсу пабочнага драбнення падчас вылугавання і цыянідавання з ужываннем кіслароду спалучалася з даданнем аміяку. Пры ўмове, што першапачатковы вытворчы працэс заставаўся нязменным, на першым этапе драбнення была дададзена адпаведная колькасць аміяку. Вынікі былі ўражлівымі. У параўнанні з сітуацыяй без дадання аміяку, хуткасць вылугавання золата пры цыянідаванні павялічылася на 0.47%, хуткасць вылугавання срэбра павялічылася на 5.33%, а хуткасць вылугавання медзі знізілася на 6.50%. Гэта не толькі павялічыла здабычу каштоўных металаў, але і знізіла растварэнне медзі, што часта з'яўляецца непажаданым пабочным эфектам, паколькі медзь можа спажываць цыянід і ўскладняць наступныя працэсы здабывання металу.

У іншым даследаванні пэўнага тыпу золата-срэбнай руды даданне аміяку ў працэс цыянідавання, узбагачанага кіслародам, прывяло да значнага паляпшэння кінетыкі вылугавання. Час, неабходны для дасягнення высокага ўзроўню вылугавання золата і срэбра, быў скарочаны. Гэта не толькі павялічыла прадукцыйнасць працэсу вылугавання, але і зэканоміла энергію і рэсурсы ў доўгатэрміновай перспектыве.

Аптымізацыя і меркаванні

Нягледзячы на ​​вялікі патэнцыял аміяку ў павышэнні хуткасці вылугавання золата і срэбра ў працэсе цыянідавання з ужываннем кіслароду, неабходна аптымізаваць некалькі фактараў. Канцэнтрацыя дададзенага аміяку мае вырашальнае значэнне. Занадта малая колькасць аміяку можа не аказаць істотнага ўплыву на комплексаўтварэнне, электрахімічнае асяроддзе або мадыфікацыю паверхні мінерала. З іншага боку, празмерная колькасць аміяку можа прывесці да павелічэння выдаткаў, патэнцыйных экалагічных праблем і нават парушыць агульны хімічны баланс сістэмы вылугавання.

Таксама неабходна старанна кантраляваць значэнне pH вылугавальнага раствора. Аміяк — слабая аснова, і яго даданне можа паўплываць на pH раствора. Паколькі працэс цыянідавання адчувальны да pH, падтрыманне аптымальнага дыяпазону pH (звычайна каля 10-11) мае важнае значэнне для належнага функцыянавання цыянідных іонаў і агульнай кінетыкі рэакцыі.

Акрамя таго, неабходна ўлічваць сумяшчальнасць аміяку з іншымі рэагентамі, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе, такімі як вапна (якую часта дадаюць для рэгулявання pH і прадухілення ўтварэння цыяністага вадароду). Забеспячэнне таго, каб усе хімічныя рэакцыі ў сістэме вылугавання працавалі ўзгоднена, мае вырашальнае значэнне для максімальнага павышэння хуткасці вылугавання золата і срэбра.

Conclusion

Выкарыстанне аміяку ў працэсе цыянідавання з узбагачэннем кіслародам прапануе жыццяздольны і эфектыўны спосаб павышэння хуткасці вымывання золата і срэбра. Дзякуючы комплексаўтварэнню з іонамі металаў, мадыфікацыі электрахімічнага асяроддзя і паляпшэнню ўласцівасцей паверхні мінералаў, аміяк можа значна павысіць эфектыўнасць здабывання каштоўных металаў. Аднак для поўнай рэалізацыі пераваг гэтага падыходу неабходна старанна аптымізаваць такія параметры, як канцэнтрацыя аміяку, кантроль pH і сумяшчальнасць з іншымі рэагентамі. Паколькі горназдабыўная прамысловасць працягвае шукаць больш эфектыўныя і ўстойлівыя спосабы здабывання каштоўных металаў, роля аміяку ў працэсах цыянідавання, верагодна, атрымае яшчэ больш увагі і будзе прысвечана далейшым даследаванням.