Optimizacija ispiranja natrijum cijanida u rudama zlata i bakra

Uvod

Ekstrakcija zlata i bakra iz ruda zlata i bakra je složen proces. Cijanidacija, posebno korištenjem natrijum cijanida , dugo je bila dominantna metoda za ekstrakciju zlata. Međutim, prisustvo bakra u ovim rudama predstavlja značajne izazove za proces cijanidacije, utičući i na iskorištavanje zlata i na potrošnju cijanida . Ovaj blog post se bavi optimizacijom ispiranja natrijum cijanidom u rudama zlata i bakra, istražujući osnovne principe, izazove i inovativna rješenja.

Principi ispiranja cijanidom

Luženje cijanidom oslanja se na jedinstvenu sposobnost cijanidnih iona da formiraju stabilne komplekse sa zlatom i srebrom. Natrijum cijanid, koji je visoko rastvorljiv u vodi i relativno stabilan, služi kao primarno sredstvo za luženje. Kada se rastvori u vodi, oslobađa cijanidne ione. Ovi ioni reaguju sa zlatom u prisustvu kiseonika putem elektrohemijskog procesa. Zlato se prvo oksidira, a zatim veže za cijanidne ione i formira rastvorljivi kompleks, što omogućava njegovu ekstrakciju iz rude.

Izazovi koje bakar predstavlja u rudama zlata i bakra

Povećana potrošnja cijanida

Bakar u rudama zlata i bakra reaguje sa cijanidom stvarajući različite komplekse bakar-cijanid. Za svakih 1% prisutnog reaktivnog bakra, može se potrošiti približno 30 kg/t NaCN. Ova značajna potrošnja ne samo da povećava operativne troškove procesa cijanidacije, već i zahtijeva pažljivije upravljanje upotrebom cijanida.

Inhibicija ispiranja zlata

Visoke koncentracije bakar-cijanidnih kompleksa u rastvoru za luženje mogu usporiti rastvaranje zlata. Štaviše, bakar ima tendenciju da formira pasivizacijske slojeve na površini čestica zlata. Ovi slojevi djeluju kao barijere, smanjujući kontakt između zlata i cijanidnih iona i time ometajući proces ekstrakcije.

Strategije za optimizaciju ispiranja natrijum cijanida u rudama zlata i bakra

Prethodna obrada ruda

• Metode fizičkog odvajanja : Tehnike poput gravitacijske separacije, flotacije ili magnetske separacije mogu se primijeniti za prethodno koncentriranje rude. Selektivnim uklanjanjem značajnog dijela minerala bakra prije cijanidacije, ove metode smanjuju sadržaj bakra u materijalu koji će biti podvrgnut ispiranju. Na primjer, flotacija može odvojiti minerale bakar sulfida od rude koja sadrži zlato, minimizirajući interferenciju bakra tokom cijanidacije.

• Oksidativna predobrada : Oksidativni procesi poput prženja, biooksidacije ili oksidacije pod pritiskom su efikasni u razgradnji sulfidnih minerala i oslobađanju zatvorenog zlata. U kontekstu ruda zlato-bakar sulfida, oksidativna predobrada ne samo da poboljšava iskorištavanje zlata, već i smanjuje negativan utjecaj bakra na cijanidaciju. Prženje, na primjer, pretvara sulfidne minerale u okside, čineći zlato pristupačnijim procesu ispiranja cijanidom.

Optimizacija parametara procesa

• Koncentracija cijanida : Određivanje idealne koncentracije cijanida je ključno. Iako veće koncentracije mogu potaknuti rastvaranje zlata, one također dovode do prekomjerne potrošnje cijanida, posebno u prisustvu bakra. Potreban je uravnotežen pristup, a u nekim slučajevima, korištenje niže koncentracije cijanida zajedno s drugim aditivima može dati bolje rezultate.

• Kontrola pH vrijednosti : Održavanje odgovarajućeg nivoa pH vrijednosti (obično oko 9-12) u rastvoru za ispiranje je ključno za proces cijanidacije. Kod ispiranja rude zlata i bakra, podešavanje pH vrijednosti može pomoći u kontroli brzine rastvaranja i bakra i zlata. Blago snižavanje pH vrijednosti ponekad može poboljšati ispiranje zlata suzbijanjem ispiranja bakra.

• Temperatura i miješanje : Povećanje temperature može ubrzati reakciju ispiranja cijanida, ali ima svoja ograničenja. Prekomjerna toplina može povećati isparljivost cijanida i ubrzati njegovu oksidaciju u manje reaktivne supstance. Adekvatno miješanje je neophodno kako bi se osigurao dobar kontakt između čestica rude, rastvora cijanida i kisika. Međutim, pretjerano snažno miješanje može uzrokovati prekomjerno habanje opreme.

Upotreba aditiva

• Amonijak : Dodavanje amonijaka u proces cijanidacije može pomoći u upravljanju bakrom formiranjem stabilnih kompleksa s njim. Ovi kompleksi sprječavaju stvaranje određenih spojeva bakra i cijanida koji inhibiraju rastvaranje zlata. Međutim, upotreba amonijaka zahtijeva pažljivo razmatranje zbog njegove toksičnosti i isparljivosti, što predstavlja rizik za okoliš.

• Glicin : Nedavna istraživanja pokazuju da se glicin može koristiti u kombinaciji s niskim koncentracijama cijanida za ekstrakciju zlata, srebra i bakra iz ruda zlata i bakra. Glicin se kompleksira s bakarnim(II) i bakarnim(II) ionima, potiče otapanje bakra i može otopiti pasivizirajuće slojeve na površinama zlata i bakra. Ovaj pristup može značajno smanjiti potrošnju cijanida za najmanje 75%.

studije slučaja

Japanska rudarska operacija

Mali rudarski pogon u Japanu radio je na maksimiziranju iskorištenja zlata iz rude bogate bakrom korištenjem cijanidacije. U prethodnom ciklusu cijanidacije s 800 tona prašine (zlatnih ostataka), nakon eluiranja su izvukli 1.3 kilograma 94% čistog zlata. Kako bi poboljšali iskorištenje, koristili su kreč za povećanje pH vrijednosti i amonijak za uklanjanje bakra. Osim toga, izvršili su eluciju bakra iz ugljika prije eluiranja zlata i prilagodili napon i amperažu tokom eluiranja zlata i elektrotaloženja. Ove mjere su pomogle u povećanju iskorištenja zlata.

Australijska niskokvalitetna bakreno-zlatna ruda

Australijska ruda bakra i zlata niskog kvaliteta prerađena je korištenjem procesa "mješovite flotacije - odvajanja bakra i sumpora - ispiranja koncentrata sumpora za zlato". Optimizacijom flotacijskih reagensa (korištenjem kombinacije butil ksantata i amonijum dibutil ditiofosfata kao kolektora) i toka procesa (više faza grube obrade i ispiranja u zatvorenom krugu), postignuto je iskorištenje bakra od 82.46% i sveobuhvatno iskorištenje zlata od 91.87%.

zaključak

Optimizacija procesa ispiranja natrijum cijanidom u rudama zlata i bakra je ključna za poboljšanje ekonomske isplativosti i ekološke održivosti rudarstva zlata. Razumijevanjem izazova koje predstavlja bakar i primjenom strategija kao što su prethodna obrada, optimizacija parametara procesa i upotreba aditiva, mogu se postići značajna poboljšanja u iskorištavanju zlata i potrošnji cijanida. Buduća istraživanja u ovom području će se vjerovatno fokusirati na razvoj efikasnijih i ekološki prihvatljivijih metoda, dodatno smanjujući utjecaj prerade rude zlata i bakra na okoliš, uz istovremeno maksimiziranje ekstrakcije resursa.