L'aplicació i la innovació tecnològica del cianur de sodi en l'extracció de mineral d'or

Sodi cianur (NaCN), com a reactiu bàsic per a l'extracció d'or, ha dominat la indústria mundial de la mineria d'or a causa de la seva característica de dissoldre eficientment l'or. Tanmateix, amb els creixents requisits de protecció del medi ambient i els avenços tecnològics, el mètode tradicional de cianuració s'enfronta a múltiples reptes en termes de cost, seguretat i sostenibilitat. Aquest article analitzarà en profunditat el mecanisme d'aplicació de Cianur de sodi in Extracció de mineral d'or i explorar les innovacions tecnològiques que han estat impulsant la transformació del sector en els darrers anys.

I. Principis bàsics i estat actual d'aplicació del mètode de cianuració

1. Mecanisme de dissolució química

El cianur de sodi dissol l'or mitjançant la següent reacció:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4NaAu(CN)₂ + 4NaOH

Aquesta reacció es produeix en un ambient alcalí (pH 10-11) i es requereix un subministrament continu d'oxigen per mantenir l'estat d'oxidació de l'or. Tot i que la taxa de recuperació d'or del mètode de cianuració és superior al 90%, la seva toxicitat i els riscos ambientals han impulsat la indústria a buscar millores.

2. Orientacions per a l'Optimització Tecnològica

• Procés de cianur de baixa concentració: Reducció de la concentració de cianur del 0.1% al 0.01%-0.03%, cosa que pot disminuir el consum de reactius i el risc de fuites;

• Millora de l'eficiència de lixiviació: Pretractament de minerals mitjançant tecnologia d'ultrasons o microones, o afegint catalitzadors (com ara sals de plom) per accelerar la reacció;

• Sistema de circulació de circuit tancat: Aconseguir una taxa de reciclatge superior al 95% per a la solució de cianur i reduir les emissions.

II. Reptes tecnològics als quals s'enfronta el mètode de cianuració

1. Complexitat dels minerals

• Minerals refractaris: Els minerals de sulfur que contenen arsènic i sofre requereixen pre-oxidació (com ara torrat o oxidació a pressió), augmentant el cost;

• Interferència d'impureses: Els ions metàl·lics com el coure i el ferro consumeixen cianur, la qual cosa comporta un augment del 30%-50% en la dosi dels reactius.

2. Pressions mediambientals i de seguretat

• Risc de fuites de cianur: De mitjana, hi ha uns 20 accidents de fuites de cianur a tot el món cada any, que amenacen les fonts d'aigua i l'ecosistema;

• Alt consum energètic en pretractament: El consum energètic dels processos d'oxidació tradicionals suposa més del 40% del cost total.

III. Innovacions tecnològiques: dels processos tradicionals als processos ecològics

1. Avenços en tecnologies de lixiviació sense cianur

• Mètode de lixiviació de tiourea: Utilitzant una solució àcida de tiourea (pH 1.5-2.5) per dissoldre l'or, amb la fórmula de reacció:

Au + 2CS(NH₂)₂ + Fe³⁺ → Au[CS(NH₂)₂]₂⁺ + Fe²⁺

Avantatges: no tòxic, adequat per a minerals oxidats de baix grau;

Limitacions: les condicions àcides poden corroir l'equip i el cost és un 15% -20% superior al del mètode de cianuració.

• Mètode de lixiviació per bromació: Adoptar un sistema de bromur de sodi/bromat de potassi, amb una taxa de recuperació d'or de fins a un 92%, i la taxa de lixiviació és 3 vegades més ràpida que la del mètode de cianuració.

2. Lixiviació Biològica i Nanotecnologia

• Pretractament microbià: Ús de Thiobacillus ferrooxidans per descompondre els minerals de sulfur, alliberant or de l'encapsulació mineral i reduint el consum d'energia de la preoxidació en un 30%;

• Adsorció per nanomaterials: L'òxid de grafè pot adsorbir selectivament Au(CN)₂⁻, amb una capacitat d'adsorció de fins a 500 mg/g, que és 3 vegades superior a la del carbó actiu.

3. Actualitzacions digitals i intel·ligents

• Predicció de la concentració de purins per AI: Optimització de la concentració de purins mitjançant un model d'aprenentatge automàtic, reduint el residu de cianur en un 10%-15%;

• Traçabilitat mitjançant Blockchain: Enregistrament de totes les dades del cicle de vida del cianur per millorar la transparència de la supervisió.

IV. Casos típics i pràctiques de la indústria

1. Newmont Corporation al Canadà

• Innovació: Adopció de la tecnologia de "Lixiviació Biològica + separació de membrana" per tractar minerals refractaris;

• Assoliments: Reduint el consum de cianur en un 60% i augmentant la taxa de recuperació d'or fins al 94%.

2. Zijin Mining Group a la Xina

• Tecnologia: Desenvolupament independent de l'"agent de lixiviació d'or de baix cianur i d'alta eficiència", reduint la dosi de cianur en un 40%;

• Sol·licitud: Promocionar-lo en una determinada mina d'or a Guizhou, estalviant més de 20 milions de iuans en costos anuals.

V. Tendències i perspectives de futur

1. Domini dels processos verds: S'espera que l'any 2030. les tecnologies de lixiviació sense cianur representin el 30% de la quota de mercat;

2. Mines Intel·ligents: la IA i l'Internet de les coses (IoT) permetran el seguiment en temps real de tot el procés, reduint la sinistralitat en un 80%;

3. Model d'Economia Circular: Augment de la taxa de recuperació de cianur del 60% al 90% actual i utilització de subproductes (com el sulfat d'amoni) per al reciclatge de recursos.

Conclusió

L'aplicació de cianur de sodi en l'extracció de mineral d'or està experimentant una transformació d'un enfocament d'"alta contaminació" a un enfocament "d'alta tecnologia". Tot i que el mètode de cianuració encara dominarà a curt termini, els avenços en la lixiviació sense cianur, l'enginyeria biològica i les tecnologies digitals indiquen que la mineria d'or entrarà en una nova era més segura, eficient i sostenible. En el futur, l'efecte sinèrgic de la innovació tecnològica i l'orientació política canviarà el panorama de la indústria, aconseguint una situació de benefici mutu entre els beneficis econòmics i la protecció ecològica.