Millora de l'eficiència de la lixiviació de cianur d'or: estratègies i coneixements

introducció

or cianur La lixiviació es manté com una pedra angular en la indústria minera d'or, reconeguda per la seva eficàcia en l'extracció d'or dels minerals. Aprofitant les solucions de cianur, aquest procés dissol l'or, facilitant la posterior recuperació. La seva aplicació de llarga durada i la seva trajectòria demostrada l'han convertit en una opció preferida per a moltes operacions mineres. Tanmateix, en una indústria impulsada per l'eficiència i la sostenibilitat, la millora contínua del procés de lixiviació amb cianur és essencial. Aquesta entrada de blog aprofundeix en els diversos mètodes per millorar l'eficiència de Lixiviació de cianur d'or, explorant tant les optimitzacions tradicionals com les tècniques més innovadores.

Comprensió del procés de lixiviació del cianur d'or

Els conceptes bàsics de la lixiviació amb cianur

En la lixiviació amb cianur d'or, els ions cianur (CN⁻) reaccionen amb l'or en presència d'oxigen per formar complexos solubles d'or-cianur. La reacció general es pot simplificar com:

4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH

Aquesta reacció es produeix en dos passos principals. Primer, l'or s'oxida amb oxigen i, a continuació, l'or oxidat reacciona amb ions cianur per formar el complex soluble. El procés de lixiviació es pot dur a terme de diferents maneres, com ara en grans tancs per a la lixiviació amb tanc agitat (utilitzat per a minerals o concentrats d'alta qualitat) o en munts per a la lixiviació en munts (adequat per a minerals de baixa qualitat).

Paràmetres clau que afecten l'eficiència de la lixiviació

1. Concentració de cianurMantenir la concentració òptima de cianur és crucial. Si la concentració és massa baixa, la dissolució de l'or pot ser incompleta. Per contra, una concentració alta no només augmenta el cost del cianur, sinó que també presenta riscos ambientals. Per a la majoria de minerals, s'utilitza habitualment una concentració de cianur en el rang del 0.05 al 0.1%, però això pot variar segons les característiques del mineral.

2. Disponibilitat d'oxigenL'oxigen és un reactiu clau en la reacció or-cianur. Un subministrament adequat d'oxigen pot accelerar significativament la velocitat de lixiviació. En la lixiviació amb tanc agitat, es pot introduir aire o oxigen pur als tancs de lixiviació. La relació entre cianur i oxigen (CN⁻/O₂) també afecta el mecanisme de reacció. Quan CN⁻/O₂ > 6, la reacció es controla principalment per la difusió d'oxigen, mentre que quan CN⁻/O₂ < 6, es controla per la difusió de cianur.

3. Nivell de pHEl pH de la solució de lixiviació juga un paper vital. Es manté un ambient altament alcalí (normalment pH 10-11) per evitar la hidròlisi del cianur en cianur d'hidrogen (HCN), un gas tòxic i volàtil. Sovint s'afegeix calç (CaO) per ajustar i mantenir el pH.

4. TemperaturaAugmentar la temperatura pot augmentar la velocitat de reacció. Tanmateix, a la pràctica, la temperatura normalment es limita a uns 25-40 °C. Temperatures més altes poden conduir a un major consum de cianur a causa de reaccions secundàries i evaporació.

Estratègies per millorar l'eficiència de la lixiviació

Optimització dels paràmetres del procés

1. Mòlta i control de la mida de les partículesAssegurar una mòlta adequada del mineral és fonamental. Les mides de partícula més fines exposen més superfície dels minerals aurífers a la solució de cianur, cosa que facilita una lixiviació més ràpida i completa. Per exemple, en una mina d'or a Sud-àfrica, la reducció de la mida de partícula del mineral de 75 μm a 53 μm va augmentar la taxa de recuperació d'or en un 8% en el procés de lixiviació amb cianur.

2. Remenant i agitantEn la lixiviació en tancs amb agitació, una agitació eficient garanteix una distribució uniforme de les partícules de mineral, la solució de cianur i l'oxigen al tanc. Això millora el contacte entre els reactius i augmenta la velocitat de lixiviació. Els sistemes d'agitació avançats amb motors de velocitat variable es poden ajustar segons els requisits específics del mineral i les condicions de lixiviació.

3. Optimització del temps de lixiviacióDeterminar el temps de lixiviació adequat és un equilibri. La lixiviació prolongada pot augmentar la recuperació d'or, però també condueix a un major consum de cianur i a uns costos operatius més elevats. Mitjançant proves de laboratori i modelització de processos, es pot determinar el temps de lixiviació òptim per a diferents tipus de mineral. Per a alguns minerals d'alta qualitat, un temps de lixiviació de 24 a 48 hores pot ser suficient, mentre que per a minerals més complexos es podria ampliar a 72 hores o més.

Ús d'additius i promotors

1. Agents oxidantsL'addició d'agents oxidants com el peròxid d'hidrogen (H₂O₂), el peròxid de sodi (Na₂O₂) o el peròxid de calci (CaO₂) pot millorar la lixiviació de l'or. Aquests oxidants augmenten el contingut d'oxigen dissolt a la suspensió i acceleren l'oxidació de l'or. Per exemple, en un estudi sobre un mineral d'or refractari a Austràlia, l'addició d'H₂O₂ a una concentració de 2 kg/t de mineral va augmentar la taxa de lixiviació de l'or del 70% al 85% dins del mateix temps de lixiviació.

2. Sals de metalls pesantsAlgunes sals de metalls pesants, com les sals de plom (per exemple, Pb(NO₃)₂), poden actuar com a promotors en el procés de lixiviació del cianur. Formen cèl·lules galvàniques locals amb l'or, accelerant la dissolució de l'or. En una planta de cianur canadenca, afegir Pb(NO₃)₂ va ajudar a mantenir una bona concentració d'oxigen dissolt en el circuit del cianur i va superar els efectes adversos dels minerals sulfurats sobre la cianuració.

3. Agents complexadorsAgents complexants com l'àcid etilendiaminotetraacètic (EDTA) es poden utilitzar per quelar amb impureses del mineral, com ara ions de coure, zinc i ferro. Això redueix la competència d'aquestes impureses amb l'or pels ions cianur, millorant l'or. Eficiència de lixiviació.

Tecnologies de lixiviació avançades

1. Lixiviació enriquida amb oxigenTambé conegut com a procés d'oxigenació CIG (Carboni en Or), aquest mètode consisteix a omplir el tanc de lixiviació amb oxigen pur en lloc d'aire comprimit. L'augment del contingut d'oxigen dissolt a la suspensió accelera significativament la velocitat de lixiviació. La lixiviació enriquida amb oxigen pot reduir el temps de lixiviació fins a un 50% en comparació amb els mètodes tradicionals de lixiviació amb aire i millorar la taxa de lixiviació d'or entre un 10 i un 20%.

2. Lixiviació a pressióLa lixiviació amb cianur a pressió es duu a terme en un recipient a pressió. L'augment de la pressió millora la solubilitat de l'oxigen i el cianur en la solució i accelera la velocitat de reacció. A una pressió de 2×10⁵ Pa, la velocitat de dissolució de l'or pot ser de 10 a 20 vegades superior a la de la pressió normal. Aquesta tecnologia és particularment eficaç per a minerals d'or refractaris.

3. Lixiviació assistida per ultrasonsDurant el procés de lixiviació es poden introduir ones ultrasòniques. L'energia ultrasònica crea bombolles de cavitació a la fase líquida, que col·lapsen i generen microambients d'alta pressió i alta temperatura. Això ajuda a netejar la superfície de partícules d'or, trencar la capa de difusió al voltant de les partícules i promoure la penetració de la solució de cianur al mineral, millorant així l'eficiència de la lixiviació.

Seguiment i control de processos

1. Analitzadors en líniaLa implementació d'analitzadors en línia per a paràmetres com la concentració de cianur, el contingut d'oxigen, el pH i la concentració d'or en el lixiviat permet la monitorització en temps real del procés de lixiviació. Per exemple, un analitzador de cianur en línia pot detectar canvis en la concentració de cianur en qüestió de segons, cosa que permet als operadors ajustar la taxa d'addició de cianur ràpidament.

2. Sistemes de control automatitzatsEls sistemes de control automatitzats es poden utilitzar per regular les variables del procés basant-se en les dades dels analitzadors en línia. Per exemple, l'addició de cianur, calç i agents oxidants es pot ajustar automàticament segons els valors preestablerts de concentració de cianur i pH. Això redueix l'error humà i garanteix un funcionament estable i eficient del procés de lixiviació.

Conclusió

Millorar l'eficiència de la lixiviació de cianur d'or és una tasca multifacètica que implica optimitzar els paràmetres del procés tradicional, utilitzar additius i promotors, adoptar Tecnologies de lixiviació avançadesi implementant sistemes eficaços de supervisió i control de processos. Mitjançant la implementació d'aquestes estratègies, les operacions mineres poden millorar les taxes de recuperació d'or, reduir el consum de cianur i millorar la sostenibilitat econòmica i ambiental general. A mesura que la indústria minera d'or continua evolucionant, la recerca i la innovació contínues en la tecnologia de lixiviació amb cianur seran crucials per afrontar els reptes de la complexitat del mineral i les regulacions ambientals.