El paper dels ajudes de lixiviació en l'extracció d'or amb cianur de sodi

introducció

La lixiviació amb cianur ha estat durant molt de temps un mètode dominant en l'extracció d'or a causa de la seva alta eficiència i el seu cost relativament baix. Tanmateix, el procés no està exempt de reptes, com ara la necessitat de llargs temps de lixiviació, cianur consum i la presència de minerals refractaris que poden impedir la dissolució de l'or. Aquí és on Ajudes de lixiviació entren en joc. Els ajudants de lixiviació són substàncies que s'afegeixen a la solució de lixiviació amb cianur per millorar l'extracció d'or, oferint un enfocament més eficient i rendible per a la mineria d'or.

Com funcionen els ajudes de lixiviació

Augment de l'oxigen dissolt

Una de les funcions principals de molts ajudants de lixiviació és augmentar el contingut d'oxigen dissolt en la solució de cianur. Perquè l'or es dissolgui en solucions de cianur, es requereix oxigen com a agent oxidant per facilitar l'oxidació de l'or i la seva posterior combinació amb ions cianur. En condicions normals, l'oxigen subministrat per l'aire sovint és insuficient, cosa que limita la velocitat a la qual es dissol l'or. Els ajudants de lixiviació com els peròxids i els persulfats es poden descompondre i alliberar oxigen, garantint una concentració més alta d'oxigen dissolt a la suspensió. Per exemple, el peròxid d'hidrogen es descompon per proporcionar una font addicional d'oxigen per a la reacció entre l'or i el cianur.

Formació de piles galvàniques (sals de metalls pesants)

Certes sals de metalls pesants, com ara les sals de plom, MERCURI Les sals i les sals de bismut poden actuar com a ajudes de lixiviació creant cel·les galvàniques locals. Quan s'afegeixen a la suspensió de cianur, aquests metalls pesants es dipositen a la superfície de les partícules d'or. Això crea una diferència de potencial entre l'or i el metall pesant dipositat, cosa que accelera la dissolució de l'or. L'or actua com a ànode on es produeix l'oxidació, i la zona recoberta de metall pesant actua com a càtode. Aquest procés similar a l'electroquímic accelera significativament la velocitat a la qual es lixivia l'or.

Quelació i eliminació d'impureses

Alguns ajudants de lixiviació poden unir-se o eliminar impureses presents al mineral que poden interferir amb el procés de lixiviació del cianur. En minerals que contenen ions metàl·lics com el coure, el zinc i el ferro, aquestes impureses poden reaccionar amb el cianur, consumint-lo i reduint la quantitat disponible per a la dissolució de l'or. Els agents quelants dels ajudants de lixiviació formen complexos estables amb aquests ions d'impuresa, mantenint-los allunyats i evitant la seva reacció amb el cianur. Això no només redueix el consum de cianur, sinó que també millora l'eficiència general del procés de lixiviació de l'or.

Tipus d'ajudes de lixiviació i les seves funcions específiques

Agents oxidants

1.Peròxids

• Peròxid d'hidrogenEl peròxid d'hidrogen és un dels ajudants de lixiviació oxidants més utilitzats. Pot augmentar ràpidament el contingut d'oxigen dissolt en la solució de cianur. En aplicacions industrials, afegir peròxid d'hidrogen al sistema de lixiviació amb cianur pot escurçar significativament el temps de lixiviació. Per exemple, en algunes mines d'or, el temps de lixiviació es pot reduir fins a un 50% quan s'utilitza peròxid d'hidrogen com a ajudant de lixiviació. També ajuda a reduir el consum de cianur, ja que l'oxidació millorada de l'or permet una utilització més eficient del cianur.

• Peròxid de calciEl peròxid de calci és particularment útil en minerals amb un alt contingut de sofre. Es descompon més lentament que el peròxid d'hidrogen, proporcionant un alliberament d'oxigen més sostingut. A més, pot reduir la descomposició catalítica del cianur pels minerals que contenen sofre. En minerals d'or amb alt contingut de sofre, l'ús de peròxid de calci com a ajuda de lixiviació pot conduir a un augment del 10-15% en la recuperació d'or en comparació amb la lixiviació tradicional amb cianur.

• Peròxid de bariEl peròxid de bari té la propietat única de proporcionar un alliberament lent i estable d'oxigen. Això garanteix una concentració constantment alta d'oxigen dissolt a la suspensió durant un període prolongat. La velocitat de dissolució de l'or augmenta linealment amb l'augment de l'addició de peròxid de bari, mentre que el consum de cianur es manté relativament estable. També és fàcil de preparar i aplicar en operacions mineres pràctiques.

2. Persulfats

• Els persulfats són agents oxidants forts. Quan s'afegeixen al sistema de lixiviació amb cianur, es descomponen per formar radicals de sulfat altament reactius. Aquests radicals poden oxidar l'or de manera més eficaç que l'oxigen molecular, cosa que provoca un augment significatiu de la taxa de lixiviació de l'or. En alguns casos, la taxa de dissolució de l'or es pot augmentar fins a 8 vegades en comparació amb la lixiviació convencional amb cianur amb aire com a font d'oxigen.

Sals de metalls pesants

1. Sals de plom

• Les sals de plom s'utilitzen àmpliament en la lixiviació amb cianur. En minerals que contenen minerals sulfurats com la pirita i l'arsenopirita, aquests minerals poden reaccionar amb el cianur i l'oxigen, consumint-los i reduint l'eficiència de la lixiviació d'or. Les sals de plom poden formar una capa passivant a la superfície dels minerals sulfurats, inhibint la seva reacció amb el cianur i l'oxigen. Al mateix temps, el plom pot formar una cel·la galvànica amb l'or, promovent la dissolució de l'or. En una planta de cianur canadenca, afegint sals de plom i mantenint una concentració d'oxigen dissolt adequada, es van superar amb èxit els efectes adversos dels minerals sulfurats sobre la cianuració, cosa que va resultar en un augment del 10-15% en la recuperació d'or.

2. Sals de mercuri i bismut

• Les sals de mercuri i les sals de bismut també poden actuar com a acceleradors en la lixiviació de cianur. De manera similar a les sals de plom, poden formar cel·les galvàniques amb or, augmentant la velocitat de lixiviació. Tanmateix, a causa de la toxicitat de Mercury i el cost relativament alt del bismut, les seves aplicacions són més limitades en comparació amb les sals de plom. Però en alguns casos específics on el mineral té propietats úniques, aquestes sals encara es poden considerar com a ajudes de lixiviació efectives.

Agents quelants i altres

1. Àcid cítric

• L'àcid cítric es pot utilitzar com a ajudant de lixiviació en Extracció d'or amb cianurEn minerals que contenen ions metàl·lics com el coure, el zinc i el ferro, aquests ions poden consumir cianur i oxigen, cosa que redueix l'eficiència de la lixiviació de l'or. L'àcid cítric es pot unir a aquests ions metàl·lics i formar complexos estables. Per exemple, forma un complex de coure i citrat. Això no només redueix el consum de cianur i oxigen per part d'aquests ions d'impuresa, sinó que també ajuda a dispersar els minerals de la ganga, millorant l'entorn general de lixiviació. En alguns experiments de laboratori, afegir àcid cítric a la solució de lixiviació amb cianur va augmentar la recuperació d'or entre un 5 i un 10%.

2. Compostos a base d'amoníac

• En alguns casos, els compostos a base d'amoníac es poden utilitzar com a ajudants de la lixiviació, especialment en minerals que contenen minerals de coure i or. L'amoníac pot formar complexos amb ions de coure, reduint la interferència del coure en la lixiviació de l'or amb cianur. Ajustant la relació amoníac-cianur a la solució de lixiviació, és possible dissoldre selectivament l'or alhora que es minimitza la dissolució del coure, cosa que és beneficiosa per als processos posteriors de recuperació d'or.

Casos d'aplicació

1. En una mina d'or a Austràlia

• La mina processava un mineral d'or de baixa qualitat i alt contingut en sofre. Mitjançant l'ús d'una combinació de peròxid d'hidrogen i sals de plom com a ajudes de la lixiviació, es van aconseguir millores significatives. La taxa de lixiviació d'or va augmentar entre un 8 i un 10% en comparació amb la lixiviació tradicional amb cianur. L'addició de peròxid d'hidrogen va proporcionar oxigen addicional, cosa que va millorar l'oxidació de l'or, mentre que les sals de plom van inhibir l'impacte negatiu dels minerals sulfurats. El consum de cianur també es va reduir aproximadament en un 20%, cosa que va comportar un estalvi de costos significatiu.

2. Una mina d'or xinesa que tracta amb minerals complexos

• El mineral d'aquesta mina contenia alts nivells d'impureses de coure i ferro. En utilitzar àcid cítric com a ajudant de lixiviació en el procés de lixiviació amb cianur, la taxa de recuperació d'or va augmentar del 70% al 78%. L'àcid cítric es va unir a ions de coure i ferro, reduint la seva interferència en la reacció or-cianur. El temps de lixiviació també es va reduir lleugerament, millorant la productivitat general de l'operació minera.

Consideracions per triar i utilitzar ajudes de lixiviació

1. Característiques del mineral

• La composició del mineral és crucial per determinar l'adjuvant de lixiviació adequat. Per a minerals amb alt contingut de sofre, els agents oxidants com el peròxid de calci o el peròxid de bari poden ser més adequats, ja que no només poden proporcionar oxigen, sinó que també redueixen l'impacte negatiu del sofre. En minerals amb alts nivells d'ions metàl·lics d'impuresa, s'han de considerar agents quelants com l'àcid cítric o compostos a base d'amoníac.

2. Cost-eficàcia

• Cal avaluar el cost del producte auxiliar de lixiviació, incloent-hi el preu de compra, el transport i l'emmagatzematge. Alguns productes auxiliars de lixiviació, com ara certes sals de bismut, poden ser eficaços però relativament cars. En aquests casos, cal trobar un equilibri entre el cost i la millora en la recuperació d'or. A més, la reducció del consum de cianur i del temps de lixiviació a causa de l'ús de productes auxiliars de lixiviació també s'ha de tenir en compte en l'anàlisi de cost-efectivitat.

3. Impacte ambiental

• Com que la lixiviació amb cianur ja presenta problemes ambientals a causa de la toxicitat del cianur, l'elecció de l'adjuvant de la lixiviació també hauria de tenir en compte el seu impacte ambiental. Per exemple, alguns agents oxidants poden produir subproductes que cal tractar adequadament. L'ús de mercuri Les sals, tot i que efectives en alguns casos, estan molt restringides a causa de la seva extrema toxicitat i els riscos ambientals.

Conclusió

Els ajudants de lixiviació tenen un paper vital en l'extracció d'or amb cianur. Poden millorar significativament l'eficiència del procés de lixiviació augmentant la recuperació d'or, reduint el temps de lixiviació i disminuint el consum de cianur. En comprendre els diferents tipus d'ajudants de lixiviació, els seus mecanismes de funcionament i com seleccionar els més adequats en funció de les característiques del mineral, els miners d'or poden optimitzar les seves operacions. A mesura que la demanda d'or continua creixent, és probable que l'ús d'ajudants de lixiviació en la lixiviació amb cianur s'estengui encara més, contribuint a pràctiques mineres d'or més sostenibles i eficients.