Hvad er den optimale pH-værdi for cyanidudvaskning?

Cyanidudvaskning har været en hjørnesten i udvindingen af ​​guld og sølv fra mineralmalm siden dens industrielle implementering i 1887. Denne proces afhænger af en delikat balance mellem forskellige kemiske og miljømæssige faktorer, hvor opløsningens pH-værdi er en afgørende parameter.

Den kemiske begrundelse bag pH i cyanidudvaskning

Cyanid, typisk i form af Natriumcyanid (NaCN) eller kalium cyanid (KCN) fungerer som det primære udvaskningsmiddel. Dets interaktion med guld og sølv er dog stærkt påvirket af pH-niveauet. Cyanid eksisterer i ligevægt med hydrogencyanid (HCN), en meget giftig og flygtig forbindelse. I et surt miljø (lav pH) forskydes den kemiske balance mod dannelsen af ​​HCN-gas. Dette udgør ikke kun alvorlige sikkerhedsrisici, men reducerer også tilgængeligheden af ​​frie cyanidioner, som er nødvendige for at opløse guld og sølv.

For effektivt guld og Sølvudvinding, skal opløsningen holdes i en alkalisk tilstand. Når pH-værdien er høj, forbliver cyanid overvejende i sin ionform, hvilket gør det muligt at danne stabile komplekser med guld og sølv. Under udvaskningsprocessen produceres hydroxidioner, hvilket yderligere bidrager til opløsningens alkalinitet.

Bestemmelse af det optimale pH-område

Talrige undersøgelser og industrielle fremgangsmåder har identificeret et optimalt pH-område for CyanidudvaskningGenerelt anses en pH-værdi over 10.5 for at være essentiel, og de fleste operationer sigter mod at holde pH-værdien mellem 11 og 12. Her er hvorfor:

• Maksimering af guldopløsningVed en pH-værdi inden for dette område er guldets opløsningshastighed optimeret. Afvigelse fra dette område kan føre til et betydeligt fald i ekstraktionseffektiviteten. Hvis pH-værdien for eksempel falder til under 10.5, reducerer dannelsen af ​​HCN-gas koncentrationen af ​​frie cyanidioner, hvilket bremser reaktionen med guld.

• Minimering af cyanidforbrugCyanidforbruget er tæt forbundet med pH-niveauet. Lavere pH-værdier kan forårsage øget cyanidforbrug, da cyanidet bliver mindre effektivt til at danne komplekser. Ved at opretholde en høj pH-værdi sikres stabiliteten af ​​cyanidkomplekser, hvilket reducerer unødvendige Cyanidforbrug.

• SikkerhedshensynFra et sikkerhedsperspektiv er det afgørende at holde pH-værdien over 10.5. HCN-gas er ekstremt giftig, og selv små mængder kan være dødelige. Ved at kontrollere pH-værdien inden for det anbefalede område minimeres dannelsen af ​​denne farlige gas, hvilket beskytter arbejdstagernes sundhed og sikkerhed i minedrift og udvindingsanlæg.

Faktorer der påvirker den optimale pH

• MalmsammensætningForskellige malme kan indeholde forskellige urenheder og mineraler, der kan påvirke den optimale pH-værdi. For eksempel kan malme med højt svovlindhold kræve en lidt anderledes pH-justering, da svovlholdige forbindelser kan reagere med cyanidopløsningen og påvirke det samlede kemiske miljø.

• TemperaturTemperaturen i udvaskningsprocessen kan også påvirke den optimale pH-værdi. Når temperaturen ændres, ændres iltopløseligheden og hastigheden af ​​kemiske reaktioner. Generelt øges cyanids selvhydrolys, og iltopløseligheden falder, når temperaturen stiger. Dette kan nødvendiggøre en lille justering af pH-værdien for at opretholde optimale udvaskningsforhold. De fleste cyanidudvaskningsprocesser udføres dog ved stuetemperaturer (omkring 15-30 °C) for at undgå overdreven cyanidnedbrydning og ilttab.

Metoder til pH-kontrol

• Kalk (CaO) og kaustisk soda (NaOH)Disse er de mest almindeligt anvendte reagenser til justering og opretholdelse af pH-værdien ved cyanidudvaskning. Kalk, når det tilsættes vand, danner calciumhydroxid, som reagerer med sure komponenter i opløsningen for at øge pH-værdien. Kaustisk soda (NaOH), en stærk base, kan også bruges til hurtigt at hæve pH-værdien. Valget mellem de to afhænger af faktorer som omkostninger, tilgængelighed og de specifikke krav til den malm, der forarbejdes.

• pH-sensorerFor at sikre præcis pH-kontrol er moderne minedrift afhængig af avancerede pH-sensorer. Disse sensorer kan kontinuerligt overvåge pH-værdien i udvaskningsopløsningen og levere data i realtid. Baseret på disse data kan operatører justere tilsætningen af ​​pH-kontrollerende reagenser for at opretholde det optimale pH-område.

Afslutningsvis ligger den optimale pH-værdi for cyanidudvaskning i området 11-12. Denne værdi bestemmes af en kombination af kemiske reaktioner, sikkerhedskrav og behovet for effektiv guld- og sølvudvinding. Ved omhyggeligt at kontrollere pH-værdien og andre parametre kan mineselskaber maksimere udvindingen af ​​ædle metaller, samtidig med at miljø- og sikkerhedsrisici minimeres.