Reakciiloj por Inhibit Copper Leaching en Copper-Bearing Gold Ore Cyanidation

Enkonduko

Cianurado estas vaste uzata kaj efika metodo por or-ekstraktado el or-portantaj ercoj, precipe en la kazo de kupro-portantaj orercoj. Ĝi baziĝas sur la kapablo de cianida jonos formi stabilajn kompleksojn kun oro, enkalkulante la dissolvon de oro de la ercmatrico. La fundamenta kemia reakcio en la cianuradprocezo por oro estas 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O=4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. Ĉi tiu procezo estis la bazŝtono de la ormina industrio dum pli ol jarcento pro ĝia relative alta efikeco kaj bone komprenata teknologio.

Tamen, kiam traktas kupro - portanta orercoj, la ĉeesto de kupra mineralos prezentas gravajn defiojn. Oftaj kupraj mineraloj asociitaj kun oro, kiel kalkopirito (CuFeS_2), kalkocito (Cu_2S), malakito (Cu_2(OH)_2CO_3), kaj azurito (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), estas sufiĉe reaktivaj en cianidsolvoj. Ekzemple, en cianido - enhavanta medio, kalkocito povas reagi jene: Cu_2S + 4NaCN=2Na[Cu(CN)_2]+Na_2S. Ĉi tiuj reagoj kondukas al la konsumo de granda kvanto da cianido. La troa konsumo de cianido ne nur pliigas la produktokoston sed ankaŭ havas mediajn implicojn pro la tokseco de cianido.

Krome, la dissolvo de kupro povas malhelpi la postajn procezojn de reakiro de oro. Altaj niveloj de kupro en la cianidsolvo povas redukti la efikecon de oro - cianida kompleksooformado, tiel malpliigante la oron. lesiva indico. Tio estas ĉar kupro konkuras kun oro pri cianidjonoj kaj oksigeno en la solvaĵo, interrompante la kemian ekvilibron necesan por efika ordissolvo. En kelkaj kazoj, la ĉeesto de kupro ankaŭ povas kaŭzi problemojn en kontraŭfluaj procezoj kiel ekzemple zinko - cementado aŭ karbono - en - pulpo (CIP) por oro reakiro, kondukante al pli malaltaj orreakiro-procentoj kaj malbona produktokvalito.

Tial, trovi efikajn reakciulojn por malhelpi la lesivadon de kupro dum la cianurado de kupro - portantaj orercoj estas de granda signifo. Tiaj reakciiloj povas helpi optimumigi la cianuradprocezon, redukti konsumo de cianido, kaj plibonigas la ĝeneralan efikecon de oro-ekstraktado, farante la minindustrian operacion pli ekonomie realigebla kaj ekologie amika. En la sekvaj sekcioj, ni esploros diversajn reakciulojn, kiuj estis studitaj kaj uzataj por ĉi tiu celo.

La Lesivaj Karakterizaĵoj de Kupro en Cianidaj Solvoj

En cianidsolvoj, kupraj mineraloj asociitaj kun oro elmontras apartajn lesivadkondutojn. Oftaj primaraj kupraj mineraloj kiel kalkopirito (CuFeS_2) kaj kalkocito (Cu_2S), kune kun malakito (Cu_2(OH)_2CO_3), azurito (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), bornito (Cu_5FeS_4), kuprito (Cu_2O), kaj denaska kupro estas relative solvebla.

Tiuj kupraj mineraloj povas esti lesivitaj ĉe ĉambra temperaturo (25^{\circ}C). La lesiva indico de kupro varias vaste, intervalante de 5 - 10% ĝis pli ol 90%. Ekzemple, malakito kaj azurito, kiuj estas kupro-karbonataj mineraloj, estas sufiĉe reakciaj en cianidsolvoj. La kemia reago de malakito kun cianido povas esti esprimita kiel Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH. Ĉi tio montras, ke sub la ago de cianido, la kupro en malakito povas esti efike dissolvita.

Kiam vi traktas altajn - kuprajn orajn koncentriĝojn, la lesiva procezo dum cianurado havas iujn "klinigajn" simptomojn. La konsumo de cianido fariĝas ekstreme alta. Ĝenerale, por malsamaj kupraj mineraloj, la dissolvo de 1 gramo da kupro postulas la konsumon de 2.3 - 3.4 gramoj da Natriocianido. Samtempe, la dissolvo de kupro ankaŭ konsumas oksigenon en la solvo. Ekzemple, en la lesiva procezo de kalkocito, okazas la reago 2Cu_2S+8NaCN + O_2+2H_2O = 4Na[Cu(CN)_2]+2Na_2S + 4NaOH, kiu ne nur konsumas grandan kvanton de cianido sed ankaŭ signifan kvanton de oksigeno.

Krome, la lesiva efiko iĝas relative malbona. Altaj niveloj de kupro en la cianida solvaĵo povas redukti la efikecon de oro - cianida kompleksa formado. Kupro konkuras kun oro pri cianidjonoj kaj oksigeno en la solvaĵo. Kiel rezulto, la kemia ekvilibro necesa por efika ordissolvo estas interrompita. Ĉi tio kondukas al malkresko de la ora lesiva indico kaj ankaŭ povas kaŭzi problemojn en postaj oro - reakiro procezoj kiel ekzemple zinko - cementado aŭ karbono - en - pulpo (CIP), finfine rezultigante pli malaltan oro - reakiro indicoj kaj reduktita produktokvalito.

Common Reagents for Inhibiting Copper Lesivado

Plumbo-Saloj

Plumbosaloj ofte estas utiligitaj kiel reakciiloj por malhelpi kuprolesivadon en la cianurado de kupro - portantaj orercoj. La ofte uzataj plumbosaloj inkluzivas plumbonitraton (Pb(NO_3)_2), plumboacetaton (C_4H_6O_4Pb\cdot3H_2O), kaj plumbooksidon (PbO).

Prenu plumbacetaton kiel ekzemplon. Esplorado montris, ke aldoni plumbacetaton antaŭ cianida lesivado povas efike malhelpi la lesivadon de kupro, plibonigi la lesivadon de oro kaj arĝento kaj redukti la konsumon de Natria cianido. Por certa orkoncentraĵo kun kupra enhavo de 4.92%, kiam 150 g/t da plumba acetato estas rekte aldonitaj antaŭ lesivigado, sub la kondiĉoj de muelanta fajneco de -0.037 mm partiklograndeco respondecante pri 95%, lesiva tempo de 48 h, natria cianida koncentriĝo de 0.5%, pH de 12% en pulpo 40, pH de 1.20% en pulpo 97.55. la lesiva restaĵo povas esti reduktita al 60.28 g/t, la ora lesiva indico atingas 14.37%, la arĝenta reakiro estas XNUMX%, kaj la natria cianido konsumo estas XNUMX kg/t. Ĉi tio klare montras la pozitivan efikon de plumba acetato en ĉi tiu procezo.

La inhibicia mekanismo de plumbosaloj povas esti rilatita al la formado de nesolveblaj kunmetaĵoj. Ekzemple, plumbo povas reagi kun sulfuro - enhavantaj substancoj en la erco por formi nesolveblan plumbosulfidon. Ĉi tiu reago reduktas la kvanton de sulfuro - enhavantaj substancoj kiuj povas reagi kun kupraj mineraloj, tiel malhelpante la dissolvon de kupraj mineraloj. Krome, plumbosaloj ankaŭ povas influi la surfacajn trajtojn de kupraj mineraloj, reduktante ilian reagemon en la cianidsolvo.

kelantaj agentoj (ekz., citra acido)

Kelating agentoj, kiel ekzemple citra acido, ankaŭ povas ludi rolon en malhelpado de kupro lesivado dum cianurado. La kelatantaj - tipo lesivigado - helpaj agentoj kiel citra acido funkcias per unika mekanismo. Citra acido enhavas karboksil- kaj hidroksilgrupojn, kiuj povas kelati kun damaĝaj jonoj kiel ekzemple Cu^{2 +}, Zn^{2+}, Fe^{2+}, kaj Fe^{3+} en la pulpo por formi stabilajn kelatojn.

Ekzemple, la karboksila grupo en citra acido povas kunordigi kun metalaj jonoj tra la solaj - paraj elektronoj de oksigenatomoj, formante ringo-similan strukturon. Kelatante ĉi tiujn metaljonojn, citra acido povas elimini iliajn negativajn efikojn al la cianurada lesivadprocezo, kiel reduktado de ilia konsumo de oksigeno en la solvo. Krome, citra acido povas malhelpi la dissolvon de gangaj mineraloj kiel ekzemple kalcio - kaj magnezio - enhavantaj mineraloj. Ĝi povas interagi kun la surfaco de ĉi tiuj gangaj mineraloj, ŝanĝante ilian surfacan ŝargon kaj hidrofilajn - hidrofobiajn ecojn, igante ilin pli malfacilaj solvi en la cianida solvaĵo. Ĉi tiu inhibicio de gangaj mineraloj ankaŭ povas plibonigi la "efikan aktivan oksigenon" en la pulpo. Kiam la gangaj mineraloj malpli dissolviĝas supozeble, ili konsumas malpli da oksigeno, kaj pli da oksigeno estas havebla por la cianurado de oro, kiu estas utila al la lesivigado de oro. Ĝenerale, la aldono de citra acido povas helpi krei pli favoran kemian medion por la cianurado de oro, reduktante la interferon de aliaj metalaj jonoj kaj plibonigante la efikecon de ora eltiro.

Aliaj (Mallonga Enkonduko)

Krom la supre menciitaj reakciiloj, kontroli la koncentriĝon de cianidaj jonoj ankaŭ povas esti efika maniero por malfortigi la dissolvon de kupro. Kiam la koncentriĝo de cianidjonoj estas konvene kontrolita ene de certa intervalo, la reakcia rapideco de kupraj mineraloj kun cianido povas esti reduktita. Ekzemple, por kelkaj orercoj kun relative alta enhavo de facile - solveblaj kupraj mineraloj, tenante la koncentriĝon de liberaj CN^ - jonoj sur relative malalta nivelo (kiel ekzemple 0.05% - 0.10%), la dissolvofteco de kupraj mineraloj povas esti signife malrapidigita, dum la dissolvofteco de ormineraloj estas ankoraŭ relative alta, tiel ke la oraj mineraloj agas sur cianida disolvo de mineraloj ĉefe.

Alia metodo estas uzi la sistemon de amoniako - cianido. En la amoniako - cianida sistemo, amoniako povas formi kompleksojn kun kupraj jonoj, kiuj povas malhelpi la lesivadon de kupro certagrade. Tamen, pro la alta volatilo de amoniako, estas malfacile konservi stabilan koncentriĝon en la industria produktada procezo, kiu limigas ĝian grandskalan industrian aplikon. Kvankam ĉi tiu metodo havas la avantaĝon redukti kupran lesivadon, la defioj en praktika operacio kaj kostefikeco devas esti plu traktitaj.

Faktoroj influantaj la efikon de reakciiloj

La efikeco de reakciiloj uzataj por malhelpi kupran lesivadon dum la cianurado de kupro-portantaj orercoj estas influita de pluraj faktoroj, kiuj estas decidaj por kompreni por optimumigi la cianuradprocezon.

Erco Propraĵoj

1. Tipo de Kupro Mineraloj

1. Malsamaj kupraj mineraloj havas apartajn reaktivecojn en cianidsolvoj. Ekzemple, kupro-karbonataj mineraloj kiel malakito (Cu_2(OH)_2CO_3) kaj azurito (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2) estas relative pli reaktivaj kompare kun kelkaj primaraj sulfidkupromineraloj kiel kalkopirito (CuFeS_2). Malakito facile reagas kun cianido laŭ la reakcio Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH. Ĉi tiu alta reagemo signifas, ke dum uzado de reakciiloj por malhelpi kupran lesivadon, pli alta dozo eble estos postulata por ercoj riĉaj je tiaj reaktivaj kupromineraloj.

2. En kontrasto, kalkopirito havas pli kompleksan strukturon kaj postulas pli da energio kaj specifajn reagkondiĉojn por dissolviĝi en cianidsolvoj. Tamen, sub certaj kondiĉoj, ĝi ankoraŭ povas kontribui al grava konsumo de cianido. Kompreni la dominan kupro-mineralan tipon en la erco estas la unua paŝo por determini la taŭgan reakciilon kaj ĝian dozon.

2. Enhavo de Kupro Mineraloj

1. Ju pli alta estas la kupro-minerala enhavo en la erco, des pli granda estas la potencialo por kupra lesivado kaj la responda konsumo de cianido. Ekzemple, en or-porta erco kun kupra enhavo de 5%, la kvanto de cianido konsumita de kupro-lesivaj reagoj estos multe pli alta ol en erco kun kuproenhavo de 1%. Kiel rezulto, la reakciilo bezonata por malhelpi kupran lesivadon devas esti proporcie alĝustigita. Pli alta - kupro-enhava erco povas postuli pli grandan kvanton da plumbosaloj aŭ kelatantaj agentoj por efike subpremi kupran dissolvon. Esplorado montris, ke por ĉiu 1% pliiĝo en la facile - solvebla kupra enhavo en la erco, la konsumo de plumbo - salo - bazita inhibitoro eble devas esti pliigita je 10 - 20 g/t por konservi la saman nivelon de kupro - lesiva inhibicio.

Procezaj Kondiĉoj

1. Koncentriĝo de cianido

1. La koncentriĝo de cianido en la solvo ludas duoblan rolon en kupra lesivado kaj la efikeco de inhibidores. Kiam la cianidkoncentriĝo estas malalta, la indico de kupro - lesivaj reagoj estas reduktita. Ekzemple, se la libera - cianidkoncentriĝo (CN^ -) estas konservita ĉe 0.05% - 0.10%, la dissolvofteco de kupraj mineraloj povas esti signife bremsita. Tamen, se la cianidkoncentriĝo estas tro malalta, la lesiva indico de oro ankaŭ povas esti negative influita.

2. Dum uzado de reakciiloj kiel plumbosaloj, la optimuma cianidkoncentriĝo por ilia efikeco povas varii. En kelkaj kazoj, iomete pli alta cianidkoncentriĝo (ĉirkaŭ 0.15% - 0.20%) povas esti postulata por certigi ke la plumbo-salo-inhibito povas formi nesolveblajn kunmetaĵojn kun sulfuro - enhavantaj substancoj en la erco, efike malhelpante kupran lesivadon. Sed se la koncentriĝo de cianido estas tro alta, ĝi povas antaŭenigi la dissolvon de kupraj mineraloj malgraŭ la ĉeesto de inhibidores.

2. Valoro de pH

1. La pH de la cianidsolvo estas kritika por kaj kupra lesivado kaj la ago de inhibitoroj. Ĝenerale, la cianuradprocezo estas efektivigita en alkala medio, kutime kun pH en la gamo de 10 - 11. Ĉe tiu pH-intervalo, la stabileco de la cianida jono estas konservita, kaj la hidrolizo de cianido estas minimumigita.

2. Por kelatantaj agentoj kiel ekzemple citra acido, la pH de la solvo influas ilian kelatigan kapablon. Citra acido enhavas karboksil- kaj hidroksilgrupojn, kiuj kelatas kun metalaj jonoj. En alkala medio, la distanciĝo de tiuj funkciaj grupoj estas antaŭenigita, plibonigante ilian kelatkapablon kun kupraj jonoj. Tamen, se la pH estas tro alta (super 12), ĝi povas kaŭzi flankajn reagojn, kiuj povas redukti la efikecon de la kelata agento. Ekzemple, en tre alkala solvaĵo, iuj metalaj - kelatkompleksoj povas rompiĝi, liberigante la kelatitajn kuprajn jonojn reen en la solvon.

3. Tempo de Lesivigado

1. La lesiva tempo povas influi la gradon de kupra lesivado kaj la agado de inhibidores. Ĉar la lesiva tempo pliiĝas, pli da kupro povas dissolviĝi se ne efike inhibiciita. Ekzemple, en mallongperspektiva lesivado (malpli ol 12 horoj), la kvanto de kupro lesivita povas esti relative malgranda, kaj la inhibitoro povas pli facile kontroli la kupro - lesiva indico. Sed se la lesiva tempo estas plilongigita al 48 horoj aŭ pli, la akumula efiko de kupro - lesivaj reagoj povas fariĝi pli signifa.

2. En la kazo de plumbo-salaj inhibidores, pli longa lesiva tempo povas postuli pli altan komencan dozon de la inhibilo. Ĉi tio estas ĉar kun la tempo, la plumbo - enhavanta nesolveblajn kunmetaĵojn formitaj povas iom post iom esti konsumita aŭ ilia efikeco povas malpliiĝi pro la kontinua ĉeesto de reaktivaj substancoj en la cianidsolvo. Do, la lesiva tempo devas esti zorge pripensita kiam oni determinas la kvanton kaj specon de reakciilo por uzi por kupro - lesiva inhibicio.

Kazaj Studoj kaj Praktikaj Aplikoj

Kazo 1: Apliko de Plumbo-Saloj en Orminejo en Sudafriko

Orminejo en Sudafriko prilaboris kupron - portantan orercon kun kuproenhavo de proksimume 3%. Antaŭ ol uzi plumbosalojn kiel inhibitoron, la cianuradprocezo alfrontis plurajn defiojn. La konsumo de cianido estis ekstreme alta, atingante ĝis 15 kg/t da erco, kaj la ora lesiva indico estis nur proksimume 80%. La alta kuproenhavo en la erco kaŭzis signifan kupran dissolvon dum cianurado, kiu ne nur konsumis grandan kvanton da cianido sed ankaŭ malhelpis la oran - lesivadprocezon.

Post aldonado de plumbonitrato (Pb(NO_3)_2) je dozo de 200 g/t da erco, rimarkindaj ŝanĝoj estis observitaj. La cianidkonsumo estis reduktita al 8 kg/t da erco, malkresko de proksimume 47%. La ora lesiva indico pliiĝis al 90%. La ekonomiaj avantaĝoj estis signifaj. Konsiderante la prezon de cianido kaj la valoron de la kroma oro reakirita, la mino ŝparis proksimume 50 USD per tuno da erco prilaborita. De media perspektivo, la reduktita cianidkonsumo signifis malpli median riskon asociitan kun cianidfluado kaj forigo. La kvanto de cianido - enhavanta rubon ankaŭ estis reduktita, kio estis utila por la loka ekologia medio.

Kazo 2: Apliko de kelanta agento (citra acido) en orminejo en Aŭstralio

En aŭstralia orminejo, la erco enhavis signifan kvanton da kupraj mineraloj, ĉefe kalkopirito kaj kelkaj kupro-karbonataj mineraloj. La komenca cianuradprocezo sen uzado de kelatagento havis oran lesivan indicon de 75% kaj kupran lesivan indicon de 30%. La alta kupra lesiva indico kaŭzis altan konsumon de cianido, proksimume 12 kg/t da erco.

Kiam citra acido estis aldonita al la cianuradprocezo kun dozo de 1 kg/t da erco, la situacio pliboniĝis. La kupra lesivadofteco estis reduktita al 10%, kaj la ora lesivadoprocento pliiĝis al 85%. La konsumo de cianido malpliiĝis al 6 kg/t da erco. Ekonomie, la kosto de citracida aldono estis relative malalta kompare kun la ŝparaĵoj en cianidkonsumo kaj la pliigita oro-reakiro. La mino taksis ke ĝi povus pliigi sian jaran profiton je proksimume 300,000 USD. Ekologie, la reduktita kupro lesivado signifis malpli kupro - enhavanta kloakaĵon, kiu estis pli facile trakti kaj havis malpli efikon al akvoresursoj en la ĉirkaŭa regiono.

Kazo 3: Apliko de Nova Inhibitoro (MZY) en Ĉina Orminejo

Orminejo en Ĉinio traktis obstinan kupron - portantan orercon. La tradicia cianuradprocezo havis oran lesivan indicon de nur 70% kaj altan kupran lesivan indicon, kiu kaŭzis grandan kvanton de cianidkonsumo. Post aldonado de nova inhibitoro MZY ĉe certa dozo, kune kun optimumigitaj procezkondiĉoj inkluzive de la aldono de 18 kg/t da kalko kaj 1.2 kg/t da natria cianido, la ora lesiva indico atingis 83% - 84%, kaj la kupra lesiva indico estis reduktita al 4% - 5%.

Ĉi tiu nova procezo ne nur plibonigis la oran - lesivigan efikecon sed ankaŭ signife reduktis la cianidkonsumon. La ekonomiaj avantaĝoj estis duoblaj: la pliigita ora reakiro aldonis pli da valoro al la produktado, kaj la reduktita cianidkonsumo ŝparis kostojn. Koncerne mediprotekton, la pli malalta konsumo de cianido kaj malpli da kupro-enhava rubo reduktis la median ŝarĝon, igante la minindustrian operacion pli daŭrigebla. Ĉi tiuj kazesploroj klare pruvas la praktikan valoron de uzado de reakciiloj por malhelpi kupran lesivadon en la cianurado de kupro - portantaj orercoj, kaj laŭ ekonomiaj avantaĝoj kaj mediprotektado.

konkludo

En la cianuradprocezo de kupro - portantaj orercoj, la lesivado de kupro ne nur kondukas al alta konsumo de cianido sed ankaŭ havas negativan efikon al la lesiva indico de oro kaj postaj oro - reakiro procezoj. Tial, la uzo de reakciiloj por malhelpi kupran lesivadon estas de granda signifo.

Plumbosaloj, kiel plumbonitrato, plumba acetato kaj plumbooksido, povas efike malhelpi kupran lesivadon formante nesolveblajn kunmetaĵojn kun sulfuro - enhavantaj substancojn en la erco aŭ ŝanĝante la surfacajn trajtojn de kupraj mineraloj. Chelating agentoj kiel citra acido povas kelati kun kupraj jonoj kaj aliaj damaĝaj metalaj jonoj, reduktante iliajn negativajn efikojn al la cianuradprocezo. Aldone, kontrolado de cianidkoncentriĝo kaj uzado de la amoniako - cianida sistemo ankaŭ povas ludi rolon en malfortigado de kupra dissolvo certagrade.

La efikeco de ĉi tiuj reakciiloj estas influita de diversaj faktoroj. Erco-trajtoj, inkluzive de la tipo kaj enhavo de kupromineraloj, determinas la reagemon de kupro en la erco kaj tiel influas la kvanton de reakciilo bezonata. Procezkondiĉoj kiel ekzemple cianidkoncentriĝo, pH-valoro, kaj lesiva tempo ankaŭ havas signifan efikon al la agado de reakciiloj. Ekzemple, taŭga cianida koncentriĝo kaj pH-valoro povas certigi la stabilecon de la cianida solvaĵo kaj la efikecon de la reakciilo, dum la lesiva tempo povas influi la akumulan efikon de kupraj - lesivaj reagoj.

Per kazesploroj, ni vidis la praktikan aplikan valoron de ĉi tiuj reakciiloj. En Sudafriko, la uzo de plumbonitrato en orminejo reduktis cianidkonsumon kaj pliigis la oran lesivan indicon, alportante signifajn ekonomiajn avantaĝojn kaj mediajn avantaĝojn. En Aŭstralio, la aldono de citrata acido en orminejo efike reduktis kupran lesivadon kaj cianidkonsumon pliigante la oran lesivan indicon, kio estis utila por kaj ekonomiaj kaj mediaj aspektoj. En ĉina orminejo, la uzo de nova inhibitoro MZY, kune kun optimumigitaj procezaj kondiĉoj, plibonigis la oran - lesivan efikecon kaj reduktis la kupro - lesivan indicon, atingante bonajn ekonomiajn kaj mediajn rezultojn.

Ĝenerale, kiam vi traktas la cianuradon de kupro - portantaj orercoj, necesas amplekse konsideri la karakterizaĵojn de la erco kaj la postulojn de la procezo, kaj elekti la taŭgajn reakciulojn kaj funkciajn kondiĉojn. Estonta esplorado povas koncentriĝi pri plua esplorado de pli efikaj kaj ekologiemaj reakciiloj, same kiel optimumigado de la kombinaĵo de reakciiloj kaj procezparametroj por atingi pli efikajn, ekonomiajn kaj ekologie daŭrigeblajn oron - ekstraktajn procezojn.