Urre-meen zianurazio-prozesu osoa, mota sakabanatuan

1. Sarrera

Urre-meatzaritza industriaren etengabeko garapenarekin, erraz prozesatzen diren urre-mearen baliabideak pixkanaka gutxitzen ari dira. Hori dela eta, oso garrantzitsua da urre-me errefraktarioen onura eta urtze-prozesuak aztertzea, hala nola artseniko-antimonio zain-sakabanatua duten urre-meak. Mea hauek konplexutasun handiko ezaugarriak dituzte...

x mineralogia, non arsenopirita eta estibina ganga mineralekin estuki lotuta dauden forma sakabanatuan, eta horrek urrearen erauzketa zailtzen du. Limoi zianurazio prozesua urrea ateratzeko metodo ohikoa da, baina mea mota honetarako, askotan arazoei aurre egiten die, hala nola urrearen lixibiazio-tasa baxua eta erreaktiboen kontsumo handia. Prozesu hau optimizatzeak baliabideen erabilera-tasa eta urre-meategien onura ekonomikoak eraginkortasunez hobetu ditzake.

2. Artseniko - Antimonio Zain - Sakabanatutako Urre Mea Motaren Ezaugarriak

2.1 Konposizio mineralogikoa

Artseniko-antimonio zain-sakabanatu motako urre-meetan, arsenopirita eta estibina dira urrearen erauzketan eragina duten mineral nagusiak. Meako urre partikula naturalek partikula-tamaina oso irregularrak dituzte. Batez ere pirita eta arsenopiritaren pitzaduretan eta pikor arteko espazioetan banatzen dira, edo horien barruan bilduta daude. Batzuetan, urrea estibinitarekin batera egoten da, eta zati bat limonita edo kuartzoa bezalako ganga mineraletan txertatuta dago. Meako pirita zati bat ganga mineraletan pikor fineko sakabanatze gisa existitzen da eta harreman sinbiotiko estua du arsenopirita eta markasitarekin. Arsenopiritak, oro har, partikula-tamaina nahiko fina du eta piritarekin estuki lotuta dago. Mea-egitura batez ere zain-sakabanatua da, estibina eta arsenopirita gehienak ganga mineralekin modu sakabanatuan nahastuta daudelarik.

2.2 Elementu kaltegarriak

Mean artsenikoaren (As) eta antimonioaren (Sb) presentzia oso kaltegarria da urrearen zianurazio-lixibiaziorako. Elementu hauek zianuroarekin eta oxigenoarekin erreakziona dezakete zianurazio-prozesuan, erreaktibo kopuru handia kontsumituz eta urrearen lixibiazio-tasa murriztuz. Adibidez, artsenikoak artsenikoa duten hainbat konposatu sor ditzake zianuro-disoluzioan, eta hauek ez dute zianuroa kontsumitzen bakarrik, baita urre partikulen gainazalean pasibazio-filmak ere sor ditzakete, urrearen eta zianuro ioien arteko kontaktua oztopatuz.

3. Zianurazio-prozesuko arazoak

3.1 Urrearen lixibiazio-tasa baxua

Artseniko-antimonio zain-barreiadun urre-meen zianurazio zuzen likatsuak askotan urre-lixibiazio-tasa baxua eragiten du. Konposizio mineralogiko konplexua eta elementu kaltegarrien presentzia direla eta, zaila da urrea zianuroak guztiz disolbatzea. Mea batzuen kasuan, zianurazio zuzen likatsuaren berreskuratze-tasa % 47.62 ingurukoa baino ez da.

3.2 Erreaktiboen kontsumo handia

Zianurazio-prozesuak zianuro kantitate handia behar du lixibiazio-agente gisa. Hala ere, artsenikoaren, antimonioaren eta beste elementu kaltegarri batzuen aurrean, zianuroaren kontsumoa nabarmen handitzen da. Gainera, meatokian sulfuro mineral batzuk egoteak zianuroarekin erreakziona dezake, erreaktiboen kontsumoa areagotuz. Adibidez, sulfuro mineralen eta zianuroaren arteko erreakzioak ziano-konplexu ugari sor ditzake, lohian dagoen zianuro askearen kontzentrazioa murriztuz eta urrearen lixibiazioa atzeratuz.

4. Lohi-zianurazio prozesurako optimizazio estrategiak

4.1 Aurretratamendu metodoak

4.1.1 Lixibiazio alkalinoaren aurretratamendua

NaOH lixibiazio-agente alkalino gisa erabiltzeak elementu kaltegarri batzuk eraginkortasunez ken ditzake. Faktorial ortogonaleko esperimentuen bidez, zehaztu da mineral batzuentzat, mineralaren ehotze-finura -200 sarekoa denean (% 85), lixibiazio alkalinoaren kontzentrazioa 60 kg/t-koa denean, lixibiazio alkalinoaren denbora 32 ordukoa denean eta lixibiazio alkalinoaren tenperatura 26 °C-koa denean, ondorengo zianurazio-efektua hobetu daitekeela. Lixibiazio alkalinoak artsenikoa eta antimonioa duten mineral batzuk neurri batean disolba ditzake, zianurazio-prozesuan duten eragin negatiboa murriztuz.

4.1.2 Azidoaren aurretratamendua

Azido aurretratamendua, hala nola azido nitrikoa (HNO₃) eta azido klorhidrikoa (HCl) erabiliz, ere eraginkorra izan daiteke. Azido aurretratamenduak zianuroaren kontsumoa murriztu dezake. Adibidez, azido aurretratamenduaren ondoren, zianuroaren kontsumoa 340-210 mg/L murriztu daiteke, hurrenez hurren, eta dagokion urrearen berreskurapen-tasak % 98.87ra eta % 95.11ra igo daitezke. Azido aurretratamenduak karbonato mineral batzuk eta sulfuro mineralen zati bat disolba ditzake mearen barruan, mineral horien interferentzia murriztuz zianurazio-prozesuan.

4.1.3 Erretze-aurretratamendua

Mea 600 - 1000 °C-tan 0.5 - 2 orduz zianurazioa egin aurretik erretzeak ere emaitza onak lor ditzake. Erretako laginetan lortutako zianurazioaren emaitzek erakusten dute zianuroaren kontsumoa izugarri murrizten dela 1150 mg/L-tan, eta urrearen berreskurapen-tasa % 5.2 handitzen dela. Horrez gain, erretako laginaren (1000 °C-tan 2 orduz erretakoa) artseniko, antimonio, kadmio eta MERKURIO edukia nabarmen murrizten da. Erretzeak sulfuro mineralak metal oxido bihur ditzake, urrea zianuro bidezko lixibiaziorako eskuragarriago bihurtuz.

4.2 Zianurazio-baldintzen optimizazioa

4.2.1 Zianuroaren kontzentrazioa

Ezaugarri desberdinak dituzten meetarako, zianuro kontzentrazio egokia zehaztu behar da. Artseniko eta antimonio asko dituen lehenengo mea lagin motarentzat, zianuro kontzentrazio optimoa 10.5 mg/L da, eta urre edukiera txikia (4000 ppm) baina zilar edukiera handia (2.5 ppm) duen bigarren mea lagin motarentzat, zianuro kontzentrazio optimoa 160 mg/L da. Zianuro kontzentrazioa mearen propietateen arabera doitzeak urre lixibiazio eraginkorra berma dezake, erreaktiboen hondakinak murriztuz.

4.2.2 pH balioa

Zianurazio-soluzioaren pH balioak ere eragin handia du lixibiazio-efektuan. Lehenengo laginarentzat, pH optimoa 11.1 da, eta bigarren laginarentzat, pH optimoa 10.5 da. pH balio egokia mantentzeak zianuro-soluzioaren egonkortasuna berma dezake eta urrearen eta zianuro ioien arteko erreakzioa sustatu.

4.2.3 Zianurazio-denbora

Zianurazio-denbora ere optimizatu beharko litzateke. Goian aipatutako bi lagin motetarako, zianurazio-denbora egokia 24 ordukoa da. Zianurazio-denbora luzatzeak ez du zertan urrearen berreskurapen-tasa nabarmen handitu, baina ekoizpen-kostuak handituko ditu. Beraz, zianurazio-denbora egokia zehaztea ezinbestekoa da ekoizpen-eraginkortasuna hobetzeko.

4.2.4 Oxidatzaileen erabilera

H₂O₂ (0.015 M), airea (0.15 L/min) edo H₂O₂ eta aire nahasketa bezalako oxidatzaileak erabiltzeak urrearen erauzketa zinetika hobetu dezake. Horien artean, airearen injekzioak du lixibiazio zinetikan eragin onuragarriena. Oxidatzaileek mearen substantzia erreduzitu batzuk forma oxidatu bihur ditzakete, urrearen disoluzioa sustatuz.

5. Kasu praktikoak

Gansuko urre meategi batean, artseniko-antimonio zain-sakabanatutako urre-mearen lika-zianurazio prozesua optimizatu zen. NaOH-rekin lixibiazio alkalinoaren aurretratamenduaren bidez, ehotze-finura, lixibiazio alkalinoaren kontzentrazioa, denbora eta tenperatura optimizatuz, eta ondoren NaCN kontzentrazio eta zianurazio-denbora egokiekin zianurazioa eginez, zianuro-lixibiazio-tasa hasierako % 47.62tik % 85.04ra igo zen. Beste kasu batean, mea-konposizio konplexua zuen urre-hobi batean, azido-aurretratamenduaren eta erretze-aurretratamenduaren ondoren, eta gero zianurazio-baldintzak egokituz , urrearen berreskuratze-tasa nabarmen hobetu zen, eta zianuro-kontsumoa eraginkortasunez murriztu zen.

6. Ondorioa

Artseniko-antimonio zain-sakabanatutako urre-meen zianurazio-prozesu guztiz likatsua optimizatzea modu eraginkorra da urrearen erauzketa-eraginkortasuna hobetzeko eta ekoizpen-kostuak murrizteko. Aurretratamendu-metodo egokiak aukeratuz, hala nola lixibiazio alkalinoa, azido bidezko aurretratamendua eta errekuntza bidezko aurretratamendua, eta zianurazio-baldintzak optimizatuz, zianuro-kontzentrazioa, pH balioa, zianurazio-denbora eta oxidatzaileak erabiliz, hobekuntza nabarmenak lor daitezke urrearen lixibiazio-tasan eta erreaktiboen kontsumoan. Urre-meategi ezberdinek optimizazio-estrategiak aukeratu beharko lituzkete beren mearen ezaugarrien arabera, onura ekonomiko eta ingurumeneko onenak lortzeko.