Berun-gatzen aktibazio- eta pasivazio-efektuak urre-zianurazio-prozesuan

Sarrera

Urrearen zianurazioa meatze-industrian oso erabilia den prozesu bat da bere mineraletatik urrea ateratzeko. Produktu kimiko batzuk gehitzeak prozesu honen eraginkortasuna nabarmen eragin dezake. Gehigarri horien artean, Berun-gatzak efektu konplexuak erakutsi dituzte, bai aktibazioan bai desaktibazioan Urrearen zianurazioa erreakzioa. Efektu hauek ulertzea ezinbestekoa da optimizatzeko Urrearen erauzketa prozesuak, kostuak murriztuz eta ingurumen-inpaktuak gutxituz.

Urrearen zianurazio prozesuaren oinarriak

Urrearen zianurazioak, MacArthur-Forrest prozesua bezala ere ezaguna, urrearen erreakzioa dakar. zianuroa ioiak oxigenoaren presentzian. Erreakzio kimiko honek urrea mea-matrizetik disoluziora disolbatzea ahalbidetzen du, ondoren berreskuratzea ahalbidetuz. Hala ere, mea-mailan dauden hainbat ezpurutasunek eta erreakzio-baldintzek eragina izan dezakete urreak zein azkar eta guztiz disolbatzen den.

Berun-gatzen aktibazio-ondorioak

Aktibatzeko mekanismoa

Erreakzio elektrokimikoetan katalizatzaile-rola

Berun-gatzak katalizatzaile gisa jardun dezakete urrearen zianurazio-prozesuan. Gainpotentzial baxuko eskualdean (– 0.35 V Ag/AgCl alderatuta), berun-gatza gehitzeak zianuro-soluzioetan urre-lixibiazio-prozesua bizkortzen duela frogatu da. Voltametria ziklikoko (CV) esperimentuek adierazten dute berunak parte hartzen duela urre-azalean gertatzen diren erreakzio elektrokimikoetan. Zianurazio baldintzetan, urreak berunarekin aleazioak eratzen ditu. Aleazio hauek urrezko gainazalean zelula elektrokimiko txikiak sortzen dituzte, non oxidazio eta murrizketa erreakzioak aldi berean gertatzen diren. Urre-aleazioaren interfazean oxidazio-erreakzioak urrearen matxura sustatzen du, eta murrizketa-erreakzioak oxigenoa edo beste substantzia oxidatzaile batzuk hartzen ditu disoluzioan. Ekintza elektrokimiko honek nabarmen bizkortzen du urrearen disoluzio-tasa orokorra.

Ezpurutasun erreakzioen inhibizioa

Kobrea eta beste ezpurutasun batzuk dituzten meetan, berun gatzak onuragarriak dira. Mean dauden kobre mineralek zianuroa eta oxigenoa kontsumitu ditzakete, urre-zianurazio erreakzioarekin lehiatuz. Berun gatzak kobre ioiekin edo kobrea duten mineralekin elkarreragiten dute, kobre mineralak disolbatzea eragozten duten konposatu disolbaezinak sortuz. Horrek kobrea kontsumitzen duen zianuro kopurua murrizten du, zianuro gehiago utziz urre-zianurazio erreakziorako eta, beraz, urrearen lixibiazio-tasa handituz. Kobrezko urre asko duten meetan, berun gatzak gehitzeak zianuro disoluzioan disolbatutako kobre kopurua murrizten duela ikusi da, urrearen disoluziorako proportzio onuragarria mantenduz.

Aktibazio-froga esperimentala

Laborategiko zein industriako ikerketek baieztatu dute Aktibazio Efektuas berunezko gatz. % 0.25 galena duen urrezko mineralari buruzko ikerketa batean, berun gatza gehitzeak nabarmen hobetu zuen urrearen lixibiazio-tasa. Industria-praktikek ere aurkikuntza hauek onartzen dituzte. Urre meategi batzuetan, mineral mota zehatzak prozesatzen direnean, berun-gatz kopuru egokia gehitzeak kontsumoa murrizten du. Sodio zianuroa 12 kg/t-tik 5 kg/t-ra jaitsi zen eta urrearen berreskuratze-tasa % 98tik gora igo zen.

Berun-gatzen desaktibazio-ondorioak

Desaktibatzeko baldintzak

Silikato eta zenbait berun presentzia - Bearing Mineral

Zenbait egoeratan, batez ere silikatoen eta beruna duten mineral espezifikoen aurrean, beruna gehitzeak urrearen oxidazioa moteldu dezake. –0.35 V-ko potentzialean (Ag/AgCl-rekin alderatuta), urrea disolbatzeko abiadura gutxitzen da. Arrazoi zehatza konplexua da, baina gainazaleko filmen eraketa edo berun substantzien eta urrearen gainazalaren arteko elkarrekintza izan daiteke, eta horrek zianuro ioiak eta oxigenoa urreara iristea eragozten du. Adibidez, beruna duten mineral batzuek zianuro disoluzioarekin erreakzionatzen dute urrearen gainazala estaltzen duten konposatuak sortzeko, zianurazio erreakzioaren aurrerapen normala oztopatuz.

Sufre handiko meak

Sufre asko duten meetan, beruna gehitzea ez da onuragarria izango eta desaktibazioa ere eragin dezake. Mean sufre edukia handia denean, sulfuro mineralak sufre elemental bihurtzen dira zianurazio prozesuan. Sufre elemental honek geruza bat sortzen du urrearen gainazalean, zianuro-oxigeno disoluzioarekin erreakzionatzea eragozten diona. Berunak sulfuro mineralen oxidazioa sufre bihurtzea sustatu dezake, urrearen zianurazio erreakzioa are gehiago inhibituz eta urrearen disoluzio-tasa nabarmen jaitsiz.

Desaktibazio-ebidentzia analitikoa

X izpien fotoelektroi espektroskopia (XPS) analisiak desaktibazio efektuen frogak ematen ditu. Beruna gehituta sufre handiko mearen zianurazio prozesuetako laginetan, XPS espektroek sufrea duten substantzien presentzia erakusten dute urrearen gainazalean, eta horrek sufre geruza pasibatzailearen eraketa adierazten du. Proba elektrokimikoek ere baieztatzen dute urrearen oxidazio-tasa gutxitzen dela silikato eta beruna duten mineralen aurrean.

Aktibazio eta Desaktibazioen arteko orekan eragiten duten faktoreak

Berun-gatzen kontzentrazioa

Zianurazio-sistemari gehitutako berun-gatzen kopurua funtsezkoa da. Kontzentrazio baxuetan, berun-gatzak efektu aktibatzailea izan ohi du, urrearen disoluzioa sustatuz. Baina kontzentrazioa altuegia bada, desaktibazioa eragiten duten gehiegizko erreakzio-produktuak sortzea ekar dezake. Adibidez, berun ioien kontzentrazio handiegiak urre-azalera estaltzen duten eta zianurazio-erreakzioa geldiarazten duten berun-zianuro-konplexuen prezipitazioa eragin dezake.

Mea konposizioa

Mearen osaerak, sulfuro mineralen, silikatoen eta beste ezpurutasunen motak eta kantitateak barne, zehazten du berun gatzak aktibatzaile edo desaktibatzaile gisa jokatzen duten. Sulfuro mineral jakin batzuen edukia duten meak, sufre asko duten meetan pirita bezala, desaktibatzeko aukera gehiago dute beruna gehitzen denean. Alderantziz, kobre mineral kopuru esanguratsua duten meak berun gatzen aktibazio efektuaz baliatu daitezke.

Erreakzio-baldintzak

Erreakzio-baldintzek, hala nola tenperaturak, pH-ak eta disoluzioan dagoen oxigeno eta zianuroaren kontzentrazioak, berun-gatzen aktibazio- eta desaktibazio-efektuetan ere eragina dute. Tenperatura altuago batek berunarekin lotutako erreakzio onuragarriak eta kaltegarriak bizkortu ditzake. Disoluzioaren pH-ak berunaren eta beste metal ioien existentzian eragina du, urrea eta beste mineral batzuekin dituzten elkarrekintzetan eraginez. Urre-zianurazio erreakzioa normaltasunez aurrera eramateko oxigeno-kontzentrazio egokia beharrezkoa da, eta berun-gatzek oxigenoarekin modu ezberdinetan elkarreragin dezakete baldintzen arabera, erreakzioa hobetuz edo inhibituz.

Ondorioa

Berun-gatzek aktibazio- eta desaktibazio-efektuak dituzte urre-zianurazio-prozesuan. Aktibazio-efektuek, hala nola erreakzio elektrokimikoak katalizatzeak eta ezpurutasunen interferentziak murrizteak, nabarmen hobetu dezakete urrearen erauzketa-eraginkortasuna. Hala ere, baldintza jakin batzuetan, hala nola silikatoaren, beruna duten mineral espezifikoen edo sufre handiko mearen aurrean, berun-gatzek desaktibazioa eragin dezakete urrearen oxidazioa motelduz edo urrearen gainazalean blokeatze-geruzak sortuz. Efektu horietan eragina duten faktoreak ulertzea, besteak beste, berun-gatzaren kontzentrazioa, mearen konposizioa eta erreakzio-baldintzak, ezinbestekoa da urre-zianurazioan berun-gatzak arrakastaz erabiltzeko. Faktore hauek arretaz kontrolatuz, meatzaritza-industriak urrearen erauzketa optimizatu, erreaktiboen kontsumoa murriztu, errentagarritasuna handitu eta ingurumen-inpaktuak minimizatu ditzake. Etorkizuneko ikerketak berun-gatzaren portaera mea-prozesatzeko egoera desberdinetan aurreikusteko eredu zehatzagoak sortzera eta desaktibazio-efektuak konpentsatzeko modu berriak aurkitzera bideratu litezke.