A cianidos kilúgozási folyamat legfontosabb paraméterei: hogyan befolyásolják az arany visszanyerését

A bányászatban a cianidkilúgozási folyamat továbbra is az egyik legszélesebb körben használt módszer az arany ércekből történő kinyerésére. Ez a folyamat a cianidionok azon képességén alapul, hogy az arannyal oldható komplexeket képeznek, lehetővé téve annak elválasztását az ércmátrixtól. Ennek a folyamatnak a hatékonysága, különösen az arany visszanyerése azonban nagymértékben függ számos kulcsfontosságú paramétertől. Ezen paraméterek és hatásuk megértése arany visszaszerzése kulcsfontosságú a cianidos kilúgozási folyamat optimalizálása és a gazdasági életképesség biztosítása szempontjából.

Cián koncentráció

A cianid koncentrációja a kilúgozó oldatban olyan alapvető paraméter, amely jelentősen befolyásolja az arany visszanyerését. Egy magasabb cianid koncentráció általában az arany gyorsabb oldódási sebességéhez vezet. Ennek az az oka, hogy a megnövekedett cianidkoncentráció több cianidiont biztosít az arannyal való reakcióhoz, ami előremozdítja a kémiai reakciót. Például egy tipikus cianidos kilúgozó rendszerben a cianid koncentrációjának 0.05%-ról 0.1%-ra történő növelése az arany oldódási sebességének jelentős növekedését eredményezheti. Létezik azonban egy optimális cianidkoncentráció, amely felett a további növelések nem fokozzák arányosan az arany visszanyerését. A túlzott cianidkoncentráció számos problémához vezethet. Először is, nem kívánt mellékreakciókat okozhat. Például az ércben jelenlévő egyéb fémek, például a réz, a cink és a vas szintén reagálhatnak a cianiddal, ami cianidot fogyaszt, és csökkenti az aranykitermeléshez való rendelkezésre állását. Másodszor, a magas cianidkoncentráció növeli az eljárás költségeit, mivel több cianid reagensre van szükség. Ezenkívül környezeti kockázatokat is jelent, mivel a cianid erősen mérgező anyag, és a magasabb koncentrációk szigorúbb biztonsági és környezetvédelmi vezetési intézkedéseket igényelnek.

PH érték

A kioldóoldat pH-ja létfontosságú szerepet játszik a cianidos kilúgozási folyamatban. Az arany cianidozásának optimális pH-értéke jellemzően 9.5 és 11 között van. Ebben a lúgos pH-tartományban a cianid főleg szabad cianidionok (CN-) formájában létezik, amelyek a legreaktívabb fajták az arany feloldásához. A megfelelő pH tartása döntő fontosságú, mert savas körülmények között hidrogén-cianid (HCN) gáz képződhet. A HCN illékony és erősen mérgező, és nemcsak a dolgozókra jelent jelentős biztonsági kockázatot, hanem csökkenti az aranykitermeléshez rendelkezésre álló cianid mennyiségét is. Másrészt, ha a pH túl magas, egyes fém-hidroxidok oldhatósága megnőhet, ami csapadékképződéshez vezethet, amely bevonhatja az aranyrészecskéket, akadályozva a cianid és az arany érintkezését, és így csökkentve az arany visszanyerési sebességét. Például a jelentős mennyiségű vasat tartalmazó ércekben magas pH-értékeknél vas-hidroxid-csapadékok képződhetnek, amelyek aranyrészecskéket kapszulázhatnak, így a cianid számára hozzáférhetetlenné válik.

Kioldódási idő

A kioldódási idő hossza egy másik kritikus paraméter, amely közvetlenül befolyásolja az arany visszanyerését. Általában a kilúgozási idő növekedésével több arany oldódik fel és nyer vissza. Kezdetben az arany oldódási sebessége viszonylag gyors, mivel a friss cianid reakcióba lép a szabad aranyfelületekkel. Idővel azonban az aranykitermelés üteme fokozatosan csökken. Ennek az az oka, hogy a reakció előrehaladtával az aranyrészecskék kisebbek lesznek, és a reakcióhoz rendelkezésre álló felület csökken. Ezenkívül a cianid koncentrációja az oldatban csökken, ahogy a reakció során elfogy, és a reakciótermékek felhalmozódása lelassíthatja a reakció sebességét. Például egy jól megtervezett cianid kioldó körben 24-48 óra is eltelhet az arany visszanyerésének magas szintjének eléréséhez. De ha a kilúgozási idő túl rövid, jelentős mennyiségű arany maradhat kivonatlanul. Ezzel szemben a kioldódási időnek az optimális ponton túli meghosszabbítása nem eredményezheti az arany visszanyerésének jelentős növekedését, de növeli az üzemeltetési költségeket, például a keveréshez és a szivattyúzáshoz szükséges energiafogyasztást, valamint a cianidoldat lebomlásához vezethet a levegőnek és egyéb környezeti tényezőknek való hosszabb kitettség miatt.

Hőmérséklet

A kilúgozási folyamat hőmérséklete is befolyásolja az arany visszanyerési sebességét. A hőmérséklet emelése általában felgyorsítja a cianid és az arany közötti kémiai reakciót, ami az arany gyorsabb feloldódásához vezet. A magasabb hőmérséklet növeli a reaktáns molekulák kinetikus energiáját, lehetővé téve, hogy gyakrabban és nagyobb energiával ütközzenek, ezáltal elősegítve a reakciót. A hőmérséklet hatása azonban szintén korlátozott. A gyakorlatban a hőmérsékletet általában mérsékelt tartományon belül tartják, jellemzően 20-30°C körül. Ennek oka, hogy a hőmérséklet jelentős emelése többletenergia-bevitelt igényel, ami növeli az üzemeltetési költségeket. Ezenkívül magasabb hőmérsékleten a cianid illékonysága megnő, ami nagyobb cianidveszteséghez vezet a párolgás következtében. Ezenkívül a magas hőmérséklet fokozhatja az ércben lévő más komponensek reakcióképességét, ami több mellékreakciót eredményez, amelyek cianidot fogyasztanak, és csökkentik az aranykivonás hatékonyságát. Például egyes szulfid ásványokat tartalmazó ércekben a magasabb hőmérséklet a szulfidok oxidációját idézheti elő, ami nemcsak oxigént és cianidot fogyaszt, hanem kénsavat is termelhet, ami csökkentheti a kilúgozó oldat pH-értékét és megzavarhatja a cianidálási folyamatot.

Oxigén elérhetősége

Az oxigén elengedhetetlen összetevője az arany cianidos kioldódásának. Az arany, cianid és oxigén közötti reakció a következő kémiai egyenlettel ábrázolható: 4Au + 8NaCN + O2+ 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)₂]+ XNUMXNaOH. A megfelelő oxigénellátás kulcsfontosságú ennek a reakciónak az előmozdításához. A kilúgozási folyamat során az oxigén levegőztetéssel juttatható be, akár levegő, akár tiszta oxigén buborékolásával a kilúgozó oldatba. A reakcióhelyre történő oxigénszállítás sebessége befolyásolja az arany oldódásának sebességét. Ha az oxigénellátás nem elegendő, a reakció korlátozott lesz, és az arany visszanyerési sebessége csökken. A túlzott oxigénellátás azonban problémákhoz is vezethet. Például bizonyos esetekben a túlzott oxigén a cianid cianáttá (CNO⁻) vagy más magasabb oxidációs állapotú vegyületekké történő oxidációját okozhatja, csökkentve az aranykivonáshoz rendelkezésre álló cianid mennyiségét. Ezenkívül bizonyos típusú szulfid ásványokat tartalmazó ércekben a túlzott oxigén a szulfidok túloxidációját okozhatja, ami kénsavat és más melléktermékeket termelhet, amelyek megzavarhatják a cianidálási folyamatot.

Összefoglalva, az aranykitermeléshez használt cianidos kilúgozási folyamat összetett rendszer, amelyet számos kulcsfontosságú paraméter befolyásol. A cianidkoncentráció, a pH-érték, a kilúgozási idő, a hőmérséklet és az oxigén elérhetősége kölcsönhatásba lép az arany visszanyerésének hatékonyságában. A bányászati ​​üzemeltetőknek gondosan optimalizálniuk kell ezeket a paramétereket a feldolgozott érc jellemzői alapján. Ezen tényezők pontos szabályozásával maximalizálható az arany visszanyerése, miközben minimalizálható a költségek és a környezeti hatások, biztosítva az aranybányászati ​​műveletek hosszú távú fenntarthatóságát.p