Az arany-cianid kioldásának hatékonyságának növelése: stratégiák és betekintések

Bevezetés

Arany cianid A kioldás az aranybányászati ​​ipar egyik sarokköve, amely az ércekből történő arany kinyerésében nyújtott hatékonyságáról ismert. A cianidoldatok felhasználásával ez az eljárás feloldja az aranyat, megkönnyítve a későbbi kinyerést. Régóta fennálló alkalmazása és bizonyított eredményei miatt számos bányászati ​​művelet kedvelt választássá vált. Egy olyan iparágban azonban, amelyet a hatékonyság és a fenntarthatóság vezérel, a cianid-kioldási folyamat folyamatos fejlesztése elengedhetetlen. Ez a blogbejegyzés a hatékonyság növelésének különböző módszereit vizsgálja. Arany-cianid kioldás, mind a hagyományos optimalizálási módszereket, mind a legmodernebb technikákat vizsgálva.

Az arany-cianid kioldási folyamatának megértése

A cianid kioldásának alapjai

Az arany-cianid kioldás során a cianidionok (CN⁻) oxigén jelenlétében reagálnak az arannyal, oldható arany-cianid komplexeket képezve. A teljes reakció a következőképpen egyszerűsíthető:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX] + XNUMXNaOH

Ez a reakció két fő lépésben megy végbe. Először az aranyat oxigén oxidálja, majd az oxidált arany cianidionokkal reagálva oldható komplexet képez. A kioldási folyamat különböző módokon hajtható végre, például nagy tartályokban kevert tartályos kioldáshoz (nagy minőségű ércekhez vagy koncentrátumokhoz) vagy halmokban halmos kioldáshoz (alacsony minőségű ércekhez alkalmas).

A kioldódási hatékonyságot befolyásoló főbb paraméterek

1. Cián koncentrációAz optimális cianidkoncentráció fenntartása kulcsfontosságú. Ha a koncentráció túl alacsony, az arany oldódása hiányos lehet. Ezzel szemben a magas koncentráció nemcsak a cianid költségét növeli, hanem környezeti kockázatokat is jelent. A legtöbb érc esetében általában 0.05–0.1% közötti cianidkoncentrációt alkalmaznak, de ez az érc jellemzőitől függően változhat.

2. Oxigén elérhetőségeAz oxigén kulcsfontosságú reagens az arany-cianid reakcióban. A megfelelő oxigénellátás jelentősen felgyorsíthatja a kioldódási sebességet. Kevertetett tartályos kioldás esetén levegő vagy tiszta oxigén vezethető be a kioldótartályokba. A cianid és az oxigén aránya (CN⁻/O₂) szintén befolyásolja a reakciómechanizmust. Amikor CN⁻/O₂ > 6, a reakciót főként az oxigéndiffúzió, míg amikor CN⁻/O₂ < 6, a cianiddiffúzió szabályozza.

3. pH-szintA kioldóoldat pH-értéke létfontosságú szerepet játszik. Erősen lúgos környezetet (általában pH 10-11) kell fenntartani, hogy megakadályozzák a cianid hidrolízisét hidrogén-cianiddá (HCN), egy mérgező és illékony gázzá. A pH beállításához és fenntartásához gyakran meszet (CaO) adnak hozzá.

4. HőmérsékletA hőmérséklet emelése növelheti a reakciósebességet. A gyakorlatban azonban a hőmérséklet általában 25-40°C körüli értékre korlátozódik. A magasabb hőmérséklet a mellékreakciók és a párolgás miatt megnövekedett cianidfogyasztáshoz vezethet.

A kioldódási hatékonyság javítására irányuló stratégiák

Folyamatparaméterek optimalizálása

1. Őrlés és szemcseméret-szabályozásAz érc megfelelő őrlésének biztosítása alapvető fontosságú. A finomabb szemcseméretek az aranytartalmú ásványok nagyobb felületét teszik ki a cianidoldatnak, ami gyorsabb és teljesebb kioldódást tesz lehetővé. Például egy dél-afrikai aranybányában az érc szemcseméretének 75 μm-ről 53 μm-re csökkentése 8%-kal növelte az arany kinyerési arányát a cianid kioldási folyamat során.

2. Keverés és keverésKeveréses tartályos kioldás esetén a hatékony keverés biztosítja az ércrészecskék, a cianidoldat és az oxigén egyenletes eloszlását a tartályban. Ez javítja a reagensek közötti érintkezést és fokozza a kioldódási sebességet. A változtatható sebességű motorokkal ellátott fejlett keverőrendszerek az érc és a kioldási körülmények sajátos követelményeinek megfelelően állíthatók be.

3. Kioldódási idő optimalizálásaA megfelelő kioldási idő meghatározása egyensúlyt igényel. A hosszabb kioldás növelheti az arany kinyerését, de magasabb cianidfogyasztáshoz és üzemeltetési költségekhez is vezet. Laboratóriumi vizsgálatok és folyamatmodellezés segítségével meghatározható az optimális kioldási idő a különböző érctípusok esetében. Egyes magas minőségű ércek esetében a 24-48 órás kioldási idő elegendő lehet, míg összetettebb ércek esetében ez 72 órára vagy többre is kiterjeszthető.

Adalékanyagok és promóterek használata

1. Oxidáló szerekAz oxidálószerek, például a hidrogén-peroxid (H₂O₂), nátrium-peroxid (Na₂O₂) vagy kalcium-peroxid (CaO₂) hozzáadása fokozhatja az arany kioldódását. Ezek az oxidálószerek növelik az iszap oldott oxigéntartalmát és felgyorsítják az arany oxidációját. Például egy ausztráliai tűzálló aranyércen végzett vizsgálatban a H₂O₂ 2 kg/t érc koncentrációban történő hozzáadása az arany kioldódási arányát 70%-ról 85%-ra növelte ugyanazon kioldódási idő alatt.

2. NehézfémsókNéhány nehézfémsó, mint például az ólomsók (pl. Pb(NO₃)₂), promóterként működhetnek a cianid kioldódási folyamatában. Helyi galváncellákat képeznek az arannyal, felgyorsítva az arany oldódását. Egy kanadai cianidüzemben a Pb(NO₃)₂ hozzáadása segített fenntartani a jó oldott oxigénkoncentrációt a cianid körben, és leküzdötte a szulfidásványok cianidképződésre gyakorolt ​​káros hatásait.

3. Komplex hatóanyagokKomplexképző szerek, mint például az etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA), kelátot képezhetnek az ércben található szennyeződésekkel, például réz-, cink- és vasionokkal. Ez csökkenti ezen szennyeződések versenyét az arannyal a cianidionokért, javítva az arany minőségét. Kioldódási hatékonyság.

Fejlett kioldási technológiák

1. Oxigénnel dúsított kioldásCIG (Carbon-in-Gold) oxigénezési eljárásként is ismert módszer, amely során sűrített levegő helyett tiszta oxigént töltenek a kioldótartályba. A zagy megnövekedett oldott oxigéntartalma jelentősen felgyorsítja a kioldás sebességét. Az oxigénnel dúsított kioldás akár 50%-kal is csökkentheti a kioldási időt a hagyományos levegős kioldási módszerekhez képest, és 10-20%-kal javíthatja az arany kioldásának sebességét.

2. Nyomásos kioldásA nyomás alatti cianidos kioldást nyomástartó edényben végzik. A nyomás növelése fokozza az oxigén és a cianid oldhatóságát az oldatban, és felgyorsítja a reakciósebességet. 2×10⁵ Pa nyomáson az arany oldódási sebessége 10-20-szorosa lehet a normál nyomáson mértnek. Ez a technológia különösen hatékony tűzálló aranyércek esetében.

3. Ultrahangos - segített kioldásUltrahangos hullámok vezethetők be a kioldási folyamat során. Az ultrahangos energia kavitációs buborékokat hoz létre a folyékony fázisban, amelyek összeomlanak, és nagy nyomású és magas hőmérsékletű mikrokörnyezetet hoznak létre. Ez segít megtisztítani az aranyrészecskék felületét, lebontani a részecskék körüli diffúziós réteget, és elősegíti a cianidoldat behatolását az ércbe, ezáltal növelve a kioldás hatékonyságát.

Folyamatfigyelés és ellenőrzés

1. Online elemzőkAz olyan paraméterek online analizátorainak bevezetése, mint a cianidkoncentráció, az oxigéntartalom, a pH és az aranykoncentráció a szűrletben, lehetővé teszi a kioldódási folyamat valós idejű monitorozását. Például egy online cianid analizátor másodperceken belül képes érzékelni a cianidkoncentráció változásait, lehetővé téve a kezelők számára a cianid adagolási sebességének azonnali beállítását.

2. Automatizált vezérlőrendszerekAz online analizátorokból származó adatok alapján automatizált vezérlőrendszerek segítségével szabályozhatók a folyamatváltozók. Például a cianid, a mész és az oxidálószerek hozzáadása automatikusan beállítható a cianidkoncentráció és a pH előre beállított értékei szerint. Ez csökkenti az emberi hibákat, és biztosítja a kioldási folyamat stabil és hatékony működését.

Összegzés

Az arany-cianid kioldás hatékonyságának növelése egy sokrétű feladat, amely magában foglalja a hagyományos folyamatparaméterek optimalizálását, adalékanyagok és promoterek használatát, valamint a következők alkalmazását: Fejlett kioldási technológiák, valamint hatékony folyamatfelügyeleti és -irányítási rendszerek bevezetése. Ezen stratégiák megvalósításával a bányászati ​​műveletek javíthatják az arany kinyerési arányát, csökkenthetik a cianidfogyasztást, és fokozhatják az általános gazdasági és környezeti fenntarthatóságot. Ahogy az aranybányászati ​​​​ipar folyamatosan fejlődik, a cianidos kioldási technológia folyamatos kutatása és innovációja kulcsfontosságú lesz az ércek összetettsége és a környezetvédelmi szabályozások kihívásainak leküzdéséhez.