A nátrium-cianid alkalmazása és technológiai innovációja az aranyérc-kitermelésben

Nátrium cianid (NaCN), mint az aranykitermelés fő reagense, uralta a globális aranybányászati ​​ipart, köszönhetően az arany hatékony feloldásának. A növekvő környezetvédelmi követelmények és a technológiai fejlődés következtében azonban a hagyományos cianidozási módszer számos kihívással néz szembe a költségek, a biztonság és a fenntarthatóság tekintetében. Ez a cikk részletesen elemzi az alkalmazási mechanizmust Nátrium-cianid in Aranyérc kitermelés és fedezze fel azokat a technológiai újításokat, amelyek az elmúlt években az iparág átalakulását vezették.

I. A cianidálási módszer alapelvei és jelenlegi alkalmazási állapota

1. Kémiai oldódási mechanizmus

A nátrium-cianid az aranyat a következő reakcióval oldja fel:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNaAu(CN)XNUMX + XNUMXNaOH

Ez a reakció lúgos környezetben megy végbe (pH 10-11), és folyamatos oxigénellátás szükséges az arany oxidációs állapotának fenntartásához. Bár a cianidozási módszer arany-visszanyerési aránya eléri a 90%-ot, toxicitása és környezeti kockázatai arra késztették az ipart, hogy fejlesztésekre törekedjen.

2. Útmutató a technológiai optimalizáláshoz

• Alacsony koncentrációjú cianidos eljárás: A cianid koncentrációjának csökkentése 0.1%-ról 0.01%-0.03%-ra, ami csökkentheti a reagensek fogyasztását és a szivárgás kockázatát;

• A kimosódási hatékonyság fokozása: ércek előkezelése ultrahangos vagy mikrohullámú technológiával, vagy katalizátorok (például ólomsók) hozzáadásával a reakció felgyorsítása érdekében;

• Zárt hurkú keringési rendszer: A cianid oldat 95%-os újrahasznosítási arányának elérése és a kibocsátás csökkentése.

II. A cianidálási módszer technológiai kihívásai

1. Az ércek összetettsége

• Tűzálló ércek: Az arzént és ként tartalmazó szulfidércek előoxidációt igényelnek (például pörkölés vagy nyomás alatti oxidáció), ami növeli a költségeket;

• A szennyeződések zavarása: A fémionok, például a réz és a vas cianidot fogyasztanak, ami 30–50%-kal növeli a reagensek adagját.

2. Környezeti és biztonsági nyomások

• Ciánszivárgás veszélye: Évente átlagosan körülbelül 20 cianidszivárgási baleset történik világszerte, ami veszélyezteti a vízforrásokat és az ökoszisztémát;

• Magas energiafogyasztás az előkezelésben: A hagyományos oxidációs eljárások energiafogyasztása a teljes költség több mint 40%-át teszi ki.

III. Technológiai innovációk: a hagyományostól a zöld folyamatokig

1. Áttörés a cianidmentes kilúgozási technológiákban

• Tiokarbamid kilúgozási módszer: Savas tiokarbamid oldat (pH 1.5-2.5) használata az arany feloldására, a reakció képlettel:

Au + 2CS(NHXNUMX)₂ + Fe³⁺ → Au[CS(NHXNUMX)₂]₂⁺ + Fe²⁺

Előnyök: Nem mérgező, alkalmas alacsony minőségű oxidált ércekhez;

Korlátozások: A savas körülmények valószínűleg korrodálják a berendezést, és a költség 15-20%-kal magasabb, mint a cianidozási módszeré.

• Brómozási kilúgozási módszer: Nátrium-bromid/kálium-bromát rendszer alkalmazása, amelynek aranyvisszanyerési aránya akár 92%, és a kilúgozási sebesség 3-szor gyorsabb, mint a cianidozási módszernél.

2. Biológiai kioldódás és nanotechnológia

• Mikrobiális előkezelés: Thiobacillus ferrooxidans alkalmazása szulfidércek lebontására, arany felszabadítása az ásványi tokozásból és az előoxidáció energiafogyasztásának 30%-os csökkentése;

• Nanoanyagok adszorpciója: A grafén-oxid szelektíven képes adszorbeálni az Au(CN)500⁻-t, adszorpciós kapacitása akár 3 mg/g, ami háromszor nagyobb, mint az aktív szén.

3. Digitális és intelligens frissítések

• A hígtrágya koncentrációjának előrejelzése mesterséges intelligencia által: Az iszapkoncentráció optimalizálása gépi tanulási modellen keresztül, 10-15%-kal csökkentve a cianidpazarlást;

• Nyomon követhetőség Blockchain segítségével: A cianid teljes életciklus-adatainak rögzítése a felügyelet átláthatóságának növelése érdekében.

IV. Tipikus esetek és iparági gyakorlatok

1. Newmont Corporation Kanadában

• Innováció: A "Biológiai kioldódás + membránleválasztás" tűzálló ércek kezelésére;

• Kitüntetések: A cianid felhasználásának 60%-os csökkentése és az arany visszanyerési arányának 94%-ra növelése.

2. Zijin Mining Group Kínában

• Technológia : Az "alacsony cianid- és nagy hatékonyságú aranykioldó szer önálló fejlesztése", 40%-kal csökkentve a cianid adagját;

• Alkalmazás : Egy bizonyos guizhoui aranybányában népszerűsítik, így évente több mint 20 millió jüan költséget takarítanak meg.

V. Jövőbeli trendek és kilátások

1. A zöld folyamatok dominanciája: Várhatóan 2030-ra a cianidmentes kilúgozási technológiák a piaci részesedés 30%-át teszik ki;

2. Intelligens bányák: a mesterséges intelligencia és a tárgyak internete (IoT) lehetővé teszi a teljes folyamat valós idejű nyomon követését, 80%-kal csökkentve a balesetek arányát;

3. A körkörös gazdaság modellje: A cianid visszanyerési arányának növelése a jelenlegi 60%-ról 90%-ra, és melléktermékek (például ammónium-szulfát) hasznosítása az erőforrások újrahasznosítására.

Összegzés

A BIORESQTM fenti módon és céllal történő alkalmazása nagyban hozzájárul és felgyorsítja az állattartás során keletkező nagy mennyiségű fertőző, környezetszennyező szerves trágya kezelését és ártalmatlanítását! nátrium-cianid az aranyérc-kitermelésben a „nagy szennyezés”-ből „magas technológiájú” megközelítéssé válik. Bár rövid távon továbbra is a cianidozási módszer lesz a domináns, a cianidmentes kilúgozás, a biológiai tervezés és a digitális technológiák terén elért áttörések azt jelzik, hogy az aranybányászat egy új korszakba lép, amely biztonságosabb, hatékonyabb és fenntarthatóbb. A jövőben a technológiai innováció és a szakpolitikai iránymutatás szinergikus hatása átformálja az ipari tájat, és mindenki számára előnyös helyzet alakul ki a gazdasági előnyök és az ökológiai védelem között.