Processo di cianurazione nella lavorazione del minerale d'oro

Introduzione

. processo di cianurazione in lavorazione del minerale d'oro ha un ruolo cruciale e quasi insostituibile nell'industria globale dell'estrazione dell'oro. L'oro, con il suo valore di lunga data come metallo prezioso, è stato ricercato dall'umanità per migliaia di anni. Da simbolo di ricchezza e potere nelle civiltà antiche alle sue applicazioni moderne in gioielleria, elettronica e investimenti, la domanda di oro rimane costantemente alta.

Il processo di cianurazione è stato la pietra angolare dell'estrazione dell'oro per oltre un secolo. La sua importanza risiede nella sua capacità di estrarre in modo efficiente l'oro da un'ampia varietà di tipi di minerale. Prima dello sviluppo del processo di cianurazione, i metodi di estrazione dell'oro erano spesso laboriosi, meno efficienti e più dannosi per l'ambiente. Ad esempio, l'amalgamazione, un metodo precedente di estrazione dell'oro, prevedeva l'uso di mercurio per legarsi alle particelle d'oro. Tuttavia, questo metodo presentava notevoli svantaggi, tra cui l'elevata tossicità del mercurio e tassi di recupero relativamente bassi per alcuni tipi di minerale.

Al contrario, il processo di cianurazione ha rivoluzionato l'industria mineraria dell'oro. Utilizzando soluzioni di cianuro, può dissolvere particelle d'oro, anche quelle finemente disseminate nel minerale, con un grado di efficienza relativamente elevato. Ciò consente alle società minerarie di estrarre oro da minerali che in precedenza erano considerati antieconomici da elaborare. Infatti, una grande percentuale della produzione mondiale di oro odierna, stimata in oltre l'80%, si basa in qualche modo sul processo di cianurazione. Che si tratti di miniere a cielo aperto su larga scala in Sudafrica, negli Stati Uniti o di miniere sotterranee in Australia e Cina, il processo di cianurazione è il metodo di riferimento per l'estrazione dell'oro. Il suo uso diffuso è una testimonianza della sua efficacia e fattibilità economica nel mondo complesso e competitivo dell'estrazione dell'oro.

Che cosa è il processo di cianurazione?

Il processo di cianurazione, nel suo nucleo, è un metodo di estrazione chimica che sfrutta le proprietà chimiche uniche degli ioni cianuro. Nel contesto della lavorazione del minerale d'oro, il suo princCIPle è incentrato sulla reazione di complessazione tra ioni cianuro (CN^- ) e oro libero.

L'oro in natura spesso esiste allo stato libero, anche quando è incapsulato in altri minerali. Una volta che i minerali incapsulanti vengono rotti, l'oro si rivela come oro elementare. Gli ioni cianuro hanno una forte affinità per l'oro. Quando un minerale contenente oro viene esposto a una soluzione contenente cianuro, gli ioni cianuro formano un complesso stabile con gli atomi d'oro. La reazione chimica può essere rappresentata dalla seguente equazione:

4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. In questa reazione, sotto l'azione dell'ossigeno, gli atomi d'oro si combinano con gli ioni cianuro per formare un complesso solubile oro-cianuro, il dicianoaurato di sodio (Na[Au(CN)_2]). Questa trasformazione consente all'oro, che originariamente era nel minerale solido, di dissolversi nella soluzione, separandolo dagli altri componenti non auriferi del minerale.

In senso stretto, il processo di cianurazione non rientra nell'ambito tradizionale della lavorazione dei minerali, ma è classificato come idrometallurgia. La lavorazione dei minerali in genere comporta metodi di separazione fisica come frantumazione, macinazione, flottazione e separazione per gravità per separare i minerali preziosi dai minerali di ganga. Al contrario, l'idrometallurgia utilizza reazioni chimiche per estrarre i metalli dai loro minerali in una soluzione acquosa. Il processo di cianurazione, con la sua dipendenza da reazioni chimiche per sciogliere l'oro in una soluzione contenente cianuro, appartiene chiaramente al regno dell'idrometallurgia. Questa classificazione è importante in quanto differenzia il processo di cianurazione da altre tecniche di lavorazione dei minerali più basate sulla fisica e ne evidenzia la natura guidata dalla reazione chimica nell'estrazione dell'oro.

Tipi di processi di cianurazione: CIP e CIL

Nell'ambito dei processi di cianurazione per l'estrazione dell'oro, si distinguono due metodi principali: il processo Carbon - in - Pulp (CIP) e il processo Carbon - in - Leach (CIL).

Il processo CIP è caratterizzato da un'operazione sequenziale. Innanzitutto, la polpa di minerale contenente oro subisce una fase di estrazione. In questa fase, il minerale viene miscelato con una soluzione contenente cianuro. Nelle giuste condizioni di disponibilità di ossigeno, pH e temperatura, l'oro nel minerale forma un complesso solubile con gli ioni cianuro, come descritto nella reazione di cianurazione di base. Dopo che il processo di lisciviazione è completato, il carbone attivo viene introdotto nella polpa. Il carbone attivo quindi adsorbe il complesso oro-cianuro dalla soluzione. Questa separazione delle fasi di lisciviazione e adsorbimento consente un processo più controllato e ottimizzato in alcuni casi. Ad esempio, nelle miniere in cui il minerale ha una composizione relativamente stabile e le condizioni di lisciviazione possono essere mantenute con precisione, il processo CIP può raggiungere elevati tassi di recupero dell'oro.

D'altro canto, il processo CIL rappresenta un approccio integrato. Nel processo CIL, la lisciviazione dell'oro dal minerale e l'adsorbimento del complesso oro-cianuro mediante carbone attivo avvengono simultaneamente. Ciò si ottiene aggiungendo carbone attivo direttamente nei serbatoi di lisciviazione. Il vantaggio del processo CIL risiede nel suo uso più efficiente di attrezzature e tempo. Poiché la lisciviazione e l'adsorbimento sono combinati, non c'è bisogno di attrezzature o tempo aggiuntivi per trasferire la polpa tra le fasi di lisciviazione e adsorbimento. Ciò riduce l'ingombro complessivo dell'impianto di lavorazione e può portare a risparmi sui costi in termini sia di investimenti di capitale che di spese operative. Ad esempio, nelle operazioni minerarie su larga scala in cui la produttività è un fattore cruciale, il processo CIL può gestire un volume maggiore di minerale in un tempo più breve, massimizzando l'efficienza della produzione.

Negli ultimi anni, il processo CIL è stato sempre più adottato dagli impianti di cianurazione in tutto il mondo. La sua capacità di utilizzare in modo più efficace le apparecchiature di produzione gli conferisce un vantaggio rispetto al processo CIP in molte situazioni. La natura continua del processo CIL porta anche a un funzionamento più stabile, con una minore variabilità nella qualità del prodotto finale. Inoltre, il numero ridotto di fasi di processo in CIL significa che ci sono meno possibilità di errori o perdite durante il trasferimento di materiali tra le diverse fasi del processo. Tuttavia, la scelta tra CIP e CIL non è sempre semplice. Dipende da vari fattori come la natura del minerale, la scala dell'operazione di estrazione, il capitale disponibile per l'investimento e i requisiti ambientali e normativi locali. Alcune miniere potrebbero comunque preferire il processo CIP per la sua natura meglio compresa e più segmentata, che può essere più facile da gestire in determinate circostanze.

Requisiti chiave nel processo di cianurazione

Finezza di macinazione

La finezza di macinazione gioca un ruolo fondamentale nell'operazione di cianurazione. Poiché l'efficacia della cianurazione dipende dalla capacità di esporre l'oro incapsulato, è essenziale una macinazione meticolosa. Nei tipici impianti di carbone in polpa (CIP), i requisiti di finezza di macinazione per il minerale da immettere nell'operazione di cianurazione sono piuttosto rigorosi. In genere, la proporzione di particelle con una dimensione di -0.074 mm dovrebbe raggiungere l'80 - 95%. Per alcune miniere in cui l'oro è disseminato in uno schema simile a 浸染, la finezza di macinazione è ancora più esigente, con la proporzione di particelle di -0.037 mm richiesta superiore al 95%.

Per ottenere una macinazione così fine, un'operazione di macinazione a fase singola è spesso insufficiente. Nella maggior parte dei casi, è necessaria una macinazione a due o addirittura a tre fasi. Ad esempio, in una miniera d'oro su larga scala nell'Australia Occidentale, il minerale viene sottoposto a un processo di macinazione a due fasi. La prima fase utilizza un mulino a sfere di grande capacità per ridurre la dimensione delle particelle in una certa misura, quindi il prodotto viene ulteriormente macinato in un mulino agitato di seconda fase. Questo processo di macinazione a più fasi può ridurre gradualmente la dimensione delle particelle del minerale, assicurando che le particelle d'oro siano completamente esposte e possano reagire efficacemente con la soluzione di cianuro durante il processo di cianurazione. Se la finezza di macinazione non viene raggiunta, le particelle d'oro potrebbero non essere completamente esposte, con conseguente dissoluzione incompleta durante la cianurazione e una significativa riduzione del tasso di recupero dell'oro.

Prevenire l'idrolisi del cianuro

I composti di cianuro comunemente utilizzati nel processo di cianurazione, come il cianuro di potassio (KCN), Cianuro di sodio (NaCN ), e il cianuro di calcio (Ca(CN)_2 ), sono tutti sali di basi forti e acidi deboli. In una soluzione acquosa, sono inclini a reazioni di idrolisi. La reazione di idrolisi di Cianuro di sodio può essere rappresentato dall'equazione:

NaCN + H_2O\rightleftharpoons HCN+NaOH. Poiché l'acido cianidrico (HCN ) è volatile, questo processo di idrolisi porta a una diminuzione della concentrazione di ioni cianuro (CN^- ) nella polpa, il che è dannoso per la reazione di cianurazione.

Per affrontare questo problema, l'approccio più efficace è quello di aumentare la concentrazione di ioni idrossido (OH^-), che equivale ad aumentare il valore del pH della soluzione. Nelle applicazioni industriali, la calce (CaO ) è il regolatore di pH più comunemente usato ed economico. Quando la calce viene aggiunta alla soluzione, reagisce con l'acqua per formare idrossido di calcio (Ca(OH)_2 ), che si dissocia per rilasciare ioni idrossido, aumentando così il valore del pH. La reazione della calce con l'acqua è: , CaO + H_2O=Ca(OH)_2 & Ca(OH)_2\rightleftharpoons Ca^{2 + }+2OH^- .

Tuttavia, quando si usa la calce per regolare il valore del pH, è importante notare che la calce ha anche un effetto flocculante. Per garantire che la calce sia uniformemente dispersa e possa svolgere efficacemente il suo ruolo, di solito viene aggiunta durante l'operazione di macinazione. In una miniera d'oro in Sudafrica, la calce viene aggiunta al mulino a sfere durante il processo di macinazione. Ciò non solo consente alla calce di essere completamente miscelata con la poltiglia di minerale, ma sfrutta anche la forte agitazione meccanica nel mulino a sfere per garantire che la calce sia uniformemente distribuita nella poltiglia, prevenendo efficacemente l'idrolisi del cianuro e mantenendo una concentrazione stabile di ioni cianuro nel successivo processo di cianurazione. In genere, per le operazioni di carbone in polpa, si è scoperto che un valore di pH nell'intervallo 10 - 11 produce i risultati migliori.

Controllo della concentrazione della polpa

La concentrazione della polpa ha un profondo impatto sul contatto tra oro e cianuro, nonché tra il complesso oro-cianuro e il carbone attivo. Se la concentrazione della polpa è troppo alta, è più probabile che le particelle precipitino sulla superficie del carbone attivo, ostacolando l'efficace adsorbimento del complesso oro-cianuro da parte del carbone attivo. D'altro canto, se la concentrazione della polpa è troppo bassa, le particelle tendono a depositarsi facilmente e, per mantenere il valore di pH e la concentrazione di cianuro appropriati, è necessario aggiungere una grande quantità di reagenti, il che aumenta i costi di produzione.

Attraverso anni di pratica produttiva, è stato determinato che per il processo di estrazione dell'oro con carbone in polpa, una concentrazione di polpa del 40-45% e una concentrazione di cianuro di 300-500 ppm sono più adatte. Ad esempio, in uno stabilimento di lavorazione dell'oro in Nevada, USA, il mantenimento della concentrazione di polpa entro questo intervallo ha costantemente ottenuto alti tassi di recupero dell'oro. Tuttavia, considerando che la concentrazione del prodotto finale dell'operazione di macinazione a due o tre stadi è generalmente inferiore al 20%, prima di entrare nell'operazione di lisciviazione, la polpa deve essere sottoposta a un processo di ispessimento.

L'operazione di addensamento viene solitamente eseguita in un addensatore. Il principio dell'addensatore è quello di utilizzare l'effetto di sedimentazione per separare le particelle solide dal liquido nella polpa, aumentando così la concentrazione della polpa. In un moderno impianto di lavorazione dell'oro, vengono spesso utilizzati addensatori ad alta efficienza. Questi addensatori sono dotati di sistemi avanzati di flocculazione e controllo della sedimentazione, che possono aumentare rapidamente ed efficacemente la concentrazione della polpa al livello richiesto per la successiva operazione di lisciviazione con cianurazione, garantendo il regolare svolgimento del processo di cianurazione e l'estrazione ad alta efficienza dell'oro.

Meccanismo di lisciviazione tramite cianurazione

Aerazione e ossidante

Il processo di cianurazione è un processo aerobico, e questo può essere chiaramente dimostrato attraverso l'equazione della reazione chimica. La reazione principale per la dissoluzione dell'oro nel processo di cianurazione è 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH . Da questa equazione, è evidente che l'ossigeno (O_2 ) svolge un ruolo cruciale nella reazione. Durante il processo di produzione, l'introduzione di ossigeno può accelerare significativamente la velocità di lisciviazione. Questo perché l'ossigeno partecipa alla reazione redox, faCILche attiva l'ossidazione dell'oro e la sua successiva complessazione con ioni cianuro. Ad esempio, in molti impianti di lavorazione dell'oro, l'aria compressa viene comunemente introdotta nella soluzione contenente cianuro. L'ossigeno nell'aria fornisce l'ambiente ossidante necessario affinché la reazione proceda senza intoppi.

Oltre all'aerazione, anche l'aggiunta appropriata di agenti ossidanti può migliorare il processo di lisciviazione. Il perossido di idrogeno (H_2O_2) è un agente ossidante comunemente utilizzato nel processo di cianurazione. Quando viene aggiunto perossido di idrogeno, può fornire ulteriori specie di ossigeno attivo, che possono promuovere ulteriormente l'ossidazione dell'oro e la dissoluzione dei minerali contenenti oro. La reazione del perossido di idrogeno con l'oro in presenza di cianuro può essere rappresentata dall'equazione: 2Au+4NaCN+H_2O_2 = 2Na[Au(CN)_2]+2NaOH. Questa reazione mostra che il perossido di idrogeno può sostituire parte del ruolo dell'ossigeno nella reazione di cianurazione e, in determinate condizioni, può portare a una velocità di lisciviazione più rapida.

Tuttavia, è importante notare che una quantità eccessiva di agenti ossidanti può avere effetti negativi. Quando la quantità di agente ossidante è troppo elevata, può causare l'ossidazione degli ioni cianuro. Ad esempio, il perossido di idrogeno può reagire con gli ioni cianuro per formare ioni cianato (CNO^-). La reazione è la seguente: CN^-+H_2O_2 = CNO^-+H_2O . La formazione di ioni cianato riduce la concentrazione di ioni cianuro nella soluzione, che è essenziale per la complessazione con l'oro. Di conseguenza, l'efficienza di lisciviazione dell'oro può essere ridotta e il processo di produzione complessivo può essere influenzato negativamente. Pertanto, il dosaggio degli agenti ossidanti deve essere attentamente controllato per garantire le prestazioni ottimali del processo di cianurazione.

Dosaggio del reagente

Teoricamente, la reazione di complessazione tra oro e cianuro ha una relazione stechiometrica specifica. Dall'equazione chimica 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH, possiamo calcolare che 1 mole di oro (Au) richiede 2 moli di ioni cianuro (CN^-) per la complessazione. In termini di massa, circa 1 grammo di oro richiede circa 0.5 grammi di cianuro come reagente di lisciviazione. Questo calcolo fornisce un riferimento di base per la quantità di reagenti necessari nel processo di cianurazione.

Tuttavia, nella produzione effettiva, la situazione è molto più complessa a causa della presenza di altri minerali nel minerale contenente oro. Minerali come argento (Ag), rame (Cu), piombo (Pb) e zinco (Zn) possono anche reagire con ioni cianuro. Ad esempio, il rame può formare vari complessi rame-cianuro. La reazione del rame con il cianuro può essere espressa come Cu^{2 + }+4CN^-=[Cu(CN)_4]^{2 - } . Queste reazioni concorrenti consumano una quantità significativa di cianuro, aumentando il dosaggio effettivo richiesto.

Pertanto, nel funzionamento pratico, la determinazione del dosaggio del reagente non può basarsi esclusivamente su calcoli teorici. Invece, dovrebbe essere regolato in base alla velocità di lisciviazione finale. Quando le proprietà del minerale cambiano, sono necessari un monitoraggio continuo e una regolazione del dosaggio del reagente. In generale, si ritiene ragionevole che il dosaggio effettivo di cianuro sia 200-500 volte superiore al valore calcolato. Questa ampia gamma di deviazione tiene conto della variabilità nella composizione del minerale e delle complesse interazioni tra diversi minerali. Monitorando attentamente la velocità di lisciviazione e regolando di conseguenza il dosaggio del reagente, il processo di estrazione dell'oro può ottenere una migliore efficienza e vantaggi economici.

Lisciviazione multi-stadio e tempo di lisciviazione

Per garantire la stabilità del funzionamento continuo e mantenere una concentrazione relativamente stabile di ioni cianuro nella soluzione, spesso si impiega la lisciviazione multistadio. In un sistema di lisciviazione multistadio, la polpa di minerale passa in sequenza attraverso più vasche di lisciviazione. Ogni vasca contribuisce alla continua dissoluzione dell'oro e al mantenimento della concentrazione di ioni cianuro. Mentre la polpa si sposta da una vasca all'altra, il complesso oro-cianuro si forma gradualmente e la concentrazione di ioni cianuro liberi viene regolata per garantire che la reazione continui senza intoppi. Questo approccio graduale aiuta a tamponare eventuali fluttuazioni nelle condizioni di reazione e fornisce un ambiente più stabile per il processo di cianurazione. Ad esempio, in un'operazione di estrazione dell'oro su larga scala nell'Australia Occidentale, si usa un sistema di lisciviazione a cinque stadi. La prima fase avvia il processo di lisciviazione e le fasi successive estraggono ulteriormente l'oro e mantengono l'equilibrio degli ioni cianuro, con conseguente elevata e stabile efficienza di lisciviazione dell'oro.

Il tempo di lisciviazione è un fattore cruciale per determinare il volume del serbatoio di lisciviazione. Tuttavia, non esiste una formula semplice e universale per calcolare il tempo di lisciviazione. Ogni impianto di carbon-in-pulp (CIP) o di carbon-in-leach (CIL) deve basarsi su dati sperimentali per determinare il tempo di lisciviazione appropriato. Questo perché il tempo di lisciviazione è influenzato da molteplici fattori, tra cui il tipo e la composizione del minerale, la concentrazione dei reagenti, la temperatura e l'intensità dell'agitazione. Ad esempio, in un impianto di lavorazione dell'oro in Sudafrica, sono stati condotti estesi test su scala di laboratorio e su scala pilota prima della costruzione dell'impianto. Questi test hanno comportato la variazione del tempo di lisciviazione e il monitoraggio della velocità di lisciviazione dell'oro in diverse condizioni. Sulla base dei risultati sperimentali, il tempo di lisciviazione ottimale è stato determinato in 24 ore per il tipo specifico di minerale lavorato in quell'impianto.

Se un impianto si affida ciecamente all'esperienza senza condurre test appropriati, è altamente probabile che si verifichino guasti di produzione. Ad esempio, un'operazione di estrazione dell'oro su piccola scala in una certa regione ha tentato di utilizzare il tempo di lisciviazione di una miniera vicina come riferimento senza considerare le differenze nelle proprietà del minerale. Di conseguenza, il tasso di lisciviazione dell'oro è stato molto più basso del previsto e il costo di produzione è aumentato in modo significativo a causa della lisciviazione inefficiente e della necessità di un consumo aggiuntivo di reagenti. Pertanto, la determinazione accurata del tempo di lisciviazione tramite dati sperimentali è essenziale per il funzionamento di successo di un impianto di estrazione dell'oro basato sulla cianurazione.

Operazioni di post-cianurazione

Una volta che il carbone attivo contenente oro, noto come carbone caricato, raggiunge un livello di adsorbimento dell'oro di oltre 3000 g/t, si ritiene che l'intero processo di adsorbimento del carbone nella polpa sia completo. Tuttavia, la presenza di impurità ad alto contenuto come rame e argento nel minerale può influenzare significativamente la capacità di adsorbimento del carbone attivo. Queste impurità possono competere con l'oro per i siti di adsorbimento sul carbone attivo, con conseguente fallimento del grado di carbone caricato nel raggiungere l'obiettivo previsto. Quando il carbone attivo non riesce più ad assorbire efficacemente l'oro, viene considerato saturo.

Per il carbone attivo saturo, si possono impiegare diversi metodi per ottenere l'oro. Un approccio comune è il desorbimento e l'elettrolisi. Nel processo di desorbimento, si usa una soluzione chimica per rimuovere il complesso oro-cianuro dal carbone attivo saturo. Ad esempio, nel metodo di desorbimento ad alta temperatura e alta pressione, il carbone attivo saturo viene posto in un sistema di desorbimento con condizioni specifiche. Aggiungendo anioni che sono più facilmente adsorbiti dal carbone attivo, il complesso Au(CN)_2^- viene spostato dalla superficie del carbone. Il meccanismo di reazione comporta lo scambio del complesso oro-cianuro con gli anioni aggiunti, causando il rilascio dell'oro nella soluzione. Dopo il desorbimento, la soluzione risultante, nota come soluzione gravida, contiene una concentrazione relativamente alta di ioni oro.

La soluzione gravida subisce quindi elettrolisi. Nella cella di elettrolisi, viene applicata una corrente elettrica. Gli ioni d'oro nella soluzione vengono attratti dal catodo, dove guadagnano elettroni e vengono ridotti a oro metallico. Il processo può essere rappresentato dall'equazione: Au^+ + e^-\rightarrow Au . L'oro si accumula sul catodo sotto forma di fango d'oro, che può essere ulteriormente elaborato per ottenere oro ad alta purezza.

Nelle regioni in cui è concentrata la produzione di oro, un'opzione alternativa è quella di vendere il carbonio caricato. Questa può essere una scelta redditizia poiché alcune aziende specializzate sono attrezzate per gestire l'ulteriore lavorazione del carbonio caricato. Hanno l'esperienza e le strutture per estrarre l'oro dal carbonio caricato e le aziende minerarie aurifere possono ottenere entrate vendendo il carbonio caricato a queste entità.

Un altro metodo relativamente semplice è la combustione. Quando il carbone caricato viene bruciato, i componenti organici del carbone attivo vengono ossidati e bruciati, mentre l'oro rimane nel residuo sotto forma di una lega d'oro, nota come oro dore. L'oro dore contiene in genere un'alta percentuale di oro insieme ad alcune impurità. Dopo la combustione, l'oro dore può essere ulteriormente raffinato attraverso processi come la fusione e la purificazione per ottenere prodotti in oro ad alta purezza che soddisfano gli standard per l'uso commerciale nei settori della gioielleria, dell'elettronica e degli investimenti.

Vantaggi e svantaggi del processo di cianurazione

Vantaggi

1. Alto tasso di recupero: Uno dei vantaggi più significativi del processo di cianurazione è il suo alto tasso di recupero. Per i tipici minerali di quarzo contenenti oro ossidato, quando si utilizza il processo di carbone in polpa (CIP) o di lisciviazione del carbonio (CIL), il tasso di recupero totale può raggiungere oltre il 93%. In alcune operazioni ben ottimizzate, il tasso di recupero può essere persino più alto. Questo alto tasso di recupero significa che le società minerarie possono estrarre una grande percentuale dell'oro presente nel minerale, massimizzando il ritorno economico dall'operazione di estrazione. Ad esempio, in una miniera d'oro su larga scala negli Stati Uniti, controllando rigorosamente i parametri di processo come la finezza di macinazione, la concentrazione della polpa e il dosaggio del reagente, il tasso di recupero dell'oro del processo di cianurazione è stato mantenuto a circa il 95% per un lungo periodo, il che è molto più alto rispetto a molti altri metodi di estrazione dell'oro.

2. Ampia applicabilità: Il processo di cianurazione è adatto a un'ampia varietà di minerali auriferi. Può gestire efficacemente non solo minerali auriferi ossidati, ma anche alcuni minerali auriferi solfuri. Sia che l'oro sia allo stato libero o incapsulato in altri minerali, il processo di cianurazione può spesso dissolvere l'oro con l'aiuto di un appropriato pretrattamento e controllo del processo. Ad esempio, in alcune miniere del Sud America dove i minerali contengono una miscela di solfuri e minerali d'oro ossidati, il processo di cianurazione è stato applicato con successo. Dopo un corretto pretrattamento di ossidazione dei minerali solfuri, il processo di cianurazione può ottenere risultati soddisfacenti nell'estrazione dell'oro, dimostrando la sua forte adattabilità a diversi tipi di minerali.

3. Tecnologia matura: Con una storia di oltre un secolo, il processo di cianurazione è diventato una tecnologia altamente matura nel settore minerario dell'oro. Le procedure operative e le attrezzature sono ben consolidate e c'è una grande quantità di esperienza e dati accumulati. Questa maturità significa che il processo è relativamente facile da gestire e controllare. Le società minerarie possono fare affidamento su standard tecnici e linee guida esistenti per progettare, costruire e gestire impianti di cianurazione. Ad esempio, la progettazione di vasche di lisciviazione per cianurazione, la selezione di carbone attivo per l'adsorbimento e il controllo del dosaggio dei reagenti hanno tutti procedure e metodi standard. Gli impianti di cianurazione di nuova costruzione possono avviarsi rapidamente e raggiungere condizioni di produzione stabili, riducendo i rischi associati all'adozione di nuove tecnologie.

Svantaggi

1. Tossicità del cianuro: Lo svantaggio più evidente del processo di cianurazione è la tossicità del cianuro. I composti di cianuro, come cianuro di sodio e cianuro di potassio, sono sostanze altamente tossiche. Anche una piccola quantità di cianuro può essere estremamente dannosa per la salute umana e l'ambiente. Se durante il processo di estrazione mineraria si verificano perdite di soluzioni contenenti cianuro, possono contaminare il suolo, le fonti d'acqua e l'aria. Ad esempio, in alcuni incidenti minerari storici, la perdita di acque reflue contenenti cianuro ha portato alla morte di un gran numero di organismi acquatici nei fiumi e nei laghi vicini e ha anche rappresentato una minaccia per la salute dei residenti locali. L'inalazione, l'ingestione o il contatto cutaneo con il cianuro possono causare gravi sintomi di avvelenamento negli esseri umani, tra cui vertigini, nausea, vomito e, nei casi gravi, possono essere fatali. Pertanto, sono richieste rigorose misure di sicurezza e protezione ambientale nell'uso del cianuro, il che aumenta la complessità e il costo delle operazioni di estrazione mineraria.

2. Post-trattamento complesso e costoso: Le operazioni di post-trattamento dopo il processo di cianurazione sono relativamente complesse e richiedono un grande investimento. Dopo che il carbone attivo contenente oro raggiunge la saturazione, sono necessari processi come desorbimento, elettrolisi o combustione per ottenere oro puro. I processi di desorbimento ed elettrolisi richiedono attrezzature specializzate e reagenti chimici. Ad esempio, nel processo di desorbimento, potrebbero essere necessarie attrezzature ad alta temperatura e alta pressione e anche l'uso di soluzioni chimiche per il desorbimento deve essere attentamente controllato per garantire il recupero dell'oro e il riciclaggio dei reagenti. Inoltre, anche il trattamento dei residui di rifiuti e delle acque reflue generate durante il processo di post-trattamento è una sfida. I residui di rifiuti possono ancora contenere tracce di cianuro e altre sostanze nocive e le acque reflue devono essere trattate per soddisfare rigorosi standard di scarico ambientale, il che contribuisce all'elevato costo dell'intero processo di cianurazione.

3. Sensibilità alle impurità del minerale: Il processo di cianurazione è altamente sensibile alle impurità presenti nel minerale. Minerali come rame, argento, piombo e zinco possono reagire con il cianuro, consumando una grande quantità di reagenti al cianuro. Ciò non solo aumenta il costo dei reagenti, ma riduce anche l'efficienza dell'estrazione dell'oro. Ad esempio, quando il contenuto di rame nel minerale è elevato, il rame può formare complessi stabili rame-cianuro, che competono con l'oro per gli ioni cianuro. Di conseguenza, la quantità di cianuro disponibile per la complessazione dell'oro è ridotta e il tasso di lisciviazione dell'oro può essere significativamente influenzato. In alcuni casi, potrebbero essere necessari ulteriori passaggi di pretrattamento per rimuovere o ridurre l'impatto di queste impurità, il che aumenta ulteriormente la complessità e il costo del processo di estrazione.

Conclusione

In conclusione, il processo di cianurazione è una tecnologia indispensabile nell'industria mineraria dell'oro. Il suo alto tasso di recupero, l'ampia applicabilità e la tecnologia matura lo hanno reso il metodo dominante per l'estrazione dell'oro a livello globale. Ha consentito l'estrazione dell'oro da una vasta gamma di minerali, contribuendo in modo significativo alla fornitura globale di oro.

Tuttavia, il processo di cianurazione non è privo di sfide. La tossicità del cianuro rappresenta una seria minaccia per la salute umana e l'ambiente. Devono essere implementate severe misure di sicurezza e protezione ambientale per prevenire perdite di cianuro e garantire un trattamento adeguato delle acque reflue e dei residui di rifiuti contenenti cianuro. Inoltre, le complesse e costose operazioni di post-trattamento, nonché la sensibilità del processo alle impurità del minerale, si aggiungono alle difficoltà e ai costi della produzione di oro.

Guardando al futuro, il futuro del processo di cianurazione nella lavorazione del minerale d'oro sarà probabilmente plasmato dai progressi tecnologici. Lo sviluppo di metodi di cianurazione più ecologici ed efficienti, come l'uso di sostituti del cianuro a bassa tossicità, è una direzione promettente. Anche l'automazione e le tecnologie di controllo intelligenti svolgeranno un ruolo sempre più importante. Queste tecnologie possono migliorare l'efficienza produttiva, ridurre i rischi correlati all'errore umano e ottimizzare l'uso delle risorse. Ad esempio, i sistemi automatizzati possono controllare con precisione i dosaggi dei reagenti, le concentrazioni della polpa e altri parametri chiave, garantendo un processo di produzione più stabile ed efficiente.

Inoltre, l'esplorazione di nuove tecnologie correlate alla cianurazione, come la biocianurazione o l'integrazione della cianurazione con altri metodi di estrazione emergenti, potrebbe offrire nuove soluzioni ai problemi esistenti. Con innovazione e miglioramento continui, il processo di cianurazione ha il potenziale per mantenere la sua posizione di tecnologia leader nella lavorazione del minerale d'oro, diventando al contempo più sostenibile e rispettoso dell'ambiente. Poiché la domanda di oro rimane forte in vari settori, lo sviluppo e l'ottimizzazione del processo di cianurazione saranno cruciali per lo sviluppo a lungo termine dell'industria mineraria dell'oro.