L'impatto dei minerali associati sul processo di lisciviazione del cianuro

Introduzione

La lisciviazione con cianuro è un processo ampiamente utilizzato per l'estrazione di oro e argento dai minerali. Tuttavia, la presenza di vari minerali associati nel minerale può influenzare significativamente l'efficienza e l'efficacia di questo processo. Comprendere questi impatti è fondamentale per ottimizzare le operazioni di lisciviazione con cianuro e migliorare il recupero dei metalli preziosi.

Minerali di ferro

Pirite

La pirite è un comune minerale di solfuro di ferro presente nei minerali auriferi. Durante il processo di lisciviazione con cianuro, quando la pirite è presente nella polpa, può ossidarsi formando solfato ferroso. Questo solfato ferroso reagisce poi con il cianuro per creare ferrocianato. Questa reazione consuma una grande quantità di cianuro di sodio , un reagente chiave per la lisciviazione dell'oro. Inoltre, per azione della calce e dell'aria, la pirite può anche trasformarsi in solfuro solubile, zolfo colloidale o tiosolfato. Questo processo di trasformazione consuma ossigeno, essenziale per la dissoluzione dell'oro nel sistema di lisciviazione con cianuro. Nel complesso, ciò ha un impatto negativo sull'efficienza della lisciviazione dell'oro.

Pirrotite

La pirrotite è un altro minerale contenente solfuro di ferro che influenza la lisciviazione del cianuro. Reagisce facilmente con il cianuro per produrre tiocianato. Inoltre, il solfato ferroso formato dalla sua ossidazione reagisce anch'esso con il cianuro per formare ferrocianato. La ricerca ha dimostrato che la pirrotite può causare una significativa riduzione del tasso di dissoluzione dell'oro, ad esempio riducendolo del 28.1% in alcuni casi. Porta anche a un aumento sostanziale del consumo di cianuro, spesso quadruplicandolo.

Minerali di rame

Calcopirite e Calcocite

Minerali di rame come calcopirite e calcocite hanno un impatto notevole sulla lisciviazione del cianuro. Una soluzione di cianuro può dissolvere i minerali di rame, ma la velocità di dissoluzione varia. La calcopirite è relativamente stabile tra i minerali di solfuro di rame, mentre la calcocite è più reattiva. In soluzione di cianuro, il rame presente in questi minerali, solitamente allo stato bivalente, è instabile. Il rame bivalente ossida il cianuro, trasformandosi in rame monovalente e formando complessi con il cianuro nella polpa. Per la calcocite, può causare una significativa riduzione della velocità di dissoluzione dell'oro, fino al 36.81% in alcuni esperimenti, e un aumento di dieci volte del consumo di cianuro.

Malachite (minerale di ossido di rame)

La malachite è un comune minerale di ossido di rame. Si dissolve facilmente in una soluzione di cianuro di sodio, il che porta a un aumento significativo del consumo di cianuro. La reazione tra malachite e cianuro consuma un gran numero di ioni cianuro. Di conseguenza, sia il solfuro di rame che i minerali di ossido di rame possono avere un impatto negativo sostanziale sul processo di estrazione dell'oro con cianuro.

Minerali di arsenico

Realgar e Orpimento

Realgar e orpimento sono altamente dannosi per la lisciviazione con cianuro. Nella soluzione fortemente alcalina utilizzata per l'immersione in cianuro, formano composti come la tioarsenite. La tioarsenite può reagire con l'ossigeno presente nella soluzione per formare arsenite, consumando una grande quantità di ossigeno presente nella sospensione minerale. Inoltre, quando i minerali di arsenico vengono ossidati nella soluzione, si forma una pellicola di composti di arsenico sulla superficie delle particelle d'oro. Questa pellicola impedisce direttamente all'oro di entrare in contatto con il cianuro, compromettendone gravemente la dissoluzione. Studi hanno indicato che realgar e orpimento possono ridurre il tasso di dissoluzione dell'oro rispettivamente del 41.95% e del 49.90% e aumentare il consumo di cianuro di 13.8 e 15.0 volte.

Arsenopirite

L'arsenopirite è un minerale comune contenente arsenico. A differenza del realgar e dell'orpimento, l'arsenopirite è relativamente stabile nel sistema del cianuro. Sebbene contenga arsenico, in normali condizioni di lisciviazione con cianuro, non si decompone facilmente e quindi ha un impatto relativamente minore sulla lisciviazione con cianuro rispetto ad altri minerali contenenti arsenico.

Minerali di piombo

Galena e allume di piombo

La galena e l'allume di piombo sono i principali minerali contenenti piombo presenti nelle miniere d'oro. La galena può essere ossidata in allume di piombo. In una soluzione fortemente alcalina, l'allume di piombo può produrre un sale acido alcalino di piombo, che reagisce con il cianuro presente nella soluzione formando cianuro fortemente alcalino insolubile. Una piccola quantità di minerali di piombo può effettivamente favorire la lisciviazione con cianuro nelle miniere d'oro. Tuttavia, una grande quantità di minerali di piombo compromette l'efficienza della lisciviazione con oro, consumando cianuro e potenzialmente formando precipitati che possono interferire con il processo di lisciviazione.

Minerali contenenti antimonio

stibnite

La stibnite è il principale minerale solfuro contenente antimonio. Nel processo di lisciviazione con cianuro, i suoi effetti negativi sono simili a quelli dell'orpimento. Si dissolve facilmente in una soluzione fortemente alcalina per produrre tioantimonite, che viene poi ulteriormente ossidata in antimonite. Inoltre, le particelle colloidali di stibnite caricate negativamente nella soluzione alcalina di cianuro possono aderire alla superficie delle particelle d'oro, impedendone fisicamente la dissoluzione.

Sostanze di carbonio

Le miniere d'oro possono contenere sostanze a base di carbonio , tra cui carbonio inorganico e carbonio organico come l'acido umico. Quando queste sostanze a base di carbonio sono presenti, possono assorbire l'oro disciolto nella soluzione di cianuro. Ciò riduce la velocità di lisciviazione dell'oro nella soluzione, un fenomeno noto come "furto d'oro". Le sostanze a base di carbonio competono con il processo di estrazione per l'oro disciolto, portando a una perdita di recupero dell'oro.

Strategie per mitigare l'impatto dei minerali associati

Pretrattamento dei minerali

• Pretrattamento di ossidazione : Per i minerali contenenti solfuro di ferro, arsenico o antimonio, il pretrattamento di ossidazione può essere efficace. L'ossidazione scompone questi minerali, liberando l'oro in essi contenuto e riducendo i loro effetti dannosi sulla lisciviazione con cianuro. I metodi comuni di pretrattamento di ossidazione includono la tostatura, l'ossidazione a pressione e la bio-ossidazione.

• Rame - Pre-lisciviazione : Nel caso di minerali ad alto contenuto di rame, è possibile effettuare una pre-lisciviazione per il rame. Rimuovendo il rame prima della lisciviazione con cianuro, si può ridurre al minimo la quantità di cianuro consumata dai minerali di rame, migliorando così l'efficienza della lisciviazione dell'oro con cianuro.

Ottimizzazione delle condizioni di lisciviazione del cianuro

• Regolazione del dosaggio dei reagenti : in base al tipo e alla quantità di minerali presenti, è possibile regolare la quantità di cianuro e di altri reagenti. Ad esempio, in presenza di un'elevata concentrazione di minerali di rame, aumentare leggermente il dosaggio di cianuro, mantenendo costante il valore del pH, può contribuire a garantire un'efficace dissoluzione dell'oro.

• Controllo delle condizioni della polpa : Anche il controllo della concentrazione della polpa, della temperatura e della velocità di agitazione è importante. La giusta concentrazione della polpa garantisce che il cianuro e l'ossigeno possano diffondersi efficacemente al suo interno. Mantenere una temperatura adeguata (di solito tra 15 e 30 °C) bilancia la velocità di dissoluzione dell'oro e la stabilità della soluzione di cianuro.

Utilizzo degli additivi

• Additivi per inibire le reazioni dei minerali : additivi come i sali di piombo possono essere utilizzati per impedire che alcuni minerali dannosi reagiscano. Ad esempio, l'aggiunta di acetato di piombo può reagire con gli ioni solfuro derivanti dalla decomposizione dei minerali contenenti zolfo, formando precipitati insolubili di solfuro di piombo. Ciò riduce la quantità di cianuro e ossigeno consumati dai minerali contenenti zolfo.

• Adsorbenti competitivi : Nel caso di minerali contenenti sostanze carboniose, l'aggiunta di adsorbenti competitivi come il carbone attivo durante la lisciviazione con cianuro può ridurre l'effetto "furto d'oro". Il carbone attivo compete con il carbonio presente nel minerale per l'oro disciolto, aumentando così la velocità di lisciviazione dell'oro.

Conclusione

I minerali presenti nei minerali di oro e argento hanno impatti diversi e significativi sul processo di lisciviazione con cianuro. Minerali contenenti ferro, rame, arsenico, piombo, antimonio e sostanze carboniose possono tutti influire sull'efficienza della lisciviazione consumando reagenti, impedendo all'oro di entrare in contatto con il cianuro o assorbendo l'oro disciolto. Tuttavia, attraverso appropriati metodi di pretrattamento, l'ottimizzazione delle condizioni di lisciviazione e l'uso di additivi, questi impatti negativi possono essere ridotti. Ciò consente un'estrazione più efficiente di oro e argento da minerali con mineralizzazione complessa, migliorando la redditività economica delle operazioni minerarie.