Aukso rūdos išplovimo natrio cianidu efektyvumą įtakojantys veiksniai

Aukso kasybos pramonėje Cianidacija procesas naudojant Natrio cianidas yra plačiai naudojamas auksui išgauti iš rūdų. Tačiau šio proceso efektyvumą gali paveikti daugybė veiksnių. Šių veiksnių supratimas yra labai svarbus norint optimizuoti aukso gavybos procesą, pagerinti išgavimo rodiklius ir sumažinti eksploatavimo sąnaudas. Šiame straipsnyje nagrinėjami pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos efektyvumui. Aukso rūda išplovimas su Natrio cianidas.

Rūdos charakteristikos

Mineralinė sudėtis

Aukso rūdų mineralinė sudėtis vaidina svarbų vaidmenį cianidacijos procese. Kai kurie mineralai gali turėti neigiamos įtakos aukso išplovimui. Pavyzdžiui, rūdoje esantis varis, arsenas, stibis ir bismutas gali padidinti cianido sunaudojimą arba sumažinti deguonies kiekį suspensijoje, taip sumažindami aukso išplovimo greitį. Kai yra vario mineralų, varis gali reaguoti su cianidu ir sudaryti vario-cianido kompleksus, sunaudodamas didelį kiekį cianido. Arseno turinčių mineralų atveju jie gali oksiduotis cianido tirpale, sunaudodami deguonį ir sudarydami arseno junginius, kurie gali padengti aukso dalelių paviršių, trukdydami aukso ir cianido sąlyčiui. Be to, jei rūdoje yra daug anglies, anglis gali adsorbuoti ištirpusį auksą, todėl auksas prarandamas uolienose. Siekiant sušvelninti šias problemas, galima naudoti išankstinio apdorojimo metodus, tokius kaip deginimas arba flotacija, siekiant pašalinti arba sumažinti šių kenksmingų priemaišų poveikį.

Aukso dalelių dydis

Aukso dalelių dydis tiesiogiai veikia išplovimo laiką ir efektyvumą. Stambios aukso dalelės (didesnės nei 74 μm) tirpsta lėčiau dėl mažesnio jų paviršiaus ploto, skirto reakcijai su cianidu. Cianidavimo procese labai svarbu užtikrinti, kad aukso dalelės būtų pakankamai atskirtos nuo priemaišų mineralų. Norint tai pasiekti, labai svarbu rūdą sumalti iki tinkamo smulkumo. Sumažinus dalelių dydį, atsiveria daugiau aukso paviršių, o tai palengvina reakciją su cianidu. Tačiau reikėtų vengti per didelio malimo, nes tai gali padidinti išlaidas, pvz., padidinti energijos suvartojimą ir malimo įrangos nusidėvėjimą. Be to, per didelis malimas gali išskirti smulkius priemaišų mineralus, kurie gali trukdyti išplovimo procesui arba apsunkinti kietųjų ir skystųjų medžiagų atskyrimą. Rūdoms su smulkiagrūdžiu auksu tinkamas malimo smulkumas, paprastai kai dalelių procentas yra mažesnis už tam tikrą dydį (pvz., -38 μm), gali žymiai pagerinti išplovimo efektą.

Rūdos struktūra ir tekstūra

Rūdos vidinė struktūra ir tekstūra taip pat gali turėti įtakos cianidacijos procesui. Sudėtingos struktūros rūdas, tokias kaip su smulkiais intarpais arba kapsuliuotas auksas, gali reikėti intensyvesnio malimo arba papildomų išankstinio apdorojimo etapų, kad auksas būtų paruoštas išplovimui. Porėtos rūdos gali leisti cianido tirpalui lengviau prasiskverbti, todėl padidėja išplovimo efektyvumas. Kita vertus, tankios arba kompaktiškos rūdos gali apriboti cianido ir deguonies difuziją, todėl išplovimo greitis yra lėtesnis. Rūdos struktūros supratimas naudojant tokius metodus kaip mikroskopija gali padėti sukurti veiksmingesnes išplovimo strategijas.

Išplovimo sąlygos

Cianido koncentracija

Koncentracija natrio cianidas išplovimo tirpale yra labai svarbus veiksnys. Aukso tirpimo greitis iš pradžių tiesiškai didėja didėjant Cianido koncentracija kol pasieks didžiausią vertę. Viršijus tam tikrą koncentraciją, tolesnis cianido kiekio didinimas gali reikšmingai nepagerinti aukso tirpimo greičio ir netgi gali jį sumažinti. Paprastai cianido aukso gavybos metu cianido kiekis tirpale palaikomas 0.03–0.08 % intervale. Kai cianido koncentracija yra per maža, aukso išplovimo efektas yra prastas, o išplovimo greitis yra lėtas, todėl išplovimo laikas pailgėja ir padidėja išlaidos. Priešingai, per didelis cianido kiekis ne tik sukelia atliekas, bet ir padidina su cianido tvarkymu ir šalinimu susijusią riziką aplinkai. Todėl norint efektyviai išgauti auksą, labai svarbu nustatyti optimalią cianido koncentraciją, atsižvelgiant į konkrečias rūdos savybes.

Deguonies koncentracija

Deguonis yra būtinas aukso oksidacijai cianidavimo procese. Aukso tirpimo greitis didėja didėjant deguonies koncentracijai. Daugumoje cianidavimo įrenginių kaip deguonies šaltinis dažniausiai naudojamas oras. Praturtinant tirpalą deguonimi arba naudojant aukšto slėgio aeracijos cianidavimą, galima pagerinti aukso tirpimą. Tačiau kylant temperatūrai, deguonies tirpumas tirpale žymiai sumažėja. Esant 100 °C temperatūrai, deguonies tirpumas sumažėja iki nulio, o tai sustabdo išplovimo procesą. Todėl norint užtikrinti efektyvų aukso išplovimą, labai svarbu palaikyti tinkamą deguonies koncentraciją išplovimo suspensijoje, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip temperatūra ir maišymas.

pH vertė

Cianidavimo procesui gyvybiškai svarbu palaikyti tinkamą pH vertę išplovimo celiuliozės tirpale. Pramoninėje gamyboje celiuliozės pH vertė paprastai palaikoma nuo 10.0 iki 11.0. Į cianido tirpalą dažnai pridedama kalkių, kurios veikia kaip apsauginis šarmas. Jos padeda sumažinti cianido hidrolizę, sumažinant cianido nuostolius vandenilio cianido dujų pavidalu. Be to, kalkės gali neutralizuoti rūgštines medžiagas rūdoje ir nusodinti kenksmingus jonus suspensijoje, sudarydamos idealias sąlygas auksui tirpti. Jei šarmingumas yra per didelis (pH > 12) arba per mažas (pH < 9), aukso išplovimo greitis sumažės. Didelis šarmingumas gali slopinti reakciją tarp aukso ir cianido, o mažas šarmingumas gali pagreitinti cianido hidrolizę ir padidinti jo sunaudojimą.

temperatūra

Išplovimo proceso temperatūra turi sudėtingą poveikį aukso cianidavimui. Kylant temperatūrai, jonų aktyvumas didėja, o tai iš pradžių pagreitina aukso išplovimo greitį. Tačiau aukštesnė temperatūra taip pat žymiai sumažina deguonies tirpumą tirpale. Tuo pačiu metu padidėja paties cianido hidrolizė, o bazinio metalo reakcija... cianidai pagreitėja, todėl padidėja cianido sunaudojimas. Be to, esant aukštesnei temperatūrai, sumažėja kalcio hidroksido (iš pridėtų kalkių) tirpumas, todėl gali sumažėti celiuliozės pH vertė. Todėl daugumoje aukso cianidavimo procesų, nors nedidelis temperatūros padidėjimas gali tam tikru mastu pagerinti išplovimo greitį, per didelė temperatūra nėra naudinga. Paprastai cianidavimas dažnai atliekamas aplinkos arba šiek tiek aukštesnėje temperatūroje, o optimali temperatūra turi būti nustatyta atsižvelgiant į konkrečias rūdos savybes ir proceso sąlygas.

Išplovimo laikas

Reikalingas išplovimo laikas priklauso nuo įvairių veiksnių, tokių kaip rūdos pobūdis, cianidavimo metodas ir išplovimo sąlygos. Maišant cianidavimą, išplovimo laikas paprastai yra ilgesnis nei 24 valandos, o kartais gali siekti 40 valandų ar daugiau. Telūrido aukso rūdų išplovimo atveju tai gali užtrukti iki 72 valandų. Perkoliacinio cianidavimo atveju išplovimo laikas yra dar ilgesnis, dažnai trunkantis ilgiau nei penkias dienas. Jei išplovimo laikas per trumpas, aukso dalelės gali būti nevisiškai ištirpusios, todėl išgavimo rodikliai yra maži. Ir atvirkščiai, jei išplovimo laikas per ilgas, tai ne tik padidina gamybos sąnaudas, bet ir gali lemti didesnio kiekio priemaišų ištirpimą rūdoje, o tai gali trukdyti vėlesniam aukso išgavimo procesui. Todėl norint efektyviai išgauti auksą, būtina nustatyti tinkamą išplovimo laiką atliekant eksperimentinius tyrimus ir optimizuojant procesą.

Srutų koncentracija

Išplovimo suspensijos koncentracija tiesiogiai veikia komponentų difuzijos greitį cianidavimo procese. Didelė suspensijos koncentracija padidina suspensijos klampumą, o tai nepadeda cianidui ir deguoniui difunduoti į aukso daleles, todėl sumažėja išplovimo efektyvumas. Ir atvirkščiai, jei suspensijos koncentracija yra per maža, nors ir gali pagerinti difuzijos sąlygas, ji padidins cianido ir kitų reagentų sunaudojimą, taip pat reikės didesnio įrangos tūrio, o tai padidins išlaidas. Tinkama suspensijos koncentracija turi būti nustatyta atliekant sodrinimo bandymus pagal rūdos savybes. Rūdoms, kuriose yra mažiau dumblo ir mažiau priemaišų, išplovimui galima naudoti didesnę suspensijos koncentraciją (paprastai 40–50 %). Rūdoms, turinčioms sudėtingą mineralinę sudėtį ir didelį dumblo kiekį, dažnai reikalinga mažesnė suspensijos koncentracija (apie 25 %).

Kiti veiksniai

Priemaišų buvimas srutose

Be kenksmingų mineralų pačioje rūdoje, kitos išplovimo suspensijoje esančios priemaišos taip pat gali turėti įtakos cianidavimo procesui. Pavyzdžiui, smulkios uolienų priemaišos, ypač turinčios daug molio, gali padidinti suspensijos klampumą, trukdydamos cianido ir deguonies judėjimui. Šios smulkios dalelės taip pat gali adsorbuoti cianidą, sumažindamos jo veiksmingą koncentraciją aukso išplovimui. Be to, jei suspensijoje yra tam tikrų sunkiųjų metalų jonų, jie gali reaguoti su cianidu ir sudaryti kompleksus, sunaudoti cianidą ir trukdyti aukso išplovimo reakcijai. Reguliarus suspensijos stebėjimas ir tinkamas išankstinis apdorojimas, siekiant pašalinti arba sumažinti šias priemaišas, gali padėti pagerinti cianidavimo efektyvumą.

Maišymas ir maišymas

Tinkamas išplovimo suspensijos maišymas ir maišymas yra būtini siekiant užtikrinti tolygų cianido, deguonies ir rūdos dalelių pasiskirstymą. Maišymas padeda efektyviau kontaktuoti reagentams, padidinant reakcijos greitį. Nepakankamas maišymas gali sukelti vietinius koncentracijos gradientus, kai kai kuriose suspensijos vietose yra nepakankamai cianido ar deguonies, todėl auksas išplaunamas nepilnai. Tačiau pernelyg intensyvus maišymas gali sukelti per didelį įrangos susidėvėjimą ir putų susidarymą suspensijoje, o tai gali turėti įtakos išplovimo procesui. Todėl norint efektyviai cianiduoti auksą, svarbu optimizuoti maišymo greitį ir intensyvumą pagal konkrečius proceso reikalavimus.

Apibendrinant galima teigti, kad aukso rūdos išplovimo natrio cianidu efektyvumą lemia daugybė veiksnių, įskaitant rūdos savybes, išplovimo sąlygas ir kitus eksploatacinius parametrus. Atidžiai atsižvelgdamos į šiuos veiksnius ir juos optimizuodamos, kasybos įmonės gali pagerinti aukso išgavimo rodiklį, sumažinti sąnaudas ir sumažinti cianidavimo proceso poveikį aplinkai.