Aukštos temperatūros išplovimo poveikis natrio cianido sunaudojimui

Įvadas

Lauke Aukso gavyba procesas Natrio cianidas yra plačiai naudojamas kaip išplovimo priemonė dėl savo gebėjimo sudaryti stabilius kompleksus su auksu. Tačiau suvartojimas natrio cianidas yra labai svarbus veiksnys, darantis įtaką aukso kasybos operacijų ekonominiam gyvybingumui ir poveikiui aplinkai. Aukštos temperatūros išplovimas yra vienas iš metodų, naudojamų siekiant padidinti aukso išplovimo iš rūdų efektyvumą. Šiame straipsnyje nagrinėjamas aukštos temperatūros išplovimo poveikis aukso sunaudojimui. Natrio cianidas.

Natrio cianido vaidmuo aukso išplovime

Natris Cianidas reaguoja su auksu deguonies akivaizdoje ir sudaro tirpius junginius, kurie leidžia išgauti auksą iš rūdos. Elektrocheminiai skaičiavimai rodo, kad teoriškai 0.92 gramui aukso ištirpinti reikia 1 gramo natrio cianido. Tačiau realioje pramoninėje gamyboje natrio cianido sunaudojimas yra daug didesnis už šią teorinę vertę, dažnai 50–100 kartų didesnis. Šis reikšmingas skirtumas atsiranda dėl įvairių veiksnių, esančių realiose kasybos situacijose, tokių kaip reakcijos su kitais rūdoje esančiais mineralais ir cheminiai procesai, vykstantys išplovimo operacijos metu.

Aukštos temperatūros išplovimo procesas

Aukštos temperatūros išplovimas atliekamas esant aukštesnei temperatūrai, paprastai aukštesnei nei įprasta aplinkos temperatūra. Pagrindinis tikslas – padidinti jonų aktyvumą rūdos išplovimo tirpalo sistemoje. Taip pagreitinama reakcija tarp išplovimo agento, natrio cianido, ir rūdoje esančio aukso. Pavyzdžiui, kai kurių ugniai atsparių aukso rūdų atveju aukštos temperatūros išplovimas gali suskaidyti sudėtingas mineralines struktūras, kurios apgaubia auksą, todėl auksas tampa lengviau prieinamas cianido jonams ekstrahavimui.

Aukštos temperatūros išplovimo poveikis natrio cianido sunaudojimui

1. Reakcijos greičio padidėjimas

Esant aukštesnei temperatūrai, reaguojančių molekulių kinetinė energija padidėja. Dėl to rūdoje dažniau ir energingiau susiduria natrio cianido molekulės, deguonies molekulės ir aukso dalelės. Todėl aukso tirpimo natrio cianido tirpale greitis padidėja. Kai reakcijos greitis yra didesnis, per laiko vienetą galima ištirpinti daugiau aukso. Jei tikslas yra išgauti konkretų aukso kiekį, išplovimas aukštoje temperatūroje gali pareikalauti trumpesnio išplovimo laiko. Teoriškai tai galėtų sumažinti bendrą natrio cianido sunaudojimą, nes išplovimo procesas baigiasi greičiau, sutrumpinant laiką, kurį natrio cianidas yra veikiamas veiksnių, sukeliančių jo sunaudojimą.

2. Cianido hidrolizė

Tirpale cianidas patiria cheminį procesą, vadinamą hidrolize, o šios hidrolizės mastui įtakos turi temperatūra. Kylant temperatūrai, cianido hidrolizė tampa ryškesnė. Esant 100 °C temperatūrai, prarandama pusė cianido jonų, o esant 130 °C – 85 %. Šios hidrolizės metu susidaro vandenilio cianido rūgštis, kuri ne tik lemia natrio cianido praradimą, bet ir kelia rimtą pavojų aplinkai ir saugumui, nes vandenilio cianido rūgštis yra labai toksiškos dujos. Aukštos temperatūros išplovimo metu, jei temperatūra netinkamai kontroliuojama, padidėjusi natrio cianido hidrolizė gali žymiai padidinti jo sunaudojimą.

3. Reakcija su susijusiais mineralais

Daugelyje aukso rūdų yra kitų mineralų, tokių kaip piritas, pirotitas ir vario sulfidas. Šie susiję mineralai gali reaguoti su natrio cianidu. Aukštesnėje temperatūroje reakcijos greitis tarp šių ne aukso turinčių mineralų ir natrio cianido gali padidėti. Tai reiškia, kad reakcijose su šiais mineralais bus sunaudota daugiau natrio cianido, todėl reakcijai su auksu liks mažiau jo. Be to, kai kurios iš šių reakcijų gali sukelti šalutinius produktus, kurie gali dar labiau trukdyti aukso išplovimo procesui. Pavyzdžiui, susidarę sieros turintys junginiai gali padengti aukso dalelių paviršių, neleisdami cianido jonams pasiekti aukso ir su juo reaguoti.

4. Deguonies tirpumas

Deguonis yra labai svarbus aukso ir cianido išplovimo reakcijos komponentas, nes jis veikia kaip oksidatorius. Tačiau deguonies tirpumas vandenyje mažėja kylant temperatūrai. Esant 100 °C temperatūrai, vandenyje nėra ištirpusio deguonies. Aukštos temperatūros išplovimo metu, jei temperatūra artėja prie vandens virimo temperatūros, nepakankamas ištirpusio deguonies kiekis gali apriboti aukso oksidaciją. Norint kompensuoti sumažėjusį deguonies tirpumą, gali prireikti papildomų priemonių, pavyzdžiui, padidinti deguonies dalinį slėgį arba naudoti alternatyvius oksidatorius. Tačiau jei deguonies tiekimas išlieka nepakankamas, aukso išplovimo reakcija sulėtės ir, siekiant paspartinti reakciją, gali būti sunaudota daugiau natrio cianido.

Klientų atsiliepimai

Vienoje aukso kasykloje tradiciniam kambario temperatūros cianido išplovimo procesui sunaudojant 2.5 kg natrio cianido vienai tonai rūdos. Pradėjus taikyti aukštos temperatūros išplovimo procesą, dėl pagreitėjusios aukso išplovimo reakcijos išplovimo laikas buvo sutrumpintas nuo 48 valandų iki 24 valandų. Tačiau dėl netinkamo temperatūros reguliavimo, kai išplovimo temperatūra pasiekė 80 °C, natrio cianido hidrolizė žymiai padidėjo. Dėl to natrio cianido sunaudojimas iš tikrųjų išaugo iki 3.0 kg vienai tonai rūdos. Optimizavus aukštos temperatūros išplovimo procesą, įskaitant tikslų temperatūros reguliavimą maždaug 60 °C temperatūroje ir inhibitorių pridėjimą cianido hidrolizei mažinti, Natrio cianido suvartojimas buvo sumažintas iki 2.0 kg vienai tonai rūdos, išlaikant aukštą aukso išplovimo greitį.

Išvada

Aukštos temperatūros išplovimas turi sudėtingą poveikį natrio cianido sunaudojimui aukso gavybos procese. Viena vertus, jis gali pagreitinti aukso išplovimo reakciją, potencialiai sumažindamas natrio cianido sunaudojimą, kai procesas yra gerai valdomas. Kita vertus, aukšta temperatūra gali padidinti cianido hidrolizę, intensyvesnes reakcijas su susijusiais mineralais ir sumažinti deguonies tirpumą, o visa tai gali lemti didesnį natrio cianido sunaudojimą. Todėl taikant aukštos temperatūros išplovimą, labai svarbu optimizuoti proceso parametrus, tokius kaip tiksli temperatūros kontrolė, tinkamas deguonies tiekimas ir priedų, skirtų cianido hidrolizei ir nepageidaujamoms reakcijoms su susijusiais mineralais slopinti, naudojimas. Šis metodas gali padėti rasti pusiausvyrą tarp aukso išplovimo efektyvumo didinimo ir natrio cianido sunaudojimo mažinimo, gerinant aukso kasybos operacijų ekonominį ir aplinkosauginį veiksmingumą.