Nātrija cianīda izskalošanas optimizācija zelta-vara rūdās

Ievads

Zelta un vara ieguve no zelta-vara rūdām ir sarežģīts process. Cianidēšana, īpaši izmantojot Nātrija cianīds, jau sen ir bijusi dominējošā zelta ieguves metode. Tomēr vara klātbūtne šajās rūdās rada ievērojamas problēmas cianidēšanas procesā, ietekmējot gan zelta atgūšanu, gan cianīdu patēriņš. Šajā emuāra ierakstā tiek padziļināti aplūkota nātrija optimizācija. Cianīda izskalošanās zelta-vara rūdās, izpētot pamatprincipus, izaicinājumus un inovatīvus risinājumus.

Cianīda izskalošanas principi

Cianīda izskalošana balstās uz cianīda jonu unikālo spēju veidot stabilus kompleksus ar zeltu un sudrabu. Nātrija cianīds, kas labi šķīst ūdenī un ir relatīvi stabils, kalpo kā galvenais atšķaidītājs. Izšķīdinot ūdenī, tas atbrīvo cianīda jonus. Šie joni reaģē ar zeltu skābekļa klātbūtnē, izmantojot elektroķīmisku procesu. Zelts vispirms oksidējas un pēc tam saistās ar cianīda joniem, veidojot šķīstošu kompleksu, kas ļauj to iegūt no rūdas.

Vara radītie izaicinājumi zelta-vara rūdās

Palielināts cianīda patēriņš

Varš zelta-vara rūdās reaģē ar cianīdu, veidojot dažādus vara-cianīda kompleksus. Uz katru 1% klātesošā reaktīvā vara var patērēt aptuveni 30 kg/t NaCN. Šis ievērojamais patēriņš ne tikai palielina cianidēšanas procesa ekspluatācijas izmaksas, bet arī rada nepieciešamību pēc rūpīgākas cianīda lietošanas pārvaldības.

Zelta izskalošanās kavēšana

Augsta vara-cianīda kompleksu koncentrācija izskalošanas šķīdumā var palēnināt zelta izšķīšanu. Turklāt varam ir tendence veidot pasivācijas slāņus uz zelta daļiņu virsmas. Šie slāņi darbojas kā barjeras, samazinot kontaktu starp zeltu un cianīda joniem un tādējādi kavējot ekstrakcijas procesu.

Stratēģijas nātrija cianīda izskalošanās optimizēšanai zelta un vara rūdās

Rūdu pirmapstrāde

• Fiziskās atdalīšanas metodesRūdas iepriekšējai koncentrēšanai var izmantot tādas metodes kā gravitācijas atdalīšana, flotācija vai magnētiskā atdalīšana. Selektīvi atdalot ievērojamu daļu vara minerālu pirms cianidēšanas, šīs metodes samazina vara saturu materiālā, kas tiks izskalots. Piemēram, flotācija var atdalīt vara sulfīda minerālus no zeltu saturošas rūdas, samazinot vara traucējumus cianidēšanas laikā.

• Oksidatīvā pirmapstrādeOksidatīvie procesi, piemēram, apdedzināšana, biooksidācija vai spiediena oksidācija, ir efektīvi sulfīdu minerālu sadalīšanā un tajos esošā zelta atbrīvošanā. Zelta-vara sulfīdu rūdu kontekstā oksidatīvā pirmapstrāde ne tikai uzlabo zelta atgūšanu, bet arī samazina vara negatīvo ietekmi uz cianidēšanu. Piemēram, apdedzināšana pārvērš sulfīdu minerālus oksīdos, padarot zeltu pieejamāku cianīda izskalošanas procesam.

Procesa parametru optimizācija

• Cianīda koncentrācijaIr svarīgi noteikt ideālo cianīda koncentrāciju. Lai gan augstākas koncentrācijas var veicināt zelta izšķīšanu, tās arī noved pie pārmērīga cianīda patēriņa, īpaši vara klātbūtnē. Nepieciešama līdzsvarota pieeja, un dažos gadījumos zemākas cianīda koncentrācijas izmantošana kopā ar citām piedevām var dot labākus rezultātus.

• pH kontroleCianidēšanas procesam ir ļoti svarīgi uzturēt pareizu pH līmeni (parasti aptuveni 9–12) izskalošanas šķīdumā. Zelta un vara rūdas izskalošanā pH regulēšana var palīdzēt kontrolēt gan vara, gan zelta šķīšanas ātrumu. Neliela pH pazemināšana dažreiz var veicināt zelta izskalošanos, nomācot vara izskalošanos.

• Temperatūra un satraukumsTemperatūras paaugstināšana var paātrināt cianīda izskalošanās reakciju, taču tam ir savas robežas. Pārmērīgs karstums var palielināt cianīda gaistamību un paātrināt tā oksidēšanos mazāk reaģējošās vielās. Lai nodrošinātu labu kontaktu starp rūdas daļiņām, cianīda šķīdumu un skābekli, ir nepieciešama atbilstoša maisīšana. Tomēr pārāk spēcīga maisīšana var izraisīt pārmērīgu aprīkojuma nodilumu.

Piedevu lietošana

• amonjaksAmonjaka pievienošana cianidēšanas procesam var palīdzēt pārvaldīt varu, veidojot ar to stabilus kompleksus. Šie kompleksi novērš noteiktu vara-cianīda savienojumu veidošanos, kas kavē zelta šķīšanu. Tomēr amonjaka lietošanai nepieciešama rūpīga apsvēršana tā toksicitātes un gaistamības dēļ, kas rada vides riskus.

• GlicīnsJaunākie pētījumi liecina, ka glicīnu var izmantot kombinācijā ar zemu cianīda koncentrāciju, lai iegūtu zeltu, sudrabu un varu no zelta-vara rūdām. Glicīns veido kompleksus gan ar vara (II) joniem, gan ar vara (I) joniem, veicina vara šķīšanu un var izšķīdināt pasivācijas slāņus uz zelta un vara virsmām. Šī pieeja var ievērojami samazināt cianīda patēriņu vismaz par 75%.

Case Studies

Japānas kalnrūpniecības operācija

Neliela ieguves operācija Japānā strādāja pie zelta ieguves maksimizēšanas no vara bagātas rūdas, izmantojot cianidāciju. Iepriekšējā cianidācijas ciklā ar 800 tonnām zelta putekļu (atkritumu) pēc eluēšanas tika atgūti 1.3 kilogrami 94% tīra zelta. Lai uzlabotu ieguvi, pH līmeņa paaugstināšanai tika izmantots kaļķis, bet vara atdalīšanai - amonjaks. Turklāt tika veikta vara eluēšana no... Ogleklis pirms zelta eluēšanas un pielāgoja spriegumu un strāvas stiprumu zelta eluēšanas un elektroķīmiskās nogulsnēšanas laikā. Šie pasākumi palīdzēja palielināt zelta atgūšanu.

Austrālijas zemas kvalitātes vara-zelta rūda

Austrālijas zemas kvalitātes vara-zelta rūda tika apstrādāta, izmantojot "jauktas flotācijas—vara-sēra atdalīšanas—sēra koncentrāta izskalošanas zelta iegūšanai" procesu. Optimizējot flotācijas reaģentus (izmantojot butilksantāta un amonija dibutilditiofosfāta kombināciju kā kolektorus) un procesa plūsmu (vairāki rupjas attīrīšanas un izskalošanas posmi slēgtā ķēdē), viņi panāca vara atgūšanu 82.46% apmērā un visaptverošu zelta atgūšanu 91.87% apmērā.

Secinājumi

Optimizējot nātrija cianīds Zelta-vara rūdu izskalošanas process ir būtisks, lai uzlabotu zelta ieguves ekonomisko dzīvotspēju un vides ilgtspējību. Izprotot vara radītās problēmas un ieviešot tādas stratēģijas kā pirmapstrāde, procesa parametru optimizācija un piedevu izmantošana, var panākt ievērojamus uzlabojumus zelta ieguvē un cianīda patēriņā. Turpmākie pētījumi šajā jomā, visticamāk, būs vērsti uz efektīvāku un videi draudzīgāku metožu izstrādi, vēl vairāk samazinot zelta-vara rūdas apstrādes ietekmi uz vidi, vienlaikus maksimāli palielinot resursu ieguvi.