Wat is het optimale natriumcyanideconcentratiebereik voor gouduitloging?

In de goudmijnindustrie, cyanide Uitloging blijft een van de meest gebruikte methoden voor het winnen van goud uit erts. Met name natriumcyanide geniet de voorkeur vanwege de effectiviteit, stabiliteit en relatief lage kosten. Het bepalen van de optimale natriumcyanide Concentratie is van cruciaal belang omdat het een directe impact heeft op de efficiëntie van de goudwinning, de operationele kosten en de milieuaspecten.

Theoretische overwegingen

Theoretisch verloopt de oplosbaarheid van goud in een cyanideoplossing volgens een specifieke chemische reactie. Voor elke gram op te lossen goud is ongeveer 0.92 gram nodig. Natriumcyanide zijn vereist op basis van elektrochemische reacties. In praktijkscenario's is het werkelijke verbruik echter Natriumcyanide is aanzienlijk hoger, vaak 50 - 100 keer het theoretische bedrag.

Factoren die de optimale concentratie beïnvloeden

Ertskenmerken

1. GoudmineralologieHet type goudmineraal in het erts speelt een cruciale rol. Als het goud fijnkorrelig is en vrij gemalen kan worden, is een andere cyanideconcentratie nodig dan goud dat gebonden is aan sulfidemineralen of andere vuurvaste materialen. In sommige goudhoudende kwartsaders, waar het goud relatief vrij gemalen wordt, kunnen lagere cyanideconcentraties bijvoorbeeld voldoende zijn.

2. Deeltjesgrootte en permeabiliteit: Fijnkorrelige ertsen hebben over het algemeen een groter oppervlak, wat zorgt voor een efficiënter contact tussen de natriumcyanide-oplossing en de gouddeeltjes. Hierdoor kan een lagere cyanideconcentratie effectief zijn. Groverkorrelige ertsen hebben daarentegen mogelijk een hogere concentratie nodig om volledige uitloging te garanderen. Bovendien beïnvloedt de permeabiliteit van de ertsdeeltjes de stroming van de cyanide-oplossing door het erts, wat weer van invloed is op de vereiste concentratie.

3. Aanwezigheid van andere metalen: Koper reageert met name sterk met natriumcyanide. Het kan tijdens het uitloogproces een aanzienlijke hoeveelheid cyanide verbruiken. Voor elke gram opgelost koper is doorgaans 2.3 tot 3.4 gram cyanide nodig. In ertsen met een hoog kopergehalte kan een hogere natriumcyanideconcentratie nodig zijn om ervoor te zorgen dat er voldoende cyanide beschikbaar is voor de oplosbaarheid van goud. Andere metalen zoals zink, lood en ijzer kunnen ook van invloed zijn op het cyanideverbruik, zij het in mindere mate.

Procesomstandigheden

1. pH-niveauDe pH van de uitloogoplossing is een kritische factor. Natriumcyanide hydrolyseert in oplossing, waarbij blauwzuur (HCN) ontstaat, een zeer giftig gas. De hydrolysegraad is afhankelijk van de pH van de oplossing. Bij een pH van 10.5 wordt slechts 6.1% blauwzuur geproduceerd, terwijl bij een pH van 9.0 67.1% wordt geproduceerd. Om cyanideverlies door hydrolyse te minimaliseren en de stabiliteit van de cyanideoplossing te waarborgen, wordt de pH in goud-CIP-installaties (Carbon-in-Pulp) meestal tussen 11 en 12 gehouden. Dit heeft ook invloed op de optimale natriumcyanideconcentratie, aangezien een meer alkalische omgeving een iets hogere concentratie kan vereisen voor een effectieve werking. goud uitloging.

2. Opgeloste zuurstofconcentratie: Zuurstof is essentieel voor het oplossen van goud in een cyanideoplossing. De reactie vereist zowel cyanide-ionen (CN⁻) als zuurstof (O₂). De maximale oplosbaarheid van zuurstof bij kamertemperatuur en -druk is 8.2 mg/l. Als de concentratie opgeloste zuurstof in de slurry lager is dan 4 mg/l, kan dit de oplossnelheid van het goud beperken. In dergelijke gevallen kan lucht in de slurry worden geïnjecteerd of kan waterstofperoxide worden toegevoegd om de zuurstofconcentratie te verhogen. De verhouding zuurstof/cyanide is cruciaal; een onbalans kan leiden tot een afname van de uitloogsnelheid. Omdat de zuurstofconcentratie de reactiekinetiek beïnvloedt, beïnvloedt deze ook de optimale natriumcyanideconcentratie. Een hogere zuurstofconcentratie kan een iets lagere cyanideconcentratie mogelijk maken, en vice versa.

Typische concentratiebereiken in de praktijk

1. In CIP- en CIL-processen (Carbon-in-Leach)In een typisch CIP- of CIL-circuit, waarbij het goudhoudende erts zich in slurryvorm bevindt en koolstof wordt gebruikt om het opgeloste goud te adsorberen, wordt de natriumcyanideconcentratie over het algemeen gehandhaafd tussen 0.3 en 0.4 gram per liter (0.03 en 0.04%). Dit concentratiebereik is effectief gebleken voor een breed scala aan ertssoorten onder normale bedrijfsomstandigheden. Voor complexere ertsen of ertsen met een hoog gehalte aan onzuiverheden kan de concentratie echter worden verhoogd, soms tot 0.6 en 0.8 gram per liter (0.06 en 0.08%).

2. In vatuitloging: Uitloging in een kuip wordt vaak gebruikt voor grover gekorrelde ertsen of wanneer het erts in batches wordt verwerkt. Bij dit proces is de natriumcyanideconcentratie doorgaans hoger, ongeveer 1.0 gram per liter (0.1%). De hogere concentratie compenseert het mogelijk lagere oppervlak van de grovere ertsdeeltjes en zorgt ervoor dat de cyanideoplossing het erts kan binnendringen en het goud effectief kan oplossen.

3. Voor het cyanideren van residuen: Bij het cyanideren van de residuen van eerdere verwerkingsstappen (zoals na scheiding door zwaartekracht), kan de cyanideconcentratie variëren afhankelijk van het resterende goudgehalte en de aard van de residuen. Over het algemeen kan de cyanideconcentratie variëren van 0.5 tot 2 kg/ton erts, wat, omgerekend naar een oplossingsconcentratie, kan variëren van 0.05 tot 0.2 gram per liter (0.005 tot 0.02%). Een lagere concentratie is vaak voldoende, omdat de residuen mogelijk al voorbehandeld zijn en het resterende goud beter toegankelijk is.

Milieu- en veiligheidsimplicaties

Bij het bepalen van de optimale natriumcyanideconcentratie voor gouduitloging is het essentieel om rekening te houden met milieu- en veiligheidsaspecten. Cyanide is een zeer giftige stof en elke lozing in het milieu kan ernstige gevolgen hebben. Het handhaven van de juiste concentratie draagt ​​niet alleen bij aan een efficiënte goudwinning, maar minimaliseert ook de hoeveelheid cyanide die in afvalstromen aanwezig kan zijn. Daarnaast zijn een correcte behandeling en opslag van natriumcyanide cruciaal om onbedoelde lekkages of lozingen te voorkomen.

Conclusie

Het optimale natriumcyanideconcentratiebereik voor gouduitloging varieert afhankelijk van meerdere factoren, waaronder de ertseigenschappen en procesomstandigheden. Over het algemeen geldt voor de meest voorkomende gouduitlogingsprocessen zoals CIP, CIL en kuipuitlogingDe concentratie varieert van 0.03% tot 0.1% (0.3 tot 1.0 gram per liter). Voor elk specifiek ertslichaam is het echter raadzaam om gedetailleerde laboratoriumtests uit te voeren, zoals flesrol- en kolomtests, om de meest geschikte natriumcyanideconcentratie nauwkeurig te bepalen. Dit garandeert een maximale goudwinning en minimaliseert de kosten en milieu-impact.