Hoe pas ik de dosering natriumcyanide aan op basis van de deeltjesgrootte van het erts?

In de mineraalverwerking, met name bij het cyanidatieproces voor de winning van goud en zilver, is het aanpassen van de natriumcyanide- dosering aan de deeltjesgrootte van het erts cruciaal voor het optimaliseren van de uitlogingsefficiëntie en het verlagen van de productiekosten. Dit artikel biedt een uitgebreide handleiding voor het uitvoeren van dergelijke aanpassingen.

Het invloedsmechanisme van de deeltjesgrootte van erts op de cyanideringsreactie

Oppervlakte en reactiekinetiek

Fijnere ertsdeeltjes hebben een groter specifiek oppervlak. Wanneer een natriumcyanideoplossing met het erts reageert, zorgt een groter oppervlak voor meer contactpunten tussen de cyanide- ionen en de doelmineralen (zoals goud of zilver). Volgens de reactiekinetiek is de reactiesnelheid evenredig met het oppervlak van de reactanten. Zo bleek uit een onderzoek naar goudcyanidering dat de uitlogingssnelheid van goud aanzienlijk toenam toen de deeltjesgrootte van het erts werd verkleind van een grotere grootte tot -38 μm met een gehalte van 75%. Met fijnere deeltjes worden meer goudatomen aan het oppervlak blootgesteld aan de cyanide-ionen, wat een efficiëntere reactie mogelijk maakt.

Grovere deeltjes hebben daarentegen een kleiner reactieoppervlak. De cyanide-ionen kunnen alleen reageren met de buitenste laag van de deeltjes, en de diffusie van cyanide-ionen naar het binnenste van de grove deeltjes is traag. Dit leidt tot een lagere algehele reactiesnelheid en onvolledige uitloging van de doelmineralen in de deeltjes.

Diffusiebarrière

In het geval van fijnkorrelige ertsen is de afstand die de cyanide-ionen moeten afleggen om de doelmineralen te bereiken korter. Dit vermindert de diffusieweerstand en maakt een snellere reactie mogelijk. Naarmate de deeltjesgrootte van het erts toeneemt, wordt de diffusieweg van cyanide-ionen door de poreuze structuur van de ertsdeeltjes langer. De aanwezigheid van ganggesteentemineralen in de deeltjes kan ook als diffusiebarrière fungeren. Als er bijvoorbeeld lagen niet-reactieve ganggesteentemineralen rond de goudhoudende mineralen in een grof deeltje zitten, duurt het veel langer voordat de cyanide-ionen het goud binnendringen en met het goud reageren, wat resulteert in een lagere uitloogefficiëntie.

Meting van de deeltjesgrootte van erts

Zeefanalyse

Zeven is een veelgebruikte en eenvoudige methode om de deeltjesgrootte van erts te bepalen. Er wordt gebruikgemaakt van een set standaardzeven met verschillende maaswijdtes. Het ertsmonster wordt op de bovenste zeef van de stapel geplaatst en vervolgens wordt de stapel gedurende een bepaalde tijd mechanisch geschud. De deeltjes die door elke zeef gaan, worden verzameld en gewogen. Door het massapercentage van de deeltjes die op elke zeef achterblijven te berekenen, kan de deeltjesgrootteverdeling van het ertsmonster worden verkregen. Bijvoorbeeld, in een goudertsverwerkingsfabriek, als het erts wordt gezeefd door een reeks zeven met maaswijdtes van 200, 325 en 400, kan het percentage deeltjes kleiner dan elke maaswijdte worden bepaald, wat helpt bij het begrijpen van de fijnheid van het erts.

Laserdiffractie deeltjesgrootteanalyse

Dit is een geavanceerdere en nauwkeurigere methode. Laserdiffractieanalysatoren werken op basis van het principe dat wanneer een laserstraal door een verspreid deeltjessysteem gaat, de deeltjes het laserlicht verstrooien. De hoek en intensiteit van het verstrooide licht zijn gerelateerd aan de deeltjesgrootte. Door het verstrooide licht te meten, kan het instrument de deeltjesgrootteverdeling van het ertsmonster berekenen. Het kan gedetailleerde informatie verschaffen over het gehele deeltjesgroottebereik, inclusief zeer fijne deeltjes die mogelijk moeilijk nauwkeurig te meten zijn door middel van zeven. Deze methode is vooral nuttig bij ertsen met een breed scala aan deeltjesgroottes of wanneer zeer nauwkeurige metingen vereist zijn om het cyanideringsproces te optimaliseren.

Principes en methoden voor het aanpassen van de dosering natriumcyanide

Algemene principes

Proportionele relatie binnen een bepaald bereik

Over het algemeen is de hoeveelheid toegevoegd natriumcyanide , binnen een bepaald bereik, evenredig met het oppervlak van de ertsdeeltjes. Naarmate de ertsdeeltjes fijner worden (groter oppervlak), is er meer natriumcyanide nodig om een ​​volledige reactie met de doelmineralen te garanderen. Deze relatie is echter niet oneindig lineair. Wanneer de hoeveelheid natriumcyanide een bepaald niveau overschrijdt, neemt de uitlogingsefficiëntie mogelijk niet significant toe, wat leidt tot verspilling van chemicaliën en hogere productiekosten.

Overweging van ertskenmerken

Verschillende soorten ertsen hebben verschillende chemische samenstellingen en structuren. Sommige ertsen kunnen mineralen bevatten die cyanide-ionen verbruiken, zoals bepaalde sulfidemineralen. In dergelijke gevallen kan, zelfs bij dezelfde deeltjesgrootte, meer natriumcyanide nodig zijn om het gewenste uitloogeffect te bereiken. Als een erts bijvoorbeeld een hoog pyrietgehalte bevat, kan dit reageren met de cyanide-ionen en zuurstof in de oplossing, waardoor cyanide wordt verbruikt. De cyanidedosering moet daarom worden aangepast aan de specifieke mineraalsamenstelling van het erts.

Aanpassingsmethoden

Laboratoriumtests

Voordat grootschalige industriële productie van start gaat, moeten laboratoriumtests worden uitgevoerd. Bereid ertsmonsters met verschillende deeltjesgroottes voor door te malen en te zeven. Voer vervolgens cyanidatie-uitloogproeven uit op deze monsters met verschillende doseringen natriumcyanide. Meet de uitloogsnelheid van de beoogde mineralen (bijvoorbeeld goud of zilver) onder verschillende omstandigheden. Door de experimentele gegevens te analyseren, kan een verband worden vastgesteld tussen de deeltjesgrootte van het erts, de dosering natriumcyanide en de uitloogsnelheid. Bijvoorbeeld, voor een gouderts met een deeltjesgrootte van -200 mesh (ongeveer 74 μm), kan de laboratoriumtest aantonen dat wanneer de dosering natriumcyanide wordt verhoogd van 1 kg/t naar 2 kg/t, de gouduitloogsnelheid toeneemt van 70% naar 85%, maar dat een verdere verhoging naar 3 kg/t de uitloogsnelheid slechts verhoogt tot 87%. Deze gegevens kunnen als referentie dienen voor industriële productie.

Online monitoring en aanpassing in de industriële productie

In de industriële productie kunnen online deeltjesgrootte-analysatoren worden geïnstalleerd om continu de deeltjesgrootte te bewaken van het erts dat het cyanideringsproces ingaat. Op basis van de vooraf vastgestelde relatie tussen deeltjesgrootte en natriumcyanidedosering uit laboratoriumtests, kan een automatisch doseersysteem in realtime worden aangepast. Als de online deeltjesgrootte-analysator bijvoorbeeld detecteert dat de gemiddelde deeltjesgrootte van het erts fijner is geworden, kan het automatische doseersysteem de natriumcyanidedosering dienovereenkomstig verhogen om de optimale uitloogefficiëntie te behouden.

Concluderend is het aanpassen van de natriumcyanidedosering aan de deeltjesgrootte van het erts een complexe maar essentiële taak in het cyanideringsproces. Door inzicht te krijgen in het invloedsmechanisme van de deeltjesgrootte van het erts, de deeltjesgrootte nauwkeurig te meten en de juiste aanpassingsprincipes en -methoden te volgen, kan de mineraalverwerkende industrie de efficiëntie van cyanideringsuitloging verbeteren, het chemicaliënverbruik verminderen en de algehele economische en milieuvoordelen vergroten.