De impact van geassocieerde mineralen op het cyanide-uitloogproces

Introductie

Cyanide-uitloging is een veelgebruikt proces voor de winning van goud en zilver uit erts. De aanwezigheid van verschillende Bijbehorende mineralen in het erts kan de efficiëntie en effectiviteit van dit proces aanzienlijk beïnvloeden. Inzicht in deze effecten is cruciaal voor optimalisatie. cyanide uitloogoperaties en verbetering van de terugwinning van waardevolle metalen.

IJzermineralen

Pyriet

Pyriet is een veelvoorkomend ijzersulfidemineraal in goudhoudende ertsen. Tijdens de cyanide-uitloging, wanneer pyriet zich in de pulp bevindt, kan het worden geoxideerd tot ferrosulfaat. Dit ferrosulfaat reageert vervolgens met cyanide tot ferrocyanaat. Deze reactie verbruikt een grote hoeveelheid Natriumcyanide, een belangrijk reagens voor gouduitloging. Bovendien kan pyriet, onder invloed van kalk en lucht, ook transformeren tot oplosbaar sulfide, colloïdale zwavel of thiosulfaat. Dit transformatieproces verbruikt zuurstof, wat essentieel is voor het oplossen van goud in het cyanide-uitlogingssysteem. Dit heeft over het algemeen een negatieve invloed op de efficiëntie van de gouduitloging.

Pyrrhotiet

Pyrrhotiet is een ander ijzersulfidemineraal dat de uitspoeling van cyanide beïnvloedt. Het reageert gemakkelijk met cyanide om thiocyanaat te vormen. Bovendien reageert het door de oxidatie gevormde ferrosulfaat ook met cyanide om ferrocyanaat te vormen. Onderzoek heeft aangetoond dat pyrrhotiet de oplossnelheid van goud aanzienlijk kan verlagen, bijvoorbeeld met 28.1% in sommige gevallen. Het leidt ook tot een aanzienlijke toename van het cyanideverbruik, vaak zelfs tot een verviervoudiging.

Koper mineralen

Chalcopyriet en chalcociet

Kopermineralen zoals chalcopyriet en chalcociet hebben een aanzienlijke invloed op de uitloging van cyanide. Kopermineralen kunnen in een cyanideoplossing worden opgelost, maar de oplossnelheid varieert. Chalcopyriet is relatief stabiel ten opzichte van kopersulfidemineralen, terwijl chalcociet reactiever is. In een cyanideoplossing is het koper in deze mineralen, meestal in tweewaardige toestand, instabiel. Tweewaardig koper oxideert cyanide, verandert in monovalent koper en vormt complexen met cyanide in de pulp. Voor chalcociet kan dit leiden tot een significante daling van de oplossnelheid van goud, tot wel 36.81% in sommige experimenten, en een tienvoudige toename van het cyanideverbruik.

Malachiet (koperoxide mineraal)

Malachiet is een veelvoorkomend koperoxidemineraal. Het lost gemakkelijk op in een natriumcyanideoplossing, wat leidt tot een aanzienlijke toename van het cyanideverbruik. De reactie tussen malachiet en cyanide verbruikt een groot aantal cyanide-ionen. Hierdoor kunnen zowel kopersulfide als koperoxidemineralen een aanzienlijk negatief effect hebben op het cyanide-goudextractieproces.

Arseenmineralen

Realgar en Orpiment

Realgar en orpiment zijn zeer schadelijk voor de uitspoeling van cyanide. In de sterk alkalische oplossing die gebruikt wordt voor cyanide-immersie, vormen ze verbindingen zoals thioarseniet. Thioarseniet kan reageren met de zuurstof in de oplossing om arseniet te vormen, waarbij een grote hoeveelheid zuurstof in de minerale slurry wordt verbruikt. Bovendien vormt zich, wanneer arseenmineralen in de oplossing worden geoxideerd, een film van arseenverbindingen op het oppervlak van gouddeeltjes. Deze film voorkomt direct dat goud in contact komt met cyanide, wat de oplosbaarheid van goud ernstig beïnvloedt. Studies hebben aangetoond dat realgar en orpiment de oplossnelheid van goud met respectievelijk 41.95% en 49.90% kunnen verlagen en het cyanideverbruik met respectievelijk 13.8 en 15.0 keer kunnen verhogen.

Arsenopyriet

Arsenopyriet is een veelvoorkomend arseenhoudend mineraal. In tegenstelling tot realgar en orpiment is arsenopyriet relatief stabiel in het cyanidesysteem. Hoewel het arseen bevat, breekt het onder normale cyanide-uitloogomstandigheden niet gemakkelijk af en heeft het daardoor een relatief geringe invloed op de cyanide-uitloog vergeleken met andere arseenhoudende mineralen.

Loodmineralen

Galena en loodaluin

Galena en loodaluin zijn de belangrijkste loodhoudende mineralen in goudmijnen. Galena kan worden geoxideerd tot loodaluin. In een sterk alkalische oplossing kan loodaluin een alkalisch loodzuurzout produceren, dat reageert met het cyanide in de oplossing en onoplosbaar sterk alkalisch cyanide vormt. Een kleine hoeveelheid loodmineralen kan de cyanide-uitloging in goudmijnen zelfs bevorderen. Een grote hoeveelheid loodmineralen zal echter de efficiëntie van de gouduitloging beïnvloeden door cyanide te verbruiken en mogelijk neerslag te vormen dat het uitlogingsproces kan verstoren.

Antimoon - Mineralen die antimoon bevatten

Stibniet

Stibniet is het belangrijkste antimoonhoudende sulfidemineraal. De negatieve effecten van het cyanide-uitloogproces zijn vergelijkbaar met die van orpiment. Het lost gemakkelijk op in een sterk alkalische oplossing om thioantimoniet te produceren, dat vervolgens verder wordt geoxideerd tot antimoniet. Bovendien kunnen negatief geladen colloïdale stibnietdeeltjes in de alkalische cyanide-oplossing aan het oppervlak van gouddeeltjes blijven plakken, waardoor het goud fysiek niet kan oplossen.

Koolstofstoffen

Goudmijnen kunnen bevatten Carbon Fibre Stoffen, waaronder anorganische koolstof en organische koolstof zoals humuszuur, kunnen het opgeloste goud in de cyanideoplossing absorberen. Dit vermindert de uitlogingssnelheid van goud in de oplossing, een fenomeen dat bekend staat als "goudroof". De koolstofstoffen concurreren met het extractieproces om het opgeloste goud, wat leidt tot een verlies aan goudwinning.

Strategieën om de impact van geassocieerde mineralen te verzachten

Voorbehandeling van ertsen

• OxidatievoorbehandelingVoor ertsen met ijzersulfide-, arseen- of antimoonmineralen kan oxidatievoorbehandeling effectief zijn. Oxidatie breekt deze mineralen af, waardoor het ingesloten goud vrijkomt en hun schadelijke effect op de uitloging van cyanide wordt verminderd. Veelgebruikte oxidatievoorbehandelingsmethoden zijn roosten, drukoxidatie en biooxidatie.

• Koper - Vooruitloog: Bij ertsen met een hoog kopergehalte kan koper worden voorgeloogd. Door koper te verwijderen vóór de cyanide-uitloging, kan de hoeveelheid cyanide die door kopermineralen wordt verbruikt, worden geminimaliseerd, waardoor de efficiëntie van de goudcyanide-uitloging wordt verbeterd.

Optimalisatie van cyanide-uitloogomstandigheden

• Aanpassen van reagensdoseringen: Afhankelijk van het type en de hoeveelheid van de bijbehorende mineralen kan de hoeveelheid cyanide en andere reagentia worden aangepast. Bijvoorbeeld, wanneer er veel kopermineralen aanwezig zijn, kan het verhogen van de cyanidedosering en het regelen van de pH-waarde ervoor zorgen dat goud effectief oplost.

• Controle van de pulpacondities: Het beheersen van de pulpconcentratie, temperatuur en roersnelheid is ook belangrijk. De juiste pulpconcentratie zorgt ervoor dat cyanide en zuurstof zich efficiënt door de pulp kunnen verspreiden. Het handhaven van een geschikte temperatuur (meestal 15-30 °C) zorgt voor een evenwicht tussen de snelheid waarmee goud oplost en de stabiliteit van de cyanide-oplossing.

Gebruik van additieven

• Additieven om minerale reacties te remmenAdditieven zoals loodzouten kunnen worden gebruikt om te voorkomen dat bepaalde schadelijke mineralen reageren. Het toevoegen van loodacetaat kan bijvoorbeeld reageren met sulfide-ionen uit de afbraak van zwavelhoudende mineralen, waardoor onoplosbare loodsulfide-neerslagen ontstaan. Dit vermindert de hoeveelheid cyanide en zuurstof die zwavelhoudende mineralen verbruiken.

• Concurrerende adsorbentiaIn het geval van ertsen met koolstofhoudende stoffen, kan het toevoegen van concurrerende adsorptiemiddelen zoals Actieve kool Tijdens cyanide-uitloging kan het "goudroof"-effect worden verminderd. Geactiveerde koolstof concurreert met de koolstof in het erts om opgelost goud, waardoor de gouduitlogingssnelheid toeneemt.

Conclusie

De mineralen in goud- en zilverertsen hebben uiteenlopende en significante effecten op het cyanide-uitloogproces. IJzer-, koper-, arseen-, lood-, antimoonhoudende mineralen en koolstofverbindingen kunnen de uitloogefficiëntie beïnvloeden door reagentia te verbruiken, te voorkomen dat goud in contact komt met cyanide of opgelost goud te absorberen. Door middel van geschikte voorbehandelingsmethoden, optimalisatie van de uitloogomstandigheden en het gebruik van additieven kunnen deze negatieve effecten echter worden verminderd. Dit maakt een efficiëntere winning van goud en zilver uit complexe gemineraliseerde ertsen mogelijk, wat de economische levensvatbaarheid van mijnbouwactiviteiten verbetert.