Wat is de optimale pH-waarde voor cyanide-uitloging?

Cyanide-uitloging is sinds de industriële toepassing in 1887 een hoeksteen van de winning van goud en zilver uit minerale ertsen. Dit proces is afhankelijk van een delicaat evenwicht tussen verschillende chemische en omgevingsfactoren, waarbij de pH-waarde van de oplossing een van de belangrijkste parameters is.

De chemische redenering achter pH bij cyanide-uitloging

Cyanide, meestal in de vorm van Natriumcyanide (NaCN) of kalium cyanide (KCN) dient als het primaire uitloogmiddel. De interactie met goud en zilver wordt echter sterk beïnvloed door de pH-waarde. Cyanide leeft in evenwicht met waterstofcyanide (HCN), een zeer giftige en vluchtige verbinding. In een zure omgeving (lage pH) verschuift de chemische balans richting de vorming van HCN-gas. Dit brengt niet alleen ernstige veiligheidsrisico's met zich mee, maar vermindert ook de beschikbaarheid van vrije cyanide-ionen, die nodig zijn voor het oplossen van goud en zilver.

Voor efficiënt goud en ZilverwinningDe oplossing moet alkalisch worden gehouden. Bij een hoge pH blijft cyanide voornamelijk in ionische vorm, waardoor het stabiele complexen met goud en zilver kan vormen. Tijdens het uitloogproces worden hydroxide-ionen geproduceerd, die verder bijdragen aan de alkaliteit van de oplossing.

Het bepalen van het optimale pH-bereik

Uit talrijke onderzoeken en industriële praktijken is een optimaal pH-bereik voor Uitloging van cyanideOver het algemeen wordt een pH-waarde boven de 10.5 als essentieel beschouwd, en de meeste bewerkingen streven ernaar de pH tussen de 11 en 12 te houden. Dit is waarom:

• Het maximaliseren van de goudoplossing: Bij een pH binnen dit bereik is de oplossnelheid van goud optimaal. Afwijken van dit bereik kan leiden tot een aanzienlijke afname van de extractie-efficiëntie. Als de pH bijvoorbeeld onder de 10.5 daalt, vermindert de vorming van HCN-gas de concentratie vrije cyanide-ionen, waardoor de reactie met goud vertraagt.

• Het minimaliseren van het cyanideverbruik: Het cyanideverbruik hangt nauw samen met de pH-waarde. Een lagere pH-waarde kan leiden tot een verhoogd cyanideverbruik, omdat cyanide minder efficiënt complexen vormt. Door een hoge pH te handhaven, wordt de stabiliteit van cyanidecomplexen gewaarborgd en wordt onnodig gebruik verminderd. Cyanideverbruik.

• VeiligheidsoverwegingenVanuit veiligheidsoogpunt is het cruciaal om de pH boven de 10.5 te houden. HCN-gas is extreem giftig en zelfs kleine hoeveelheden kunnen dodelijk zijn. Door de pH binnen het aanbevolen bereik te houden, wordt de vorming van dit gevaarlijke gas geminimaliseerd en worden de gezondheid en veiligheid van werknemers in mijnbouw- en winningsinstallaties gewaarborgd.

Factoren die de optimale pH beïnvloeden

• ErtssamenstellingVerschillende ertsen kunnen verschillende onzuiverheden en mineralen bevatten die de optimale pH-waarde kunnen beïnvloeden. Zo kan erts met een hoog zwavelgehalte een iets andere pH-aanpassing vereisen, omdat zwavelhoudende verbindingen kunnen reageren met de cyanideoplossing en de algehele chemische omgeving kunnen beïnvloeden.

• TemperatuurDe temperatuur van het uitloogproces kan ook van invloed zijn op de optimale pH. Naarmate de temperatuur verandert, veranderen de oplosbaarheid van zuurstof en de snelheid van chemische reacties. Over het algemeen neemt de zelfhydrolyse van cyanide toe naarmate de temperatuur stijgt en neemt de oplosbaarheid van zuurstof af. Dit kan een kleine aanpassing van de pH vereisen om optimale uitloogomstandigheden te behouden. De meeste cyanide-uitloogprocessen worden echter uitgevoerd bij omgevingstemperatuur (ongeveer 15-30 °C) om overmatige cyanide-ontleding en zuurstofverlies te voorkomen.

Methoden voor pH-regeling

• Kalk (CaO) en natronloog (NaOH)Dit zijn de meest gebruikte reagentia voor het aanpassen en handhaven van de pH bij het uitlogen van cyanide. Kalk vormt, wanneer toegevoegd aan water, calciumhydroxide, dat reageert met zure componenten in de oplossing om de pH te verhogen. Natronloog (NaOH), een sterke base, kan ook worden gebruikt om de pH snel te verhogen. De keuze tussen de twee hangt af van factoren zoals kosten, beschikbaarheid en de specifieke eisen van het te verwerken erts.

• pH-sensorenOm een ​​nauwkeurige pH-regeling te garanderen, vertrouwen moderne mijnbouwbedrijven op geavanceerde pH-sensoren. Deze sensoren kunnen continu de pH van de uitloogoplossing bewaken en realtime gegevens leveren. Op basis van deze gegevens kunnen operators de toevoeging van pH-regulerende reagentia aanpassen om de optimale pH-waarde te behouden.

Concluderend kan gesteld worden dat de optimale pH-waarde voor cyanide-uitloging tussen 11 en 12 ligt. Deze waarde wordt bepaald door een combinatie van chemische reacties, veiligheidseisen en de noodzaak van efficiënte goud- en zilverwinning. Door de pH en andere parameters zorgvuldig te controleren, kunnen mijnbouwbedrijven de winning van edelmetalen maximaliseren en tegelijkertijd de milieu- en veiligheidsrisico's minimaliseren.