Factoren die de efficiëntie van het uitlogen van gouderts met natriumcyanide beïnvloeden

In de goudmijnindustrie is de Cyanidatie proces met behulp van Natriumcyanide wordt veel gebruikt om goud uit ertsen te winnen. De efficiëntie van dit proces kan echter door tal van factoren worden beïnvloed. Inzicht in deze factoren is cruciaal voor het optimaliseren van het goudwinningsproces, het verbeteren van de winningspercentages en het verlagen van de operationele kosten. Dit artikel gaat dieper in op de belangrijkste factoren die de efficiëntie van goudwinning beïnvloeden. Goud erts uitlogen met Natriumcyanide.

Ertskenmerken

Minerale samenstelling

De minerale samenstelling van goudertsen speelt een belangrijke rol in het cyanideringsproces. Sommige mineralen kunnen een nadelig effect hebben op de gouduitloging. Zo kunnen koper, arseen, antimoon en bismut in het erts het cyanideverbruik verhogen of de zuurstof in de slurry verarmen, waardoor de gouduitlogingssnelheid afneemt. Wanneer kopermineralen aanwezig zijn, kan koper reageren met cyanide om koper-cyanidecomplexen te vormen, waarbij een grote hoeveelheid cyanide wordt verbruikt. In het geval van arseenhoudende mineralen kunnen ze oxideren in de cyanideoplossing, waarbij zuurstof wordt verbruikt en arseenverbindingen worden gevormd die het oppervlak van gouddeeltjes kunnen bedekken, waardoor het contact tussen goud en cyanide wordt belemmerd. Bovendien kan koolstof, als het erts een hoog koolstofgehalte bevat, het opgeloste goud adsorberen, wat leidt tot goudverlies in de residuen. Om deze problemen te beperken, kunnen voorbehandelingsmethoden zoals roosten of flotatie worden gebruikt om de impact van deze schadelijke onzuiverheden te verwijderen of te verminderen.

Gouddeeltjesgrootte

De grootte van gouddeeltjes heeft een directe invloed op de uitloogtijd en -efficiëntie. Grove gouddeeltjes (groter dan 74 μm) hebben een lagere oplossnelheid vanwege hun kleinere oppervlak dat beschikbaar is voor reactie met cyanide. In het cyanideringsproces is het essentieel om ervoor te zorgen dat de gouddeeltjes voldoende vrijkomen uit de ganggesteentemineralen. Het vermalen van het erts tot een geschikte fijnheid is cruciaal om dit te bereiken. Door de deeltjesgrootte te verkleinen, worden meer goudoppervlakken blootgelegd, wat de reactie met cyanide vergemakkelijkt. Overmatig vermalen moet echter worden vermeden, omdat dit kan leiden tot hogere kosten, zoals een hoger energieverbruik en slijtage van de maalapparatuur. Bovendien kan overmatig vermalen leiden tot het vrijkomen van fijne ganggesteentemineralen die het uitloogproces kunnen verstoren of de scheiding van vast en vloeibaar kunnen bemoeilijken. Voor ertsen met fijnkorrelig goud kan het bereiken van een geschikte maalfijnheid, meestal met een hoog percentage deeltjes kleiner dan een bepaalde grootte (bijv. -38 μm), het uitloogeffect aanzienlijk verbeteren.

Ertsstructuur en textuur

De interne structuur en textuur van het erts kunnen ook van invloed zijn op het cyanideringsproces. Ertsen met complexe structuren, zoals die met fijne insluitsels of ingekapseld goud, vereisen mogelijk intensievere vermaling of extra voorbehandelingsstappen om het goud bloot te leggen voor uitloging. Poreuze ertsen kunnen de cyanideoplossing gemakkelijker laten penetreren, wat de uitlogingsefficiëntie verbetert. Aan de andere kant kunnen dichte of compacte ertsen de diffusie van cyanide en zuurstof beperken, wat resulteert in lagere uitlogingssnelheden. Inzicht in de ertsstructuur door middel van technieken zoals microscopie kan helpen bij het ontwerpen van effectievere uitlogingsstrategieën.

Uitloogomstandigheden

Cyanideconcentratie

De concentratie van natriumcyanide in de uitloogoplossing is een kritische factor. De oplossnelheid van goud neemt aanvankelijk lineair toe met de toename van Cyanideconcentratie Totdat het een piekwaarde bereikt. Boven een bepaalde concentratie is het mogelijk dat verdere verhogingen van cyanide de oplossnelheid van het goud niet significant verbeteren en zelfs tot een afname kunnen leiden. Bij goudcyanidering wordt het cyanidegehalte in de oplossing doorgaans gehandhaafd tussen 0.03% en 0.08%. Wanneer de cyanideconcentratie te laag is, is het gouduitloogeffect slecht en is de uitloogsnelheid laag, wat resulteert in langere uitloogtijden en hogere kosten. Omgekeerd veroorzaakt een overmatige hoeveelheid cyanide niet alleen afval, maar verhoogt het ook de milieurisico's die gepaard gaan met de verwerking en verwijdering van cyanide. Daarom is het bepalen van de optimale cyanideconcentratie op basis van de specifieke ertseigenschappen essentieel voor efficiënte goudwinning.

Zuurstofconcentratie

Zuurstof is nodig voor de oxidatie van goud tijdens het cyanideringsproces. De oplossnelheid van goud neemt toe met de toename van de zuurstofconcentratie. In de meeste cyanideringsinstallaties wordt doorgaans lucht als zuurstofbron gebruikt. Door zuurstof in de oplossing te verrijken of door cyanidering onder hoge druk met beluchting uit te voeren, kan de goudoplosbaarheid worden verbeterd. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de oplosbaarheid van zuurstof in de oplossing echter aanzienlijk af. Bij 100 °C daalt de zuurstofoplosbaarheid tot nul, waardoor het uitloogproces stopt. Daarom is het handhaven van een geschikte zuurstofconcentratie in de uitloogslurry, rekening houdend met factoren zoals temperatuur en beweging, cruciaal voor een efficiënte gouduitloging.

PH waarde

Het handhaven van de juiste pH-waarde in de uitloogpulp is essentieel voor het cyanideringsproces. Bij industriële productie wordt de pH-waarde van de pulp meestal tussen 10.0 en 11.0 gehouden. Kalk wordt vaak aan de cyanideoplossing toegevoegd als beschermende alkali. Het helpt de hydrolyse van cyanide te verminderen, waardoor het verlies van cyanide als waterstofcyanidegas wordt geminimaliseerd. Bovendien kan kalk zure stoffen in het erts neutraliseren en schadelijke ionen in de slurry neerslaan, waardoor ideale omstandigheden worden gecreëerd voor het oplossen van goud. Als de alkaliteit te hoog (pH > 12) of te laag (pH < 9) is, neemt de uitloogsnelheid van goud af. Een hoge alkaliteit kan de reactie tussen goud en cyanide remmen, terwijl een lage alkaliteit de hydrolyse van cyanide kan versnellen en het verbruik ervan kan verhogen.

Temperatuur

De temperatuur van het uitloogproces heeft een complex effect op de cyanidering van goud. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de activiteit van ionen toe, wat aanvankelijk de uitloogsnelheid van goud versnelt. Hogere temperaturen leiden echter ook tot een aanzienlijke afname van de oplosbaarheid van zuurstof in de oplossing. Tegelijkertijd neemt de hydrolyse van cyanide zelf toe, evenals de reactie van het basismetaal. cyaniden versnelt, wat resulteert in een verhoogd cyanideverbruik. Bovendien neemt de oplosbaarheid van calciumhydroxide (uit toegevoegde kalk) af bij hogere temperaturen, wat kan leiden tot een daling van de pH-waarde van de pulp. Daarom is voor de meeste goudcyanideringsprocessen, hoewel een matige temperatuurverhoging de uitloogsnelheid tot op zekere hoogte kan verbeteren, een te hoge temperatuur niet gunstig. Over het algemeen wordt cyanidering vaak uitgevoerd bij omgevingstemperatuur of licht verhoogde temperaturen, en de optimale temperatuur moet worden bepaald op basis van de specifieke ertseigenschappen en procesomstandigheden.

Uitloogtijd

De benodigde uitloogtijd hangt af van verschillende factoren, zoals de aard van het erts, de cyanideringsmethode en de uitloogomstandigheden. Bij geroerde cyanidering bedraagt ​​de uitloogtijd meestal meer dan 24 uur en kan soms wel 40 uur of langer duren. Bij het uitlogen van telluridegouderts kan dit oplopen tot 72 uur. Bij percolatiecyanidering is de uitloogtijd zelfs nog langer, vaak zelfs meer dan vijf dagen. Als de uitloogtijd te kort is, lossen de gouddeeltjes mogelijk niet volledig op, wat resulteert in lage winningspercentages. Omgekeerd, als de uitloogtijd te lang is, verhoogt dit niet alleen de productiekosten, maar kan het ook leiden tot het oplossen van meer onzuiverheden in het erts, wat de daaropvolgende goudwinning kan verstoren. Daarom is het bepalen van de juiste uitloogtijd door middel van experimenteel onderzoek en procesoptimalisatie noodzakelijk om efficiënte goudwinning te bereiken.

Slibconcentratie

De concentratie van de uitloogslurry heeft een directe invloed op de diffusiesnelheid van componenten in het cyanideringsproces. Een hoge slurryconcentratie verhoogt de viscositeit van de slurry, wat niet bevorderlijk is voor de diffusie van cyanide en zuurstof naar de gouddeeltjes, waardoor de uitloogefficiëntie afneemt. Omgekeerd, als de slurryconcentratie te laag is, kan dit weliswaar de diffusiecondities verbeteren, maar zal het verbruik van cyanide en andere reagentia toenemen en ook grotere apparatuurvolumes vereisen, wat leidt tot hogere kosten. De juiste slurryconcentratie moet worden bepaald door middel van verrijkingstests op basis van de kenmerken van het erts. Voor ertsen met minder modder en minder onzuiverheden kan een hogere slurryconcentratie (meestal 40% - 50%) worden gebruikt voor de uitloging. Voor ertsen met een complexe mineraalsamenstelling en een hoog moddergehalte is vaak een lagere slurryconcentratie (ongeveer 25%) vereist.

Andere factoren

Aanwezigheid van onzuiverheden in de slurry

Naast de schadelijke mineralen in het erts zelf kunnen ook andere onzuiverheden in de uitloogslurry het cyanideringsproces beïnvloeden. Zo kunnen fijne ganggesteentedeeltjes, met name die met een hoog kleigehalte, de viscositeit van de slurry verhogen, waardoor de beweging van cyanide en zuurstof wordt belemmerd. Deze fijne deeltjes kunnen ook cyanide adsorberen, waardoor de effectieve concentratie voor gouduitloging afneemt. Bovendien kunnen bepaalde zware metaalionen in de slurry reageren met cyanide en complexen vormen, waardoor cyanide wordt verbruikt en de gouduitlogingsreactie wordt verstoord. Regelmatige monitoring en een geschikte voorbehandeling van de slurry om deze onzuiverheden te verwijderen of te verminderen, kunnen de cyanideringefficiëntie verbeteren.

Roeren en mengen

Goed roeren en mengen van de uitloogslurry is essentieel voor een gelijkmatige verdeling van cyanide, zuurstof en ertsdeeltjes. Roeren helpt de reactanten effectiever met elkaar in contact te brengen, waardoor de reactiesnelheid wordt verbeterd. Onvoldoende roeren kan leiden tot lokale concentratiegradiënten, waarbij sommige delen van de slurry onvoldoende cyanide of zuurstof bevatten, wat leidt tot onvolledige gouduitloging. Te intensief roeren kan echter overmatige slijtage van de apparatuur veroorzaken en kan ook leiden tot schuimvorming in de slurry, wat het uitloogproces kan beïnvloeden. Daarom is het optimaliseren van de roersnelheid en -intensiteit volgens de specifieke procesvereisten belangrijk voor een efficiënte goudcyanidering.

Concluderend kan gesteld worden dat de efficiëntie van het uitlogen van gouderts met natriumcyanide wordt beïnvloed door een veelheid aan factoren, waaronder de ertseigenschappen, de uitloogomstandigheden en andere operationele parameters. Door deze factoren zorgvuldig te overwegen en te optimaliseren, kunnen mijnbouwbedrijven de goudwinning verbeteren, de kosten verlagen en de milieu-impact van het cyanideringsproces minimaliseren.