Optymalizacja ługowania cyjanku sodu w rudach złota i miedzi

Wprowadzenie

Wydobycie złota i miedzi z rud miedziowo-złotych to złożony proces. Cyjanowanie, zwłaszcza przy użyciu Cyjanek sodowy, od dawna jest dominującą metodą ekstrakcji złota. Jednak obecność miedzi w tych rudach stwarza znaczne wyzwania dla procesu cyjanizacji, wpływając zarówno na odzyskiwanie złota, jak i cyjanek konsumpcja. Ten wpis na blogu zagłębia się w optymalizację sodu Wypłukiwanie cyjankiem w rudach złota i miedzi, badając podstawowe zasady, wyzwania i innowacyjne rozwiązania.

Zasady ługowania cyjankiem

Wypłukiwanie cyjankiem opiera się na unikalnej zdolności jonów cyjanku do tworzenia stabilnych kompleksów ze złotem i srebrem. Cyjanek sodu, który jest wysoce rozpuszczalny w wodzie i stosunkowo stabilny, służy jako główny środek wyługowujący. Po rozpuszczeniu w wodzie uwalnia jony cyjanku. Jony te reagują ze złotem w obecności tlenu poprzez proces elektrochemiczny. Złoto jest najpierw utleniane, a następnie wiązane przez jony cyjanku, tworząc rozpuszczalny kompleks, co umożliwia jego wydobycie z rudy.

Wyzwania związane z miedzią w rudach złota i miedzi

Zwiększone spożycie cyjanku

Miedź w rudach miedzi i złota reaguje z cyjankiem, tworząc różne kompleksy miedziowo-cyjankowe. Na każdy 1% reaktywnej miedzi można zużyć około 30 kg/t NaCN. To znaczne zużycie nie tylko zwiększa koszty operacyjne procesu cyjanizacji, ale także wymaga bardziej ostrożnego zarządzania wykorzystaniem cyjanku.

Hamowanie wypłukiwania złota

Wysokie stężenia kompleksów miedziowo-cyjankowych w roztworze ługującym mogą spowolnić rozpuszczanie złota. Ponadto miedź ma tendencję do tworzenia warstw pasywacyjnych na powierzchni cząstek złota. Warstwy te działają jak bariery, zmniejszając kontakt między złotem a jonami cyjankowymi, a tym samym utrudniając proces ekstrakcji.

Strategie optymalizacji wypłukiwania cyjanku sodu w rudach złota i miedzi

Wstępna obróbka rud

• Metody separacji fizycznej: Techniki takie jak separacja grawitacyjna, flotacja lub separacja magnetyczna mogą być stosowane w celu wstępnego zagęszczenia rudy. Poprzez selektywne usuwanie znacznej części minerałów miedzi przed cyjankowaniem, metody te zmniejszają zawartość miedzi w materiale, który zostanie poddany ługowaniu. Na przykład flotacja może oddzielić minerały siarczku miedzi od rudy zawierającej złoto, minimalizując zakłócenia miedzi podczas cyjankowania.

• Wstępna obróbka utleniająca: Procesy utleniające, takie jak prażenie, biooksydacja lub utlenianie ciśnieniowe, są skuteczne w rozbijaniu minerałów siarczkowych i uwalnianiu zamkniętego złota. W kontekście rud siarczku złota i miedzi, wstępne przetwarzanie utleniające nie tylko zwiększa odzysk złota, ale także zmniejsza negatywny wpływ miedzi na cyjankowanie. Prażenie, na przykład, przekształca minerały siarczkowe w tlenki, dzięki czemu złoto staje się bardziej dostępne dla procesu ługowania cyjankiem.

Optymalizacja parametrów procesu

• Stężenie cyjanku: Kluczowe jest określenie idealnego stężenia cyjanku. Podczas gdy wyższe stężenia mogą przyspieszyć rozpuszczanie złota, prowadzą również do nadmiernego zużycia cyjanku, szczególnie w obecności miedzi. Wymagane jest zrównoważone podejście, a w niektórych przypadkach użycie niższego stężenia cyjanku wraz z innymi dodatkami może dać lepsze rezultaty.

• Kontrola pH: Utrzymanie odpowiedniego poziomu pH (zwykle około 9-12) w roztworze ługującym jest kluczowe dla procesu cyjanizacji. W ługowaniu rudy złota i miedzi dostosowanie pH może pomóc kontrolować szybkość rozpuszczania zarówno miedzi, jak i złota. Nieznaczne obniżenie pH może czasami zwiększyć ługowanie złota poprzez zahamowanie ługowania miedzi.

• Temperatura i mieszanie: Podniesienie temperatury może przyspieszyć reakcję wymywania cyjanku, ale ma swoje ograniczenia. Nadmierne ciepło może zwiększyć lotność cyjanku i przyspieszyć jego utlenianie do mniej reaktywnych substancji. Odpowiednie mieszanie jest konieczne, aby zapewnić dobry kontakt między cząstkami rudy, roztworem cyjanku i tlenem. Jednak zbyt intensywne mieszanie może spowodować nadmierne zużycie sprzętu.

Stosowanie dodatków

• Amoniak:Dodanie amoniaku do procesu cyjanizacji może pomóc w zarządzaniu miedzią poprzez tworzenie z nią stabilnych kompleksów. Kompleksy te zapobiegają tworzeniu się niektórych związków cyjanku miedzi, które hamują rozpuszczanie złota. Jednak stosowanie amoniaku wymaga ostrożnego rozważenia ze względu na jego toksyczność i lotność, które stanowią zagrożenie dla środowiska.

• Glycine: Najnowsze badania wskazują, że glicynę można stosować w połączeniu z niskimi stężeniami cyjanku w celu ekstrakcji złota, srebra i miedzi z rud miedziowo-złotych. Kompleksy glicyny z jonami miedziowymi i miedziawymi wspomagają rozpuszczanie miedzi i mogą rozpuszczać warstwy pasywacyjne na powierzchniach złota i miedzi. Takie podejście może znacznie zmniejszyć zużycie cyjanku o co najmniej 75%.

Studia Przypadków

Japońska operacja górnicza

Niewielka kopalnia w Japonii pracowała nad maksymalizacją odzysku złota z rudy bogatej w miedź za pomocą cyjanizacji. W poprzednim cyklu cyjanizacji z 800 tonami pyłu (odpadów złota) odzyskali 1.3 kg złota o czystości 94% po elucji. Aby poprawić odzysk, użyli wapna w celu zwiększenia pH i amoniaku, aby wspomóc usuwanie miedzi. Dodatkowo przeprowadzili elucję miedzi z Węgiel przed wymywaniem złota oraz dostosowano napięcie i natężenie prądu podczas wymywania złota i elektroosadzania. Działania te pomogły w zwiększeniu odzysku złota.

Australijska ruda miedzi i złota niskiej jakości

Australijska ruda miedziowo-złota o niskiej zawartości węgla została przetworzona przy użyciu procesu „mieszanej flotacji — separacji miedzi i siarki — ługowania koncentratu siarki w celu uzyskania złota”. Dzięki optymalizacji odczynników flotacyjnych (używając kombinacji ksantogenianu butylu i dibutylodwutiofosforanu amonu jako kolektorów) i przepływu procesu (wiele etapów wstępnego oczyszczania i oczyszczania w obiegu zamkniętym) osiągnięto odzysk miedzi na poziomie 82.46% i kompleksowy odzysk złota na poziomie 91.87%.

Wniosek

Optymalizacja cyjanek sodowy proces ługowania w rudach złota i miedzi jest niezbędny do poprawy opłacalności ekonomicznej i zrównoważonego rozwoju środowiskowego wydobycia złota. Poprzez zrozumienie wyzwań stawianych przez miedź i wdrożenie strategii, takich jak wstępna obróbka, optymalizacja parametrów procesu i stosowanie dodatków, można osiągnąć znaczące usprawnienia w odzyskiwaniu złota i zużyciu cyjanku. Przyszłe badania w tej dziedzinie prawdopodobnie skupią się na opracowaniu bardziej wydajnych i przyjaznych dla środowiska metod, co jeszcze bardziej zmniejszy wpływ przetwarzania rudy złota i miedzi na środowisko, przy jednoczesnej maksymalizacji wydobycia zasobów.