Zmniejszenie zużycia cyjanku sodu podczas wypłukiwania koncentratu złota

Wprowadzenie

W przemyśle wydobywczym złota proces cyjanizacji jest powszechnie stosowany do wydobywania złota z koncentrat złotas. Sód cyjanek odgrywa kluczową rolę w tym procesie, ponieważ reaguje ze złotem, tworząc rozpuszczalne kompleksy cyjanku złota, które następnie można dalej przetwarzać w celu odzyskania złota. Jednak wysokie zużycie cyjanek sodowy nie tylko zwiększa koszty produkcji, ale także powoduje poważne obawy dotyczące środowiska ze względu na toksyczność cyjanku. Dlatego odkrywanie skutecznych sposobów na ograniczenie Cyjanek sodowy Wykorzystanie w procesie wymywania złota ma ogromne znaczenie zarówno ze względów ekonomicznych, jak i środowiskowych.

Czynniki wpływające na spożycie cyjanku sodu

Mineralogia koncentratu złota

Skład koncentratu złota ma ogromny wpływ na Cyjanek sodowy zużycie. Minerały takie jak piryt, pirotyn, chalkopiryt i inne minerały siarczkowe mogą reagować z cyjankiem i tlenem podczas ługowania. Piryt na przykład może zostać utleniony w obecności tlenu i cyjanku, co prowadzi do tworzenia różnych kompleksów żelazo-cyjankowych i zużywania cyjanku w tym procesie. Ponadto minerały miedzi mogą również powodować znaczne zużycie cyjanku. Miedź tworzy stabilne kompleksy cyjankowe, a gdy w roztworze ługującym występuje wysoka zawartość miedzi, stężenie cyjanku sodu musi zostać zwiększone, aby utrzymać aktywność ługowania złota, co jeszcze bardziej zwiększa wykorzystanie cyjanku.

Warunki wypłukiwania

wartość PH

pH szlamu ługowego jest czynnikiem krytycznym. Cyjanek występuje w różnych formach przy różnych poziomach pH. Przy niskim pH cyjanek może hydrolizować, tworząc cyjanowodór, lotną i szkodliwą substancję. Aby temu zapobiec, pH systemu ługowania jest zwykle utrzymywane na wysokim poziomie, zwykle około 10–11.5. Jednak zbyt wysokie pH może negatywnie wpłynąć na proces ługowania, np. zmniejszając aktywność niektórych enzymów lub powodując wytrącanie jonów metali, co może mieć wpływ na wydajność ługowania i zwiększać zużycie cyjanku.

Napowietrzanie i dostarczanie tlenu

Odpowiednia podaż tlenu jest niezbędna do utleniania złota i tworzenia kompleksów złoto-cyjankowych. Niewystarczające napowietrzenie lub niski poziom tlenu może spowolnić reakcję ługowania, co skutkuje niepełną ekstrakcją i potencjalnie wymusza dodanie większej ilości cyjanku w celu uzyskania lepszych rezultatów. Z drugiej strony nadmierne napowietrzenie może prowadzić do niepotrzebnego utleniania innych minerałów w koncentracie, co również zwiększa zużycie cyjanku.

Strategie mające na celu zmniejszenie spożycia cyjanku sodu

Wstępna obróbka koncentratu złota

Wstępna obróbka utleniająca

Metody wstępnej obróbki utleniającej mogą eliminować lub modyfikować minerały zużywające cyjanek w koncentracie złota. Prażenie jest powszechnym podejściem, w którym podgrzewanie koncentratu w obecności tlenu utlenia minerały siarczkowe i przekształca minerały zawierające żelazo w bardziej stabilne formy, zmniejszając ich reaktywność z cyjankiem podczas późniejszego ługowania. Jednak prażenie ma wady, takie jak wysokie zużycie energii i potencjalne zanieczyszczenie środowiska. Biooksydacja, przy użyciu mikroorganizmów, takich jak Thiobacillus ferrooxidans, jest łagodniejszą, bardziej energooszczędną i przyjazną dla środowiska alternatywą. Selektywnie utlenia minerały siarczkowe, skutecznie usuwając te, które zużywają cyjanek i obniżając zapotrzebowanie na cyjanek sodu podczas ługowania.

Flotacja w celu usunięcia miedzi

Gdy koncentrat złota zawiera znaczną ilość minerałów miedzi, flotacja może być stosowana jako etap wstępnego przetwarzania. Poprzez oddzielenie minerałów miedzi od frakcji zawierającej złoto, znacznie zmniejsza się zużycie cyjanku spowodowane tworzeniem kompleksu miedziowo-cyjankowego. Pozostały koncentrat bogaty w złoto może następnie zostać poddany ługowaniu cyjankiem przy niższej dawce cyjanku sodu.

Optymalizacja warunków wymywania

Kontrola pH

Utrzymanie odpowiedniego i stabilnego pH jest niezbędne. Wapno jest powszechnie stosowane do regulacji pH szlamu ługowego. Nie tylko podnosi pH, aby zapobiec hydrolizie cyjanku, ale także pomaga zmniejszyć zużycie cyjanku, wpływając na szybkość ługowania miedzi i zapobiegając tworzeniu się niektórych związków zużywających cyjanek. Jednak ilość wapna musi być starannie kontrolowana, ponieważ nadmierna ilość wapna może powodować wytrącanie się korzystnych jonów metali lub zwiększać lepkość szlamu, utrudniając dyfuzję substratów. Badania eksperymentalne pokazują, że dodanie około 1–2 kg/t wapna w celu dostosowania pH do około 10.5–11.5 często daje dobre rezultaty w zmniejszaniu zużycia cyjanku przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiej szybkości ługowania złota.

Optymalizacja napowietrzania

Aby zapewnić wydajne wypłukiwanie złota przy minimalnej zawartości cyjanku sodu, szybkość napowietrzania wymaga optymalizacji. Większość zakładów cyjankowania złota wykorzystuje niskociśnieniowe, bezolejowe sprężarki powietrza do dostarczania powietrza. Techniki takie jak instalowanie kaptura z małymi otworami na końcu rury doprowadzającej powietrze w celu utworzenia licznych pęcherzyków o małej średnicy mogą zwiększyć powierzchnię kontaktu między tlenem a szlamem wypłukiwania, zwiększając wydajność utleniania złota i zmniejszając niepotrzebne zużycie cyjanku. Zainstalowanie zaworu zwrotnego zapobiegającego cofaniu się powietrza również stabilizuje system napowietrzania. Dostosowanie szybkości napowietrzania do charakterystyki koncentratu i warunków wypłukiwania pomaga utrzymać optymalne stężenie tlenu w szlamie, co sprzyja wypłukiwaniu złota i ogranicza stosowanie cyjanku.

Stosowanie dodatków

Dodatki na bazie ołowiu

Dodanie dodatków na bazie ołowiu, takich jak azotan ołowiu, przed wypłukiwaniem cyjankiem może zmniejszyć zużycie cyjanku sodu. Jony ołowiu reagują z zanieczyszczeniami, takimi jak jony siarczkowe w koncentracie złota, tworząc nierozpuszczalne osady, zmniejszając ich wpływ na proces wypłukiwania i zużycie cyjanku. Na przykład podczas wypłukiwania rud złota o wysokiej zawartości minerałów siarczkowych dodanie 300–600 g/t azotanu ołowiu wraz z wstępną obróbką alkaliczną przez 2–3 godziny może zmniejszyć zużycie cyjanku sodu z 2500–3000 g/t do 1200–1500 g/t i zwiększyć szybkość wypłukiwania złota o 2%–4%.

Alternatywne środki czyszczące lub dodatki

Niektóre alternatywne środki czyszczące lub dodatki mogą być stosowane z cyjankiem w celu zmniejszenia ogólnego zużycia cyjanku. Jedną z takich opcji jest glicyna, nietoksyczny, nadający się do recyklingu i biodegradowalny aminokwas. W niektórych przypadkach technologia ługowania na bazie glicyny osiągnęła znaczną redukcję cyjanku, utrzymując jednocześnie wskaźniki odzysku złota podobne do tradycyjnych metod cyjanizacji. Dodanie określonych środków powierzchniowo czynnych może również poprawić zwilżalność cząstek złota i dyfuzję reagentów w szlamie ługującym, co potencjalnie pomaga w pewnym stopniu zmniejszyć zużycie cyjanku sodu.

Podsumowanie

Zmniejszenie zużycia cyjanku sodu w procesie ługowania koncentratu złota jest złożonym, ale kluczowym zadaniem. Poprzez zrozumienie czynników wpływających na zużycie cyjanku i wdrożenie strategii, takich jak wstępne przetwarzanie, optymalizacja warunków ługowania i stosowanie dodatków, można osiągnąć znaczące zmniejszenie zużycia cyjanku sodu. Przynosi to korzyści ekonomiczne przedsiębiorstwom wydobywającym złoto poprzez obniżenie kosztów produkcji i pomaga złagodzić ryzyko środowiskowe związane ze stosowaniem cyjanku. Oczekuje się, że dalsze badania i innowacje w tej dziedzinie przyniosą bardziej wydajne i przyjazne dla środowiska wydobycie złota procesów w przyszłości.