Kontrola wartości pH roztworu cyjanku sodu w procesie ługowania pryzm w celu ekstrakcji złota

1. Wstęp

Ługowanie pryzmowe jest powszechnie stosowaną techniką wydobywania złota z rud niskiej jakości. W tym procesie, Cyjanek sodowy roztwór jest często stosowany jako środek wymywający. Wśród licznych czynników wpływających na wydajność i bezpieczeństwo wymywania pryzm, kontrolowanie wartości pH Roztwór cyjanku sodu ma ogromne znaczenie.

2. Zasady chemiczne leżące u podstaw kontroli wartości pH

2.1 Reakcja rozpuszczania złota

Podczas używania Cyjanek sodowy roztwór do ługowania złota, zachodzi specyficzna reakcja chemiczna. W warunkach alkalicznych reakcja ta jest bardziej skuteczna. Podczas reakcji, cyjanek jony w roztworze wchodzą w interakcję ze złotem. Ta interakcja powoduje powstanie rozpuszczalnych kompleksów złoto-cyjankowych, co umożliwia ekstrakcję złota z rudy.

2.2 Stabilność cyjanku i pH

Cyjanek występuje w stanie równowagi w roztworze. Cyjanek może reagować z jonami wodoru obecnymi w roztworze. Gdy roztwór jest bardziej kwaśny (niższe wartości pH), reakcja ta prowadzi do powstania cyjanku wodoru, wysoce toksycznego gazu. Powoduje to nie tylko utratę cyjanku, zwiększając zużycie środka wymywającego, ale także stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników ze względu na toksyczność cyjanku wodoru. Dlatego utrzymanie odpowiedniej zasadowej wartości pH jest niezbędne. Pomaga to zminimalizować powstawanie gazu cyjanku wodoru i zapewnia stabilność cyjanku w roztworze w celu wydajnego wymywania złota.

3. Optymalny zakres wartości pH

Zwykle w kontekście Ługowanie pryzmowe w celu wydobycia złota za pomocą cyjanek sodowy Za optymalny zakres wartości pH roztworu uważa się na ogół przedział od 10 do 11.5.

3.1 pH poniżej zakresu optymalnego

Jeśli wartość pH roztworu cyjanku sodu spadnie poniżej 10, może wystąpić kilka negatywnych konsekwencji. Po pierwsze, szybkość rozpuszczania się złota znacznie spadnie. Reakcja między złotem a jonami cyjanku staje się mniej korzystna, co prowadzi do niższej wydajności ekstrakcji złota z rudy. Po drugie, jak wspomniano wcześniej, wzrośnie tworzenie się gazu cyjanku wodoru. Jest to niezwykle niebezpieczne dla pracowników w obszarze wydobywczym i ma również negatywny wpływ na środowisko. Ponadto przy niższych wartościach pH niektóre zanieczyszczenia w rudzie mogą rozpuszczać się łatwiej, zakłócając tworzenie się kompleksów złoto-cyjanek i dodatkowo zmniejszając szybkość wypłukiwania złota.

3.2 pH powyżej zakresu optymalnego

Chociaż reakcja między złotem a jonami cyjankowymi jest preferowana w warunkach alkalicznych, jeśli wartość pH jest zbyt wysoka (powyżej 11.5), mogą również pojawić się problemy. Nadmierna zasadowość może powodować wytrącanie się niektórych wodorotlenków metali. Na przykład jony metali, takie jak żelazo, aluminium i wapń obecne w rudzie, mogą tworzyć nierozpuszczalne wodorotlenki. Te nierozpuszczalne wodorotlenki mogą pokrywać powierzchnię cząstek rudy. Ta warstwa powłoki może utrudniać kontakt między roztworem cyjanku sodu a minerałami zawierającymi złoto, zmniejszając w ten sposób szybkość wypłukiwania złota. Ponadto wyższe wartości pH mogą wymagać dodania większej ilości substancji alkalicznych, co zwiększa koszt procesu.

4. Metody regulacji wartości pH

4.1 Wapno (wodorotlenek wapnia)

Wapno jest jednym z najczęściej stosowanych odczynników do regulacji wartości pH roztworu cyjanku sodu w procesie ługowania hałdowego. Gdy wapno jest dodawane do roztworu, reaguje z wodą. Ta reakcja uwalnia jony wodorotlenkowe, które zwiększają wartość pH roztworu, czyniąc go bardziej zasadowym. Wapno jest stosunkowo niedrogie i łatwo dostępne, co czyni je popularnym wyborem w przypadku operacji ługowania hałdowego na dużą skalę. Jednak podczas stosowania wapna należy zwrócić uwagę na jego dawkowanie. Nadmierne dodanie wapna może prowadzić do problemów, takich jak tworzenie się kamienia w rurociągach i urządzeniach. Dzieje się tak, ponieważ wapń w wapnie może reagować z jonami węglanowymi w roztworze, tworząc węglan wapnia.

4.2 Soda (wodorotlenek sodu)

Wodorotlenek sodu jest kolejnym skutecznym środkiem regulującym pH. Po dodaniu do roztworu cyjanku sodu dysocjuje w wodzie. Ta dysocjacja uwalnia jony wodorotlenkowe, które mogą szybko zwiększyć wartość pH roztworu. W porównaniu do wapna, wodorotlenek sodu ma szybszy i bardziej precyzyjny efekt regulacji pH. Jest często stosowany w sytuacjach, w których wymagana jest szybka i dokładna regulacja wartości pH, takich jak eksperymenty w skali laboratoryjnej lub niektóre operacje ługowania hałd na małą skalę. Jednak wodorotlenek sodu jest stosunkowo droższy niż wapno, co może ograniczać jego zastosowanie w produkcji przemysłowej na dużą skalę.

5. Monitorowanie i kontrola wartości pH

5.1 Czujniki pH

Aby zapewnić, że wartość pH roztworu cyjanku sodu w procesie ługowania hałdy pozostanie w optymalnym zakresie, powszechnie stosuje się czujniki pH do monitorowania w czasie rzeczywistym. Czujniki pH to urządzenia, które mogą wykrywać stężenie jonów wodorowych w roztworze. Przekształcają to stężenie w odpowiadający mu sygnał elektryczny, który jest następnie przedstawiany jako wartość pH. Te czujniki są zazwyczaj umieszczane w kluczowych miejscach w systemie ługowania hałdy, takich jak zbiorniki magazynowe roztworu ługującego, rurociągi do dostarczania roztworu ługującego do hałdy oraz na wylocie hałdy po procesie ługowania. Poprzez ciągłe monitorowanie wartości pH operatorzy mogą szybko wykryć wszelkie odchylenia od optymalnego zakresu i podjąć odpowiednie środki naprawcze.

5.2 Systemy sterowania automatycznego

W nowoczesnych operacjach ługowania pryzm, zautomatyzowane systemy sterowania są często integrowane z czujnikami pH, aby osiągnąć bardziej precyzyjną i wydajną kontrolę wartości pH. Te zautomatyzowane systemy sterowania mogą być zaprogramowane tak, aby automatycznie dostosowywały dawkę środków regulujących pH (takich jak wapno lub soda) na podstawie danych o wartości pH w czasie rzeczywistym wykrywanych przez czujniki. Na przykład, jeśli wartość pH roztworu spadnie poniżej ustawionej dolnej granicy, zautomatyzowany system sterowania zwiększy szybkość przepływu zawiesiny wapiennej lub roztworu wodorotlenku sodu dodawanego do roztworu ługującego, aby podnieść wartość pH. I odwrotnie, jeśli wartość pH przekroczy górną granicę, system zmniejszy dawkę środka regulującego pH. Ta zautomatyzowana metoda sterowania nie tylko poprawia dokładność kontroli wartości pH, ale także zmniejsza pracochłonność pracowników i zapewnia stabilność i ciągłość procesu ługowania pryzm.

6. Wniosek

W przypadku ługowania z hałdy w celu wydobycia złota przy użyciu roztworu cyjanku sodu ścisła kontrola wartości pH roztworu ma kluczowe znaczenie. Optymalny zakres wartości pH między 10 a 11.5 zapewnia wydajne rozpuszczanie złota, minimalizuje zużycie cyjanku i gwarantuje bezpieczeństwo pracowników i środowiska. Dzięki stosowaniu odpowiednich środków regulujących pH, ​​takich jak wapno i soda, oraz wdrażaniu monitorowania w czasie rzeczywistym i automatycznej kontroli za pomocą czujników pH i automatycznych systemów sterowania, firmy górnicze mogą optymalizować proces ługowania z hałdy, zwiększać wskaźniki odzysku złota i obniżać koszty operacyjne. W miarę wzrostu popytu na złoto, ciągłe badania i doskonalenie technologii kontroli wartości pH odegrają kluczową rolę w zrównoważonym rozwoju przemysłu wydobywczego złota.