Controle do valor de pH da solução de cianeto de sódio na lixiviação em pilha para extração de ouro

1. Introdução

A lixiviação em pilha é uma técnica predominante para extração de ouro de minérios de baixo teor. Neste processo, Cianeto de sódio A solução é frequentemente utilizada como agente lixiviante. Entre os inúmeros fatores que influenciam a eficiência e a segurança da lixiviação em pilha, o controle do valor do pH do Solução de cianeto de sódio é de suma importância.

2. Princípios químicos subjacentes ao controle do valor de pH

2.1 Reação de dissolução do ouro

Ao usar Cianeto de sódio solução para lixiviar ouro, ocorre uma reação química específica. Em condições alcalinas, essa reação é mais eficaz. Durante a reação, cianeto Os íons na solução interagem com o ouro. Essa interação resulta na formação de complexos solúveis de ouro e cianeto, o que permite a extração de ouro do minério.

2.2 Estabilidade do cianeto e pH

O cianeto existe em estado de equilíbrio na solução. O cianeto pode reagir com íons de hidrogênio presentes na solução. Quando a solução é mais ácida (valores de pH mais baixos), essa reação leva à formação de cianeto de hidrogênio, um gás altamente tóxico. Isso não só causa perda de cianeto, aumentando o consumo do agente lixiviante, mas também representa uma séria ameaça à saúde e à segurança dos trabalhadores devido à toxicidade do cianeto de hidrogênio. Portanto, manter um valor de pH alcalino adequado é essencial. Isso ajuda a minimizar a formação de gás cianeto de hidrogênio e garante a estabilidade do cianeto na solução para uma lixiviação eficiente do ouro.

3. Faixa de valores de pH ideais

Normalmente, no contexto de Lixiviação em pilha para extração de ouro utilização cianeto de sódio solução, o intervalo de valores de pH ideal é geralmente considerado como estando entre 10 e 11.5.

3.1 pH abaixo da faixa ideal

Se o valor de pH da solução de cianeto de sódio cair abaixo de 10, diversas consequências negativas podem ocorrer. Primeiramente, a taxa de dissolução do ouro diminuirá significativamente. A reação entre o ouro e os íons cianeto torna-se menos favorável, levando a uma menor eficiência de extração de ouro do minério. Em segundo lugar, como mencionado anteriormente, a formação de gás cianeto de hidrogênio aumentará. Isso é extremamente perigoso para os trabalhadores da área de mineração e também tem um impacto negativo no meio ambiente. Além disso, em valores de pH mais baixos, algumas impurezas no minério podem se dissolver mais facilmente, interferindo na formação de complexos ouro-cianeto e reduzindo ainda mais a taxa de lixiviação do ouro.

3.2 pH acima da faixa ideal

Embora a reação entre o ouro e os íons cianeto seja favorecida em condições alcalinas, se o valor de pH for muito alto (acima de 11.5), também podem surgir problemas. A alcalinidade excessiva pode causar a precipitação de certos hidróxidos metálicos. Por exemplo, íons metálicos como ferro, alumínio e cálcio presentes no minério podem formar hidróxidos insolúveis. Esses hidróxidos insolúveis podem revestir a superfície das partículas do minério. Essa camada de revestimento pode impedir o contato entre a solução de cianeto de sódio e os minerais auríferos, reduzindo assim a taxa de lixiviação do ouro. Além disso, valores de pH mais altos podem exigir a adição de mais substâncias alcalinas, aumentando o custo do processo.

4. Métodos para ajuste do valor de pH

4.1 Cal (Hidróxido de Cálcio)

A cal é um dos reagentes mais comumente utilizados para ajustar o pH da solução de cianeto de sódio na lixiviação em pilha. Quando a cal é adicionada à solução, ela reage com a água. Essa reação libera íons hidróxido, que aumentam o pH da solução, tornando-a mais alcalina. A cal é relativamente barata e facilmente acessível, o que a torna uma escolha popular para operações de lixiviação em pilha em larga escala. No entanto, ao usar cal, deve-se prestar atenção à sua dosagem. A adição excessiva de cal pode levar a problemas como a formação de incrustações em tubulações e equipamentos. Isso ocorre porque o cálcio na cal pode reagir com íons carbonato na solução para formar carbonato de cálcio.

4.2 Soda (Hidróxido de Sódio)

O hidróxido de sódio é outro agente eficaz para ajuste de pH. Quando adicionado à solução de cianeto de sódio, ele se dissocia em água. Essa dissociação libera íons hidróxido, que podem aumentar rapidamente o valor de pH da solução. Comparado à cal, o hidróxido de sódio tem um efeito de ajuste de pH mais rápido e preciso. É frequentemente utilizado em situações que exigem um ajuste rápido e preciso do valor de pH, como em experimentos em escala laboratorial ou em algumas operações de lixiviação em pilha de pequena escala. No entanto, o hidróxido de sódio é relativamente mais caro que a cal, o que pode limitar sua aplicação na produção industrial em larga escala.

5. Monitoramento e Controle do Valor de pH

5.1 Sensores de pH

Para garantir que o valor de pH da solução de cianeto de sódio no processo de lixiviação em pilha permaneça dentro da faixa ideal, sensores de pH são comumente empregados para monitoramento em tempo real. Sensores de pH são dispositivos que podem detectar a concentração de íons de hidrogênio na solução. Eles convertem essa concentração em um sinal elétrico correspondente, que é então apresentado como um valor de pH. Esses sensores são normalmente instalados em locais-chave no sistema de lixiviação em pilha, como nos tanques de armazenamento da solução de lixiviação, nas tubulações que fornecem a solução de lixiviação para a pilha e na saída da pilha após o processo de lixiviação. Ao monitorar continuamente o valor de pH, os operadores podem detectar rapidamente quaisquer desvios da faixa ideal e tomar as medidas corretivas apropriadas.

5.2 Sistemas de Controle Automatizados

Em operações modernas de lixiviação em pilha, sistemas de controle automatizados são frequentemente integrados a sensores de pH para obter um controle mais preciso e eficiente do valor de pH. Esses sistemas de controle automatizados podem ser programados para ajustar automaticamente a dosagem de agentes de ajuste de pH (como cal ou soda) com base nos dados de pH em tempo real detectados pelos sensores. Por exemplo, se o valor de pH da solução cair abaixo do limite inferior definido, o sistema de controle automatizado aumentará a vazão da pasta de cal ou da solução de hidróxido de sódio adicionada à solução de lixiviação para elevar o valor de pH. Por outro lado, se o valor de pH exceder o limite superior, o sistema reduzirá a dosagem do agente de ajuste de pH. Este método de controle automatizado não apenas melhora a precisão do controle do valor de pH, mas também reduz a intensidade de trabalho dos trabalhadores e garante a estabilidade e a continuidade do processo de lixiviação em pilha.

6. Conclusão

Na lixiviação em pilha para extração de ouro utilizando solução de cianeto de sódio, o controle rigoroso do pH da solução é de vital importância. A faixa ideal de pH entre 10 e 11.5 garante a dissolução eficiente do ouro, minimiza o consumo de cianeto e garante a segurança dos trabalhadores e do meio ambiente. Utilizando agentes de ajuste de pH adequados, como cal e soda, e implementando monitoramento em tempo real e controle automatizado por meio de sensores de pH e sistemas de controle automatizados, as mineradoras podem otimizar o processo de lixiviação em pilha, aumentar as taxas de recuperação de ouro e reduzir os custos operacionais. À medida que a demanda por ouro continua a crescer, a pesquisa e o aprimoramento contínuos na tecnologia de controle do pH desempenharão um papel crucial no desenvolvimento sustentável da indústria de mineração de ouro.