Rolul agenților de levigare în extracția aurului cu cianură de sodiu

Introducere

Leșierea cu cianură a fost mult timp o metodă dominantă în extracția aurului datorită eficienței sale ridicate și costului relativ scăzut. Cu toate acestea, procesul nu este lipsit de provocări, cum ar fi necesitatea unor timpi lungi de leșiere, consumul ridicat de cianură și prezența mineralelor refractare care pot împiedica dizolvarea aurului. Aici intervin adjuvanții de leșiere . Aditivii de leșiere sunt substanțe adăugate în soluția de leșiere cu cianură pentru a îmbunătăți extracția aurului, oferind o abordare mai eficientă și mai rentabilă a mineritului aurului.

Cum funcționează ajutoarele de levigare

Creșterea oxigenului dizolvat

Una dintre funcțiile principale ale multor agenți de levigare este creșterea conținutului de oxigen dizolvat în soluția de cianură. Pentru ca aurul să se dizolve în soluții de cianură, este necesar oxigen ca agent oxidant pentru a facilita oxidarea aurului și combinarea ulterioară a acestuia cu ionii de cianură. În condiții normale, oxigenul furnizat din aer este adesea insuficient, ceea ce limitează viteza cu care se dizolvă aurul. Agenții de levigare, cum ar fi peroxizii și persulfații, se pot descompune și elibera oxigen, asigurând o concentrație mai mare de oxigen dizolvat în suspensie. De exemplu, peroxidul de hidrogen se descompune pentru a oferi o sursă suplimentară de oxigen pentru reacția dintre aur și cianură.

Formarea celulelor galvanice (săruri de metale grele)

Anumite săruri de metale grele, cum ar fi sărurile de plumb, sărurile de MERCUR și sărurile de bismut, pot acționa ca agenți adjuvanți ai levigării prin crearea de celule galvanice locale. Atunci când sunt adăugate în suspensia de cianură, aceste metale grele se depun pe suprafața particulelor de aur. Aceasta creează o diferență de potențial între aur și metalul greu depus, ceea ce accelerează dizolvarea aurului. Aurul acționează ca anod unde are loc oxidarea, iar zona acoperită cu metal greu acționează ca catod. Acest proces asemănător electrochimiei accelerează semnificativ viteza cu care aurul este levigat.

Chelare și îndepărtarea impurităților

Unii agenți de levigare se pot lega de sau pot elimina impuritățile prezente în minereu, care pot interfera cu procesul de levigare a cianurii. În minereurile care conțin ioni metalici precum cuprul, zincul, fierul, aceste impurități pot reacționa cu cianura, consumând-o și reducând cantitatea disponibilă pentru dizolvarea aurului. Agenții de chelare din agenții de levigare formează complexe stabile cu acești ioni de impuritate, ținându-i departe și împiedicând reacția lor cu cianura. Acest lucru nu numai că reduce consumul de cianură, dar îmbunătățește și eficiența generală a procesului de levigare a aurului.

Tipuri de ajutoare de levigare și rolurile lor specifice

Agenti oxidanti

1.Peroxizii

• Peroxid de hidrogen : Peroxidul de hidrogen este unul dintre cei mai utilizați adjuvanți de levigare oxidanți. Acesta poate crește rapid conținutul de oxigen dizolvat în soluția de cianură. În aplicațiile industriale, adăugarea de peroxid de hidrogen la sistemul de levigare cu cianură poate scurta semnificativ timpul de levigare. De exemplu, în unele mine de aur, timpul de levigare poate fi redus cu până la 50% atunci când peroxidul de hidrogen este utilizat ca adjuvant de levigare. De asemenea, ajută la reducerea consumului de cianură, deoarece oxidarea îmbunătățită a aurului permite o utilizare mai eficientă a cianurii.

• Peroxid de calciu : Peroxidul de calciu este util în special în minereurile cu conținut ridicat de sulf. Se descompune mai lent decât peroxidul de hidrogen, oferind o eliberare mai susținută de oxigen. În plus, poate reduce descompunerea catalitică a cianurii de către mineralele care conțin sulf. În minereurile aurifere cu conținut ridicat de sulf, utilizarea peroxidului de calciu ca adjuvant de levigare poate duce la o creștere cu 10-15% a recuperării aurului în comparație cu levigarea tradițională cu cianură.

• Peroxid de bariu : Peroxidul de bariu are proprietatea unică de a asigura o eliberare lentă și stabilă de oxigen. Aceasta asigură o concentrație constantă și ridicată de oxigen dizolvat în suspensie pe o perioadă extinsă de timp. Rata de dizolvare a aurului crește liniar odată cu creșterea adaosului de peroxid de bariu, în timp ce consumul de cianură rămâne relativ stabil. De asemenea, este ușor de preparat și de aplicat în operațiunile miniere practice.

2. Persulfați

• Persulfații sunt agenți oxidanți puternici. Atunci când sunt adăugați în sistemul de levigare cu cianură, aceștia se descompun pentru a forma radicali sulfat extrem de reactivi. Acești radicali pot oxida aurul mai eficient decât oxigenul molecular, ceea ce duce la o creștere semnificativă a ratei de levigare a aurului. În unele cazuri, rata de dizolvare a aurului poate fi crescută de până la 8 ori în comparație cu levigarea convențională cu cianură, folosind aer ca sursă de oxigen.

Săruri de metale grele

1. Săruri de plumb

• Sărurile de plumb sunt utilizate pe scară largă în levigarea cu cianură. În minereurile care conțin minerale sulfurate precum pirita și arsenopirita, aceste minerale pot reacționa cu cianura și oxigenul, consumându-le și reducând eficiența levigării aurului. Sărurile de plumb pot forma un strat de pasivare pe suprafața mineralelor sulfurate, inhibând reacția acestora cu cianura și oxigenul. În același timp, plumbul poate forma o celulă galvanică cu aurul, promovând dizolvarea aurului. Într-o instalație de cianură canadiană, prin adăugarea de săruri de plumb și menținerea unei concentrații adecvate de oxigen dizolvat, efectele adverse ale mineralelor sulfurate asupra cianurii au fost depășite cu succes, rezultând o creștere cu 10-15% a recuperării aurului.

2. Săruri de mercur și bismut

• Sărurile de mercur și sărurile de bismut pot acționa, de asemenea, ca acceleratori în levigarea cu cianură. Similar sărurilor de plumb, acestea pot forma celule galvanice cu aurul, crescând rata de levigare. Cu toate acestea, din cauza toxicității mercurului și a costului relativ ridicat al bismutului, aplicațiile lor sunt mai limitate în comparație cu sărurile de plumb. Însă, în unele cazuri specifice în care minereul are proprietăți unice, aceste săruri pot fi considerate în continuare adjuvanți eficienți pentru levigare.

Agenți chelatori și alții

1.Acid citric

• Acidul citric poate fi utilizat ca adjuvant de levigare în extracția aurului cu cianură . În minereurile care conțin ioni metalici precum cupru, zinc, fier, acești ioni pot consuma cianură și oxigen, reducând eficiența levigării aurului. Acidul citric se poate lega de acești ioni metalici, formând complexe stabile. De exemplu, formează un complex cupru-citrat. Acest lucru nu numai că reduce consumul de cianură și oxigen de către acești ioni de impuritate, dar ajută și la dispersarea mineralelor din gangă, îmbunătățind mediul general de levigare. În unele experimente de laborator, adăugarea de acid citric la soluția de levigare cu cianură a crescut recuperarea aurului cu 5-10%.

2. Compuși pe bază de amoniac

• În unele cazuri, compușii pe bază de amoniac pot fi utilizați ca adjuvanți de levigare, în special în minereurile care conțin minerale cupru-aur. Amoniacul poate forma complexe cu ionii de cupru, reducând interferența cuprului în levigarea aurului cu cianură. Prin ajustarea raportului amoniac-cianură în soluția de levigare, este posibilă dizolvarea selectivă a aurului, reducând în același timp dizolvarea cuprului, ceea ce este benefic pentru procesele ulterioare de recuperare a aurului.

Cazuri de aplicare

1. Într-o mină de aur din Australia

• Mina procesa un minereu aurifer de grad scăzut și conținut ridicat de sulf. Prin utilizarea unei combinații de peroxid de hidrogen și săruri de plumb ca adjuvanți de levigare, s-au obținut îmbunătățiri semnificative. Rata de levigare a aurului a crescut cu 8-10% în comparație cu levigarea tradițională cu cianură. Adăugarea de peroxid de hidrogen a furnizat oxigen suplimentar, sporind oxidarea aurului, în timp ce sărurile de plumb au inhibat impactul negativ al mineralelor sulfurate. Consumul de cianură a fost, de asemenea, redus cu aproximativ 20%, ceea ce a dus la economii semnificative de costuri.

2. O mină de aur chineză care exploatează minereuri complexe

• Minereul din această mină conținea niveluri ridicate de impurități de cupru și fier. Prin utilizarea acidului citric ca adjuvant de levigare în procesul de levigare cu cianură, rata de recuperare a aurului a crescut de la 70% la 78%. Acidul citric s-a legat de ionii de cupru și fier, reducând interferența acestora în reacția aur-cianură. Timpul de levigare a fost, de asemenea, ușor redus, îmbunătățind productivitatea generală a operațiunii miniere.

Considerații pentru alegerea și utilizarea adjuvanților de levigare

1. Caracteristicile minereului

• Compoziția minereului este crucială în determinarea adjuvantului de levigare adecvat. Pentru minereurile cu conținut ridicat de sulf, agenții oxidanți precum peroxidul de calciu sau peroxidul de bariu pot fi mai potriviți, deoarece aceștia nu numai că pot furniza oxigen, dar pot reduce și impactul negativ al sulfului. În minereurile cu niveluri ridicate de ioni metalici impurificați, ar trebui luați în considerare agenți de chelare, cum ar fi acidul citric sau compușii pe bază de amoniac.

2. Raportul cost-eficiență

• Costul adjuvantului de levigare, inclusiv prețul de achiziție, transportul și depozitarea, trebuie evaluat. Unii adjuvanți de levigare, cum ar fi anumite săruri de bismut, pot fi eficienți, dar relativ scumpi. În astfel de cazuri, trebuie găsit un echilibru între cost și îmbunătățirea recuperării aurului. În plus, reducerea consumului de cianură și a timpului de levigare datorită utilizării adjuvanților de levigare ar trebui, de asemenea, luată în considerare în analiza cost-eficiență.

3. Impactul asupra mediului

• Întrucât levigarea cu cianură prezintă deja probleme de mediu din cauza toxicității cianurii, alegerea adjuvantului de levigare ar trebui să ia în considerare și impactul acesteia asupra mediului. De exemplu, unii agenți oxidanți pot produce subproduse care trebuie tratați corespunzător. Utilizarea sărurilor de mercur , deși eficientă în unele cazuri, este foarte restricționată din cauza toxicității lor extreme și a pericolelor pentru mediu.

Concluzie

Aditivii de levigare joacă un rol vital în extracția aurului cu cianură. Aceștia pot îmbunătăți semnificativ eficiența procesului de levigare prin creșterea recuperării aurului, reducerea timpului de levigare și diminuarea consumului de cianură. Prin înțelegerea diferitelor tipuri de adjuvanți de levigare, a mecanismelor lor de funcționare și a modului de selectare a celor mai potriviți în funcție de caracteristicile minereului, minerii de aur își pot optimiza operațiunile. Pe măsură ce cererea de aur continuă să crească, utilizarea adjuvanților de levigare în levigarea cu cianură va deveni probabil și mai răspândită, contribuind la practici de minerit aur mai sustenabile și mai eficiente.