Optimizacija izpiranja natrijevega cianida v zlato-bakrenih rudah

Uvod

Pridobivanje zlata in bakra iz zlato-bakrenih rud je kompleksen postopek. Cianidacija, zlasti z uporabo natrijevega cianida , je že dolgo prevladujoča metoda za pridobivanje zlata. Vendar pa prisotnost bakra v teh rudah predstavlja znatne izzive za postopek cianidacije, saj vpliva tako na pridobivanje zlata kot na porabo cianida . Ta objava na blogu se poglobljeno ukvarja z optimizacijo izpiranja natrijevega cianida v zlato-bakrenih rudah in raziskuje osnovna načela, izzive in inovativne rešitve.

Načela izpiranja s cianidom

Izluževanje s cianidom je odvisno od edinstvene sposobnosti cianidnih ionov, da tvorijo stabilne komplekse z zlatom in srebrom. Natrijev cianid, ki je v vodi zelo topen in relativno stabilen, služi kot glavno lužilo. Ko se raztopi v vodi, sprosti cianidne ione. Ti ioni reagirajo z zlatom v prisotnosti kisika z elektrokemičnim procesom. Zlato se najprej oksidira in nato veže na cianidne ione, da tvori topen kompleks, kar omogoča njegovo ekstrakcijo iz rude.

Izzivi, ki jih predstavlja baker v zlato-bakrenih rudah

Povečana poraba cianida

Baker v zlato-bakrenih rudah reagira s cianidom in tvori različne bakrovo-cianidne komplekse. Za vsak 1 % prisotnega reaktivnega bakra se lahko porabi približno 30 kg/t NaCN. Ta znatna poraba ne le poveča obratovalne stroške procesa cianidacije, temveč zahteva tudi skrbnejše upravljanje z uporabo cianida.

Inhibicija izpiranja zlata

Visoke koncentracije bakrovo-cianidnih kompleksov v raztopini za luženje lahko upočasnijo raztapljanje zlata. Poleg tega ima baker nagnjenost k tvorbi pasivacijskih plasti na površini zlatih delcev. Te plasti delujejo kot ovire, ki zmanjšujejo stik med zlatom in cianidnimi ioni in s tem ovirajo proces ekstrakcije.

Strategije za optimizacijo izpiranja natrijevega cianida v zlato-bakrenih rudah

Predobdelava rud

• Metode fizikalnega ločevanja : Za predhodno koncentriranje rude se lahko uporabijo tehnike, kot so gravitacijsko ločevanje, flotacija ali magnetno ločevanje. Z selektivno odstranitvijo znatnega dela bakrovih mineralov pred cianidacijo te metode zmanjšajo vsebnost bakra v materialu, ki bo podvržen izluževanju. Na primer, flotacija lahko loči minerale bakrovega sulfida od rude, ki vsebuje zlato, in tako zmanjša vpliv bakra med cianidacijo.

• Oksidativna predobdelava : Oksidativni procesi, kot so praženje, biooksidacija ali oksidacija pod pritiskom, so učinkoviti pri razgradnji sulfidnih mineralov in sproščanju zlata. V kontekstu zlato-bakrovih sulfidnih rud oksidativna predobdelava ne le poveča pridobivanje zlata, temveč tudi zmanjša negativni vpliv bakra na cianidacijo. Praženje na primer pretvori sulfidne minerale v okside, zaradi česar je zlato lažje dostopno za postopek izluževanja s cianidom.

Optimizacija procesnih parametrov

• Koncentracija cianida : Ključnega pomena je določiti idealno koncentracijo cianida. Čeprav lahko višje koncentracije pospešijo raztapljanje zlata, vodijo tudi do prekomerne porabe cianida, zlasti v prisotnosti bakra. Potreben je uravnotežen pristop, v nekaterih primerih pa lahko uporaba nižje koncentracije cianida skupaj z drugimi dodatki prinese boljše rezultate.

• Nadzor pH : Vzdrževanje prave ravni pH (običajno okoli 9–12) v raztopini za izluževanje je ključnega pomena za postopek cianidacije. Pri izluževanju zlato-bakrene rude lahko prilagajanje pH pomaga nadzorovati hitrost raztapljanja bakra in zlata. Rahlo znižanje pH lahko včasih poveča izluževanje zlata z zaviranjem izluževanja bakra.

• Temperatura in mešanje : Zvišanje temperature lahko pospeši reakcijo izpiranja cianida, vendar ima svoje omejitve. Prekomerna toplota lahko poveča hlapnost cianida in pospeši njegovo oksidacijo v manj reaktivne snovi. Za zagotovitev dobrega stika med delci rude, raztopino cianida in kisikom je potrebno ustrezno mešanje. Vendar pa lahko pretirano mešanje povzroči prekomerno obrabo opreme.

Uporaba dodatkov

• Amonijak : Dodajanje amonijaka v postopek cianidacije lahko pomaga pri upravljanju bakra, saj z njim tvori stabilne komplekse. Ti kompleksi preprečujejo nastanek nekaterih bakrovo-cianidnih spojin, ki zavirajo raztapljanje zlata. Vendar pa je treba pri uporabi amonijaka skrbno pretehtati njegovo toksičnost in hlapnost, ki predstavljata okoljska tveganja.

• Glicin : Nedavne raziskave kažejo, da se glicin lahko uporablja v kombinaciji z nizkimi koncentracijami cianida za ekstrakcijo zlata, srebra in bakra iz zlato-bakrenih rud. Glicin se kompleksira z bakrovimi in bakrovimi ioni, pospešuje raztapljanje bakra in lahko raztopi pasivacijske plasti na zlatih in bakrenih površinah. Ta pristop lahko znatno zmanjša porabo cianida za vsaj 75 %.

Primeri dobre prakse

Japonska rudarska operacija

Majhen rudnik na Japonskem si je prizadeval za čim večje pridobivanje zlata iz rude, bogate z bakrom, z uporabo cianidacije. V prejšnjem ciklu cianidacije z 800 tonami prahu (zlate jalovine) so po eluciji pridobili 1.3 kilograma 94-odstotnega čistega zlata. Za izboljšanje izkoristka so uporabili apno za povečanje pH in amonijak za odstranitev bakra. Poleg tega so pred elucijo zlata izvedli elucijo bakra iz ogljika in prilagodili napetost in amperažo med elucijo zlata in elektrolitskim nanašanjem. Ti ukrepi so pripomogli k povečanju izkoristka zlata.

Avstralska nizkokakovostna bakreno-zlata ruda

Avstralska nizkokakovostna bakreno-zlata ruda je bila predelana s postopkom »mešane flotacije – ločevanja bakra in žvepla – izluževanja žveplovega koncentrata za zlato«. Z optimizacijo flotacijskih reagentov (z uporabo kombinacije butil ksantata in amonijevega dibutil ditiofosfata kot zbiralnikov) in procesnega toka (več stopenj grobega čiščenja in čiščenja v zaprtem krogu) so dosegli 82.46-odstotni izkoristek bakra in 91.87-odstotni celovit izkoristek zlata.

zaključek

Optimizacija postopka izluževanja natrijevega cianida v zlato-bakrenih rudah je bistvenega pomena za izboljšanje ekonomske upravičenosti in okoljske trajnosti rudarjenja zlata. Z razumevanjem izzivov, ki jih predstavlja baker, in izvajanjem strategij, kot so predobdelava, optimizacija procesnih parametrov in uporaba dodatkov, je mogoče doseči znatne izboljšave pri pridobivanju zlata in porabi cianida. Prihodnje raziskave na tem področju se bodo verjetno osredotočile na razvoj učinkovitejših in okolju prijaznejših metod, s čimer se bo dodatno zmanjšal vpliv predelave zlato-bakrenih rud na okolje, hkrati pa se bo povečalo pridobivanje virov.