Ефекти активације и пасивације соли олова на процес цијанидације злата

Увод

Цијанидација злата је процес који се широко користи у рударској индустрији за вађење злата из његових руда. Додавање одређених хемикалија може значајно утицати на ефикасност овог процеса. Међу овим адитивима, Олово соли су показали сложене ефекте, и активације и деактивације, на Голд Цианидатион реакција. Разумевање ових ефеката је кључно за оптимизацију Екстракција злата процеси, смањење трошкова и минимизирање утицаја на животну средину.

Основе процеса цијанидације злата

Цијанидација злата, такође позната као МацАртхур-Форрест процес, укључује реакцију злата са цијанид јона у присуству кисеоника. Ова хемијска реакција омогућава да се злато раствори из рудне матрице у раствор, омогућавајући његово накнадно обнављање. Међутим, присуство разних нечистоћа у руди и реакциони услови могу утицати на то колико се брзо и потпуно раствара злато.

Ефекти активације оловних соли

Механизам активације

Каталитичка улога у електрохемијским реакцијама

Соли олова могу деловати као катализатори у процесу цијанизације злата. У региону ниског пренапона (– 0.35 В у односу на Аг/АгЦл), показало се да додавање оловне соли убрзава процес лужења злата у растворима цијанида. Експерименти цикличне волтаметрије (ЦВ) показују да олово учествује у електрохемијским реакцијама које се дешавају на површини злата. У условима цијанидације, злато формира легуре са оловом. Ове легуре стварају сићушне електрохемијске ћелије на површини злата, где се истовремено одвијају реакције оксидације и редукције. Реакција оксидације на граници злато - легура промовише разградњу злата, док реакција редукције укључује кисеоник или друге оксидирајуће супстанце у раствору. Ово електрохемијско дејство значајно убрзава укупну брзину растварања злата.

Инхибиција реакција нечистоћа

У рудама које садрже бакар и друге нечистоће, оловне соли играју корисну улогу. Минерали бакра у руди могу да троше цијанид и кисеоник, надмећући се са реакцијом цијанидације злата. Соли олова ступају у интеракцију са јонима бакра или минералима који садрже бакар, формирајући нерастворљива једињења која спречавају растварање минерала бакра. Ово смањује количину цијанида коју троши бакар, остављајући више цијанида на располагању за реакцију цијанидације злата и на тај начин повећавајући брзину испирања злата. У рудама са високим садржајем бакра у злату, примећено је да додавање соли олова смањује количину бакра раствореног у раствору цијанида, одржавајући повољан однос за растварање злата.

Експериментални доказ активације

И лабораторијске и индустријске студије су потврдиле Ефекат активацијес оловних соли. У једној студији о руди која садржи злато са 0.25% галената, додавање оловне соли значајно је побољшало брзину испирања злата. Индустријска пракса такође подржава ове налазе. У неким рудницима злата, при преради одређених врста руда, додавањем одговарајуће количине соли олова смањена је потрошња Содиум Цианиде са преко 12 кг/т на чак 5 кг/т и повећао стопу извлачења злата на преко 98%.

Ефекти деактивације оловних соли

Услови за деактивацију

Присуство силиката и одређених минерала који садрже олово

Под одређеним околностима, посебно у присуству силиката и специфичних минерала који садрже олово, додавање олова може успорити оксидацију злата. При потенцијалу од – 0.35 В (у односу на Аг/АгЦл), брзина растварања злата се смањује. Тачан разлог је сложен, али може укључивати формирање површинских филмова или интеракцију оловних супстанци са површином злата, што блокира цијанидне јоне и кисеоник да дођу до злата. На пример, неки минерали који садрже олово реагују са раствором цијанида и формирају једињења која покривају површину злата, ометајући нормалан напредак реакције цијанидације.

Високо - сумпорне руде

У рудама са високим садржајем сумпора, додавање олова можда неће бити од користи и чак може довести до деактивације. Када је садржај сумпора у руди висок, сулфидни минерали се оксидују у елементарни сумпор током процеса цијанидације. Овај елементарни сумпор формира слој на површини злата који га спречава да реагује са раствором цијанида - кисеоника. Олово може подстаћи оксидацију сулфидних минерала у сумпор, даље инхибирајући реакцију цијанидације злата и изазивајући значајан пад брзине растварања злата.

Аналитички доказ деактивације

Анализа Кс-зрачењем фотоелектронске спектроскопије (КСПС) пружа доказе о ефектима деактивације. У узорцима из процеса цијанидације руде са високим садржајем сумпора са додатком олова, КСПС спектри показују присуство супстанци које садрже сумпор на површини злата, што указује на формирање пасивирајућег слоја сумпора. Електрохемијска испитивања такође потврђују да се брзина оксидације злата смањује у присуству силиката и минерала који садрже олово.

Фактори који утичу на баланс између активације и деактивације

Концентрација соли олова

Количина соли олова која се додаје у систем цијанидације је кључна. У малим концентрацијама, соли олова обично имају активирајући ефекат, промовишући растварање злата. Али ако је концентрација превисока, то може довести до стварања прекомерних продуката реакције који изазивају деактивацију. На пример, превисока концентрација јона олова може довести до таложења комплекса олово-цијанид који облажу површину злата и заустављају реакцију цијанидације.

Оре Цомпоситион

Састав руде, укључујући врсте и количине сулфидних минерала, силиката и других нечистоћа, одређује да ли соли олова делују као активатори или деактиватори. Руде са високим садржајем одређених сулфидних минерала, као што је пирит у рудама са високим садржајем сумпора, имају већу вероватноћу да доживе деактивацију када се дода олово. Насупрот томе, руде са значајном количином минерала бакра могу имати користи од активационог ефекта соли олова.

Услови реакције

Услови реакције као што су температура, пХ и концентрација кисеоника и цијанида у раствору такође утичу на ефекте активације и деактивације соли олова. Виша температура може убрзати и корисне и штетне реакције везане за олово. пХ раствора утиче на постојање јона олова и других метала, утичући на њихову интеракцију са златом и другим минералима. Адекватна концентрација кисеоника је неопходна да би се реакција злато-цијанидације одвијала нормално, а соли олова могу да ступају у интеракцију са кисеоником на различите начине у зависности од услова, било појачавајући или инхибирајући реакцију.

Закључак

Соли олова имају ефекте активације и деактивације на процес цијанидације злата. Ефекти активације, као што су катализација електрохемијских реакција и смањење сметњи нечистоћа, могу значајно побољшати ефикасност екстракције злата. Међутим, под одређеним условима, као што је присуство силиката, специфичних минерала који садрже олово, или руда са високим садржајем сумпора, соли олова могу изазвати деактивацију успоравањем оксидације злата или формирањем блокирајућих слојева на површини злата. Разумевање фактора који утичу на ове ефекте, укључујући концентрацију соли олова, састав руде и реакционе услове, је од суштинског значаја за успешно коришћење соли олова у цијанидацији злата. Пажљивом контролом ових фактора, рударска индустрија може оптимизовати екстракцију злата, смањити потрошњу реагенса, повећати профитабилност и минимизирати утицаје на животну средину. Будућа истраживања би се могла фокусирати на креирање прецизнијих модела за предвиђање понашања соли олова у различитим ситуацијама прераде руде и проналажење нових начина за супротстављање ефектима деактивације.