Поређење између атмосферског и притисканог испирања у процесу цијанизације рудника злата

КСНУМКС. увод

Цијанизација је широко коришћен процес у екстракцији злата из руда. Међу његовим различитим оперативним режимима, атмосферско испирање испирање под притиском су две важне методе. Разумевање разлика између њих је кључно за оптимизацију процеса екстракције злата, побољшање ефикасности и смањење трошкова. Овај чланак ће спровести детаљно поређење између атмосферског и притисканог лужења у процес цијанидације у руднику злата.

2. Принцип цијанизације и испирања

Цијанидационо излучивање се заснива на реакцији злата са цијанид у присуству кисеоника. Општа хемијска једначина је следећа:

4Ау + 8ЦН⁻+ О₂ + 2Х4О → 4[Ау(ЦН)₂]⁻+ XNUMXОХ⁻

У овој реакцији, злато формира растворљиве комплексе злата и цијанида, који се могу даље одвојити и регенерисати. Било да се ради о атмосферском или притиском испирања, овај основни принцип реакције остаје исти. Међутим, на услове реакције и кинетику утиче фактор притиска.

3. Поређење ефикасности испирања

3.1 Атмосферско испирање

Атмосферско испирање се обично одвија на собној температури и притиску. За неке релативно једноставне руде злата, као што су оне са високим уделом злата које се слободно млеве, атмосферско испирање може постићи добре резултате. Међутим, за сложене руде које садрже велику количину сулфидних минерала или других ватросталних компоненти, ефикасност атмосферског испирања је често ограничена. Спора брзина реакције и непотпуна реакција могу довести до ниже брзине испирања злата. На пример, када се ради са рудама злата које садрже пирит, сумпор у пириту може реаговати са кисеоником и цијанидом током атмосферског испирања, трошећи кисеоник и цијанид и тиме инхибирајући растварање злата. Генерално, брзина испирања злата атмосферским испирањем је око 60% - 85% за обичне руде.

3.2 Исцеђивање под притиском

С друге стране, лужење под притиском се врши под повишеним притиском. Повећање притиска може значајно повећати растворљивост кисеоника у раствору за лужење. Према Хенријевом закону, виши притисак доводи до већег парцијалног притиска кисеоника, што заузврат повећава концентрацију раствореног кисеоника у раствору. Овај растворени кисеоник високе концентрације може убрзати оксидацију злата и формирање комплекса злато-цијанид. Код ватросталних руда злата, лужење под притиском може разбити ватросталне структуре сулфидних минерала, излажући више злата раствору за лужење. Као резултат тога, брзина лужења злата може се ефикасно побољшати. Истраживања показују да код неких ватросталних руда злата брзина лужења злата притиском може достићи преко 90%, чак и до 95% под оптимизованим условима.

4. Поређење реакционих услова

4.1 Температура

• Атмосферско испирањеОбично ради на собној температури или близу ње, типично око 25°C. Пошто реакцију не покреће висока температура, потрошња енергије за загревање је релативно ниска. Међутим, ниска температура такође значи да је брзина реакције релативно спора.

• Испирање под притискомГенерално захтева повишену температуру. Температура је обично у распону од 80 - 150°C. Виша температура може убрзати брзину хемијске реакције, али такође захтева додатни унос енергије за загревање система за лужење.

4.2 Концентрација цијанида

• Атмосферско испирањеКонцентрација цијанида у раствору за лужење је обично у распону од 0.02% - 0.1%. За руде са високим садржајем нечистоћа, може бити потребна релативно већа концентрација цијанида да би се осигурао ефекат лужења, али ће то повећати трошкове и ризик по животну средину.

• Испирање под притискомЗбог побољшане кинетике реакције под притиском, потребна концентрација цијанида може бити релативно нижа, генерално око 0.01% - 0.05%. Ово не само да смањује потрошњу цијанида већ и смањује утицај на животну средину изазван остацима цијанида.

5. Поређење захтева за опремом и трошкова

5.1 Захтеви за опрему

• Атмосферско испирањеОпрема за атмосферско испирање је релативно једноставна. Углавном укључује резервоаре за испирање, мешалице и уређаје за аерацију. Резервоари за испирање не морају да издрже висок притисак, тако да су њихови материјали за производњу и трошкови релативно ниски. Мешалице се користе да би се обезбедило равномерно мешање рудне пулпе, раствора цијанида и кисеоника, а захтеви за њихову снагу и отпорност на корозију нису изузетно високи.

• Испирање под притискомЛужење под притиском захтева посебну опрему отпорну на притисак, као што су аутоклави. Аутоклав мора бити направљен од легираних материјала високе чврстоће како би издржао висок притисак и високе температуре. Поред тога, опремљен је и сложеним системима за контролу притиска, контролу температуре и безбедносну заштиту. Пројектовање и производња ове опреме су сложенији и захтевају виши технички ниво.

5.2 Трошкови

• Атмосферско испирањеПочетни инвестициони трошкови за опрему за атмосферско лужење су релативно ниски. Међутим, због релативно ниске ефикасности лужења и дугог времена лужења, оперативни трошкови у смислу рада, потрошње енергије за дуготрајно мешање и потрошње цијанида могу бити релативно високи на дужи рок.

• Испирање под притискомПочетна инвестиција у опрему за лужење под притиском је много већа због скупих аутоклава отпорних на притисак и сложених система управљања. Али с обзиром на високу ефикасност лужења и кратко време лужења, укупни оперативни трошкови у смислу производног капацитета и искоришћења ресурса могу бити конкурентнији за прераду руде великих размера и ватросталних материјала.

6. Утицај на животну средину

6.1 Остаци цијанида

• Атмосферско испирањеКао што је већ поменуто, атмосферско испирање може захтевати релативно већу концентрацију цијанида, што може довести до веће количине остатака цијанида у јаловини. Цијанид је веома токсичан, а неправилан третман јаловине која садржи цијанид може представљати озбиљну претњу по животну средину и људско здравље.

• Испирање под притискомСа мањом потрошњом цијанида, испирање под притиском генерише релативно мање остатака цијанида у јаловини. Ово донекле смањује еколошки ризик повезан са загађењем цијанидом.

6.2 Потрошња енергије и емисије

• Атмосферско испирањеИако има ниску потрошњу енергије за грејање, дуготрајан рад ради постизања задовољавајућих резултата испирања може потрошити велику количину електричне енергије за мешање и аерацију. Што се тиче емисија, ако процес аерације није добро контролисан, може доћи до ослобађања неких штетних гасова који настају реакцијом.

• Испирање под притискомРад лужења под притиском на високој температури и високом притиску захтева значајан унос енергије за загревање и одржавање система под притиском. Међутим, његов високоефикасан рад значи да за исту количину производње злата, укупна потрошња енергије по јединици злата може бити упоредива или чак нижа од оне код атмосферског лужења, с обзиром на већи производни капацитет. Што се тиче емисија, ако је систем под притиском добро затворен, ослобађање штетних гасова може се боље контролисати.

КСНУМКС. закључак

Укратко, и атмосферско и излучивање под притиском у процесу цијанидације у рудницима злата имају своје карактеристике. Атмосферско излучивање је погодно за једноставне руде злата са малим почетним улагањима у опрему, али има ограничења у ефикасности излучивања за сложене руде. Излучивање под притиском, напротив, показује велике предности у раду са ватросталним рудама злата, са високом ефикасношћу излучивања, мањом потрошњом цијанида и релативно мањим утицајем на животну средину у смислу остатака цијанида. Међутим, захтева скупу опрему и сложенији рад и одржавање. Приликом избора методе излучивања, рударска предузећа морају свеобухватно узети у обзир факторе као што су својства руде, обим производње, инвестициони буџет и захтеви заштите животне средине како би донела најприкладнију одлуку.