Vad är det optimala koncentrationsområdet för natriumcyanid för guldurlakning?

I guldgruvindustrin, cyanid Urlakning är fortfarande en av de mest använda metoderna för att utvinna guld ur malm. Natriumcyanid är särskilt populärt för sin effektivitet, stabilitet och relativt låga kostnad. Att bestämma den optimala natriumcyanid koncentration är avgörande eftersom den direkt påverkar effektiviteten i guldutvinning, driftskostnader och miljöhänsyn.

Teoretiska överväganden

Teoretiskt sett följer upplösningen av guld i en cyanidlösning en specifik kemisk reaktion. För varje gram guld som ska lösas upp krävs cirka 0.92 gram Natriumcyanid krävs baserat på elektrokemiska reaktioner. I verkliga scenarier är dock den faktiska förbrukningen av Natriumcyanid är betydligt högre, ofta 50–100 gånger den teoretiska mängden.

Faktorer som påverkar optimal koncentration

Malmegenskaper

1. GuldmineralogiTypen av guldmineraler som finns i malmen spelar en viktig roll. Om guldet är i en finkornig, fritt malningsform, kommer det att kräva en annan cyanidkoncentration jämfört med guld som är associerat med sulfidmineraler eller andra eldfasta material. Till exempel, i vissa guldhaltiga kvartsådror, där guldet är relativt fritt malt, kan lägre cyanidkoncentrationer vara tillräckliga.

2. Partikelstorlek och permeabilitetFinare malmer har generellt en större ytarea, vilket möjliggör effektivare kontakt mellan natriumcyanidlösningen och guldpartiklarna. Som ett resultat kan en lägre cyanidkoncentration vara effektiv. Däremot kan grovare malmer behöva en högre koncentration för att säkerställa fullständig urlakning. Dessutom påverkar malmpartiklarnas permeabilitet cyanidlösningens flöde genom malmen, vilket påverkar den erforderliga koncentrationen.

3. Närvaro av andra metallerKoppar reagerar i synnerhet starkt med natriumcyanid. Det kan förbruka en betydande mängd cyanid under urlakningsprocessen. För varje gram upplöst koppar krävs vanligtvis 2.3 till 3.4 gram cyanid. I malmer med hög kopparhalt kan en högre natriumcyanidkoncentration vara nödvändig för att säkerställa att det finns tillräckligt med cyanid tillgängligt för guldupplösning. Andra metaller som zink, bly och järn kan också påverka cyanidförbrukningen, om än i mindre utsträckning.

Processvillkor

1. pH-nivåLaklösningens pH-värde är en kritisk faktor. Natriumcyanid hydrolyseras i lösning och producerar cyanvätesyra (HCN), som är en mycket giftig gas. Hydrolysgraden beror på lösningens pH-värde. Vid ett pH på 10.5 produceras endast 6.1 % cyanvätesyra, medan 9.0 % produceras vid ett pH på 67.1. För att minimera cyanidförlust genom hydrolys och för att säkerställa cyanidlösningens stabilitet hålls pH-värdet vanligtvis mellan 11 och 12 i guld-CIP-anläggningar (kol-i-massa). Detta påverkar också den optimala natriumcyanidkoncentrationen, eftersom en mer alkalisk miljö kan kräva en något högre koncentration för effektiv... guld urlakning.

2. Koncentration av löst syreSyre är avgörande för upplösningen av guld i en cyanidlösning. Reaktionen kräver både cyanidjoner (CN⁻) och syre (O₂). Den maximala lösligheten för syre vid rumstemperatur och tryck är 8.2 mg/L. Om koncentrationen av löst syre i uppslamningen är mindre än 4 mg/L kan det begränsa guldets upplösningshastighet. I sådana fall kan luft injiceras i uppslamningen eller väteperoxid tillsättas för att öka syrekoncentrationen. Förhållandet mellan syre och cyanid är avgörande; en obalans kan leda till en minskning av urlakningshastigheten. Eftersom syrekoncentrationen påverkar reaktionskinetiken påverkar den också den optimala natriumcyanidkoncentrationen. En högre syrekoncentration kan möjliggöra en något lägre cyanidkoncentration, och vice versa.

Typiska koncentrationsområden i praktiken

1. I CIP- och CIL-processer (koldioxid i lakning)I en typisk CIP- eller CIL-krets, där den guldhaltiga malmen är i uppslamningsform och kol används för att adsorbera det upplösta guldet, hålls natriumcyanidkoncentrationen generellt inom intervallet 0.3–0.4 gram per liter (0.03–0.04 %). Detta koncentrationsområde har visat sig vara effektivt för en mängd olika malmtyper under normala driftsförhållanden. För mer komplexa malmer eller malmer med höga föroreningsnivåer kan koncentrationen dock justeras uppåt, ibland upp till 0.6–0.8 gram per liter (0.06–0.08 %).

2. I momslakningKarlakning används ofta för grövre malmer eller när malmen bearbetas i omgångar. I denna process är natriumcyanidkoncentrationen vanligtvis högre, cirka 1.0 gram per liter (0.1 %). Den högre koncentrationen kompenserar för den potentiellt lägre ytan hos de grövre malmpartiklarna och hjälper till att säkerställa att cyanidlösningen kan penetrera malmen och lösa upp guldet effektivt.

3. För cyanidering av avfallssandVid cyanidbehandling av avfall från tidigare bearbetningssteg (t.ex. efter gravitationsseparation) kan cyanidkoncentrationen variera beroende på återstående guldhalt och avfallets natur. Generellt kan cyanidkoncentrationen variera från 0.5 till 2 kg/t malm, vilket, omvandlat till lösningskoncentration, kan ligga i intervallet 0.05 till 0.2 gram per liter (0.005 till 0.02 %). Den lägre koncentrationen är ofta tillräcklig eftersom avfallet redan kan ha förbehandlats och det återstående guldet är mer tillgängligt.

Miljö- och säkerhetskonsekvenser

Vid bestämning av den optimala natriumcyanidkoncentrationen för guldurlakning är det viktigt att beakta miljö- och säkerhetsaspekter. Cyanid är ett mycket giftigt ämne, och alla utsläpp i miljön kan få allvarliga konsekvenser. Att upprätthålla rätt koncentration bidrar inte bara till effektiv guldutvinning utan minimerar också mängden cyanid som kan finnas i avfallsströmmar. Dessutom är korrekt hantering och lagring av natriumcyanid avgörande för att förhindra oavsiktliga spill eller utsläpp.

Slutsats

Det optimala koncentrationsintervallet för natriumcyanid för guldlakning varierar beroende på flera faktorer, inklusive malmens egenskaper och processförhållanden. Generellt sett gäller för de flesta vanliga guldlakningsoperationer som CIP, CIL och momslakning, koncentrationen varierar från 0.03 % - 0.1 % (0.3 - 1.0 gram per liter). För varje specifik malmkropp rekommenderas det dock att utföra detaljerade laboratorietester, såsom flaskvalstester och kolonntester, för att noggrant bestämma den lämpligaste natriumcyanidkoncentrationen. Detta säkerställer maximal guldutvinning samtidigt som kostnader och miljöpåverkan minimeras.