İlişkili Minerallerin Siyanür Sızdırma İşlemi Üzerindeki Etkisi

Giriş

Siyanürle liçleme, cevherden altın ve gümüş elde edilmesinde yaygın olarak kullanılan bir işlemdir. Bununla birlikte, cevherde bulunan çeşitli ilişkili mineraller, bu işlemin verimliliğini ve etkinliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu etkileri anlamak, siyanürle liçleme işlemlerini optimize etmek ve değerli metallerin geri kazanımını iyileştirmek için çok önemlidir.

Demir Mineralleri

Pirit

Pirit, altın içeren cevherlerde yaygın olarak bulunan bir demir sülfür mineralidir. Siyanürle liçleme sırasında, pirit hamurda bulunduğunda oksitlenerek demir sülfat oluşturabilir. Bu demir sülfat daha sonra siyanürle reaksiyona girerek ferrosiyanat oluşturur. Bu reaksiyon, altın liçleme için önemli bir reaktif olan büyük miktarda sodyum siyanür tüketir . Dahası, kireç ve havanın etkisiyle pirit, çözünür sülfür, kolloidal kükürt veya tiyosülfata da dönüşebilir. Bu dönüşüm süreci, siyanürle liçleme sisteminde altının çözünmesi için gerekli olan oksijeni tüketir. Genel olarak, bu durum altın liçleme verimliliğini olumsuz etkiler.

pirotin

Pirit, siyanür liçini etkileyen bir diğer demir - sülfür mineralidir. Siyanürle kolayca reaksiyona girerek tiyosiyanat üretir. Ek olarak, oksidasyonundan oluşan demir sülfat da siyanürle reaksiyona girerek ferrosiyanat oluşturur. Araştırmalar, pirotitin altın çözünme oranında önemli bir azalmaya neden olabileceğini, örneğin bazı durumlarda %28.1 oranında azaltabileceğini göstermiştir. Ayrıca, siyanür tüketiminde önemli bir artışa yol açar ve genellikle dört katına çıkarır.

Bakır Mineralleri

Kalkopirit ve Kalkosit

Kalkopirit ve kalkozit gibi bakır mineralleri siyanür liçinde önemli bir etkiye sahiptir. Siyanür çözeltisi bakır minerallerini çözebilir, ancak çözünme hızı değişir. Kalkopirit, bakır sülfür mineralleri arasında nispeten kararlıdır, kalkozit ise daha reaktiftir. Siyanür çözeltisinde, bu minerallerdeki bakır, genellikle iki değerlikli halde, kararsızdır. İki değerlikli bakır, siyanürü okside ederek tek değerlikli bakıra dönüşür ve hamurda siyanürle kompleksler oluşturur. Kalkozit için, altın çözünme hızında önemli bir düşüşe, bazı deneylerde %36.81'e kadar ve siyanür tüketiminde on kat artışa neden olabilir.

Malakit (Bakır Oksit Minerali)

Malakit yaygın bir bakır oksit mineralidir. Sodyum siyanür çözeltisinde kolayca çözünür, bu da siyanür tüketiminde önemli bir artışa yol açar. Malakit ve siyanür arasındaki reaksiyon çok sayıda siyanür iyonu tüketir. Sonuç olarak, hem bakır sülfür hem de bakır oksit mineralleri siyanür - altın - çıkarma işlemi üzerinde önemli bir olumsuz etkiye sahip olabilir.

Arsenik Mineralleri

Realgar ve Orpiment

Realgar ve orpiment siyanür liçi için oldukça zararlıdır. Siyanür daldırma için kullanılan güçlü alkali çözeltide tiyoarsenit gibi bileşikler oluştururlar. Tiyoarsenit çözeltideki oksijenle reaksiyona girerek arsenit oluşturabilir ve mineral bulamacındaki büyük miktarda oksijeni tüketir. Ayrıca, arsenik mineralleri çözeltide oksitlendiğinde, altın parçacıklarının yüzeyinde arsenik bileşiklerinden oluşan bir film oluşur. Bu film doğrudan altının siyanürle temas etmesini önleyerek altının çözünmesini ciddi şekilde etkiler. Çalışmalar realgar ve orpimentin altın çözünme oranını sırasıyla %41.95 ve %49.90 oranında azaltabileceğini ve siyanür tüketimini sırasıyla 13.8 kat ve 15.0 kat artırabileceğini göstermiştir.

Arsenopirit

Arsenopirit, yaygın bir arsenik içeren mineraldir. Realgar ve orpimentin aksine, arsenopirit siyanür sisteminde nispeten kararlıdır. Arsenik içermesine rağmen, normal siyanür liç koşulları altında kolayca parçalanmaz ve bu nedenle diğer arsenik içeren minerallere kıyasla siyanür liçi üzerinde nispeten küçük bir etkiye sahiptir.

Kurşun Mineralleri

Galena ve Baş Mezun

Galena ve kurşun şapı altın madenlerindeki kurşun içeren ana minerallerdir. Galena kurşun şapına oksitlenebilir. Güçlü alkali bir çözeltide, kurşun şapı alkali kurşun asit tuzu üretebilir ve bu tuz çözeltideki siyanürle reaksiyona girerek çözünmeyen güçlü alkali siyanür oluşturur. Az miktarda kurşun minerali aslında altın madenlerinin siyanür liçine yardımcı olabilir. Ancak, büyük miktarda kurşun minerali siyanürü tüketerek ve muhtemelen liç sürecine müdahale edebilecek çökeltiler oluşturarak altın liçi verimliliğini etkileyecektir.

Antimon - Mineraller İçeren

antimonit

Stibnit, antimon içeren ana sülfür mineralidir. Siyanür liç işleminde, olumsuz etkileri orpimentinkine benzerdir. Güçlü alkali bir çözeltide kolayca çözünerek tiyoantimonit üretir ve bu daha sonra antimonite oksitlenir. Ek olarak, alkali siyanür çözeltisindeki negatif yüklü stibnit kolloidal parçacıkları altın parçacıklarının yüzeyine yapışabilir ve altının çözünmesini fiziksel olarak önleyebilir.

Karbon Maddeleri

Altın madenleri, inorganik karbon ve hümik asit gibi organik karbon da dahil olmak üzere karbon maddeleri içerebilir . Bu karbon maddeleri mevcut olduğunda, siyanür çözeltisindeki çözünmüş altını emebilirler. Bu, çözeltideki altının çözünme hızını düşürür; bu olaya "altın hırsızlığı" denir. Karbon maddeleri, çözünmüş altın için çıkarma işlemiyle rekabet ederek altın geri kazanımında kayba yol açar.

İlişkili Minerallerin Etkisini Azaltma Stratejileri

Cevherlerin Ön İşlemi

• Oksidasyon Ön İşlemi : Demir sülfür, arsenik veya antimon mineralleri içeren cevherler için oksidasyon ön işlemi etkili olabilir. Oksidasyon bu mineralleri parçalayarak içerdikleri altını serbest bırakır ve siyanürle liç işlemine olan zararlı etkilerini azaltır. Yaygın oksidasyon ön işlem yöntemleri arasında kavurma, basınçlı oksidasyon ve biyolojik oksidasyon bulunur.

• Bakır - Ön Liçleme : Yüksek bakır içeriğine sahip cevherlerde, bakır için ön liçleme yapılabilir. Siyanür liçinden önce bakırın uzaklaştırılmasıyla, bakır mineralleri tarafından tüketilen siyanür miktarı en aza indirilebilir ve böylece altın siyanür liçinin verimliliği artırılabilir.

Siyanür Optimizasyonu - Sızıntı Koşulları

• Reaktif Dozajlarının Ayarlanması : İlgili minerallerin türüne ve miktarına bağlı olarak, siyanür ve diğer reaktiflerin miktarı ayarlanabilir. Örneğin, çok fazla bakır minerali olduğunda, pH değerini kontrol altında tutarken siyanür dozajını biraz artırmak, altının etkili bir şekilde çözünmesini sağlamaya yardımcı olabilir.

• Hamur Koşullarının Kontrolü : Hamur konsantrasyonunun, sıcaklığın ve karıştırma hızının kontrolü de önemlidir. Doğru hamur konsantrasyonu, siyanür ve oksijenin hamur içinde verimli bir şekilde yayılmasını sağlar. Uygun bir sıcaklığın (genellikle 15 - 30 °C) korunması, altının çözünme hızı ile siyanür çözeltisinin stabilitesi arasında denge sağlar.

Katkı Maddelerinin Kullanımı

• Mineral Reaksiyonlarını Engelleyen Katkı Maddeleri : Kurşun tuzları gibi katkı maddeleri, bazı zararlı minerallerin reaksiyona girmesini durdurmak için kullanılabilir. Örneğin, kurşun asetat eklenmesi, kükürt içeren minerallerin parçalanmasından kaynaklanan sülfür iyonlarıyla reaksiyona girerek çözünmeyen kurşun-sülfür çökeltileri oluşturabilir. Bu, kükürt içeren minerallerin tükettiği siyanür ve oksijen miktarını azaltır.

• Rekabetçi Adsorbentler : Karbon içeren cevherlerde, siyanürle liçleme sırasında aktif karbon gibi rekabetçi adsorbentlerin eklenmesi "altın hırsızlığı" etkisini azaltabilir. Aktif karbon, cevherdeki karbonla çözünmüş altın için rekabet ederek altın liçleme oranını artırır.

Sonuç

Altın ve gümüş cevherlerindeki ilişkili minerallerin siyanür liç işlemi üzerinde çeşitli ve önemli etkileri vardır. Demir, bakır, arsenik, kurşun, antimon içeren mineraller ve karbon maddeleri, reaktifleri tüketerek, altının siyanürle temas etmesini önleyerek veya çözünmüş altını emerek liç verimliliğini etkileyebilir. Ancak, uygun ön işlem yöntemleri, liç koşullarının optimizasyonu ve katkı maddelerinin kullanımıyla bu olumsuz etkiler azaltılabilir. Bu, karmaşık mineralize cevherlerden altın ve gümüşün daha verimli bir şekilde çıkarılmasını sağlayarak madencilik operasyonlarının ekonomik uygulanabilirliğini artırır.