Altın Yıkama İşleminde Optimum Sodyum Siyanür Konsantrasyon Aralığı Nedir?

Altın madenciliği sektöründe, siyanürle liçleme, cevherden altın elde etmek için en yaygın kullanılan yöntemlerden biri olmaya devam etmektedir. Özellikle sodyum siyanür, etkinliği, kararlılığı ve nispeten düşük maliyeti nedeniyle tercih edilmektedir. Optimal sodyum siyanür konsantrasyonunun belirlenmesi çok önemlidir, çünkü bu, altın çıkarma verimliliğini, işletme maliyetlerini ve çevresel hususları doğrudan etkiler.

Teorik Hususlar

Teorik olarak, altının siyanür çözeltisinde çözünmesi belirli bir kimyasal reaksiyonu izler. Elektrokimyasal reaksiyonlara göre , çözünecek her bir gram altın için yaklaşık 0.92 gram sodyum siyanür gereklidir. Bununla birlikte, gerçek dünya senaryolarında, sodyum siyanürün gerçek tüketimi önemli ölçüde daha yüksektir, genellikle teorik miktarın 50-100 katıdır.

Optimum Konsantrasyonu Etkileyen Faktörler

Cevher Özellikleri

1. Altın Mineralojisi : Cevherde bulunan altın minerallerinin türü hayati bir rol oynar. Altın ince taneli, kolay öğütülebilir bir formdaysa, sülfür mineralleri veya diğer refrakter malzemelerle ilişkili altına kıyasla farklı bir siyanür konsantrasyonu gerektirir. Örneğin, altının nispeten kolay öğütülebilir olduğu bazı altın içeren kuvars damarlarında, daha düşük siyanür konsantrasyonları yeterli olabilir.

2. Parçacık Boyutu ve Geçirgenlik : Daha ince taneli cevherler genellikle daha yüksek yüzey alanına sahiptir, bu da sodyum siyanür çözeltisi ile altın parçacıkları arasında daha verimli bir temas sağlar. Sonuç olarak, daha düşük bir siyanür konsantrasyonu etkili olabilir. Buna karşılık, daha iri taneli cevherlerin tam liçleme sağlamak için daha yüksek bir konsantrasyona ihtiyacı olabilir. Ek olarak, cevher parçacıklarının geçirgenliği, siyanür çözeltisinin cevher içinden akışını etkileyerek gerekli konsantrasyonu etkiler.

3. Diğer Metallerin Varlığı : Özellikle bakır, sodyum siyanür ile güçlü bir şekilde reaksiyona girer. Liç işlemi sırasında önemli miktarda siyanür tüketebilir. Çözünen her bir gram bakır için tipik olarak 2.3 ila 3.4 gram siyanür gereklidir. Yüksek bakır içeriğine sahip cevherlerde, altın çözünmesi için yeterli siyanürün mevcut olmasını sağlamak için daha yüksek bir sodyum siyanür konsantrasyonu gerekebilir. Çinko, kurşun ve demir gibi diğer metaller de, daha az ölçüde de olsa, siyanür tüketimini etkileyebilir.

İşlem Koşulları

1. pH Seviyesi : Liç çözeltisinin pH değeri kritik bir faktördür. Sodyum siyanür çözeltide hidrolize olarak son derece zehirli bir gaz olan hidrosiyanik asit (HCN) üretir. Hidroliz derecesi çözeltinin pH değerine bağlıdır. pH 10.5'te sadece %6.1 hidrosiyanik asit üretilirken, pH 9.0'da %67.1 üretilir. Hidroliz yoluyla siyanür kaybını en aza indirmek ve siyanür çözeltisinin stabilitesini sağlamak için, altın CIP (Karbon-Hamur İçinde) tesislerinde pH genellikle 11 ile 12 arasında tutulur. Bu durum, optimum sodyum siyanür konsantrasyonunu da etkiler; çünkü daha alkali bir ortam, etkili altın liçi için biraz daha yüksek bir konsantrasyon gerektirebilir.

2. Çözünmüş Oksijen Konsantrasyonu : Oksijen, altının siyanür çözeltisinde çözünmesi için gereklidir. Reaksiyon hem siyanür iyonlarına (CN⁻) hem de oksijene (O₂) ihtiyaç duyar. Oda sıcaklığında ve basıncında oksijenin maksimum çözünürlüğü 8.2 mg/L'dir. Bulamaçtaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu 4 mg/L'den az ise, altın çözünme hızını sınırlayabilir. Bu gibi durumlarda, oksijen konsantrasyonunu artırmak için bulamaca hava enjekte edilebilir veya hidrojen peroksit eklenebilir. Oksijenin siyanüre oranı çok önemlidir; dengesizlik, liç hızında azalmaya yol açabilir. Oksijen konsantrasyonu reaksiyon kinetiğini etkilediğinden, optimum sodyum siyanür konsantrasyonunu da etkiler. Daha yüksek bir oksijen konsantrasyonu, biraz daha düşük bir siyanür konsantrasyonuna izin verebilir ve bunun tersi de geçerlidir.

Uygulamada Tipik Konsantrasyon Aralıkları

1. CIP ve CIL (Karbonla Liç) Proseslerinde : Tipik bir CIP veya CIL devresinde, altın içeren cevher bulamaç halindeyken ve çözünmüş altını adsorbe etmek için karbon kullanıldığında, sodyum siyanür konsantrasyonu genellikle litre başına 0.3 - 0.4 gram (0.03 - 0.04%) aralığında tutulur. Bu konsantrasyon aralığının, normal çalışma koşulları altında çok çeşitli cevher türleri için etkili olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte, daha karmaşık cevherler veya yüksek safsızlık seviyelerine sahip cevherler için konsantrasyon yukarı doğru ayarlanabilir, bazen litre başına 0.6 - 0.8 grama (0.06 - 0.08%) kadar ulaşabilir.

2. Tankta Liçleme : Tankta liçleme genellikle daha iri taneli cevherler için veya cevher partiler halinde işlendiğinde kullanılır. Bu işlemde, sodyum siyanür konsantrasyonu tipik olarak daha yüksektir, yaklaşık 1.0 gram/litre (%0.1). Daha yüksek konsantrasyon, daha iri cevher parçacıklarının potansiyel olarak daha düşük yüzey alanını telafi eder ve siyanür çözeltisinin cevhere nüfuz etmesini ve altını etkili bir şekilde çözmesini sağlamaya yardımcı olur.

3. Atıkların Siyanürlenmesi İçin : Önceki işlem adımlarından (örneğin yerçekimiyle ayırma işleminden sonra) kalan atıkların siyanürlenmesi sırasında, siyanür konsantrasyonu kalan altın içeriğine ve atıkların yapısına bağlı olarak değişebilir. Genellikle siyanür konsantrasyonu cevher başına 0.5 - 2 kg arasında değişebilir; bu da çözelti konsantrasyonuna dönüştürüldüğünde litre başına 0.05 - 0.2 gram (0.005 - 0.02%) aralığında olabilir. Atıklar önceden işlenmiş olabileceğinden ve kalan altın daha kolay erişilebilir olduğundan, daha düşük konsantrasyon genellikle yeterlidir.

Çevre ve Güvenlik Etkileri

Altın liçi için optimum sodyum siyanür konsantrasyonunu belirlerken, çevresel ve güvenlik yönlerini göz önünde bulundurmak önemlidir. Siyanür oldukça toksik bir maddedir ve çevreye herhangi bir salınımı ciddi sonuçlara yol açabilir. Uygun konsantrasyonu korumak yalnızca verimli altın çıkarımına yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda atık akışlarında bulunabilecek siyanür miktarını da en aza indirir. Ek olarak, sodyum siyanürün uygun şekilde işlenmesi ve depolanması, kazara dökülmeleri veya salınımları önlemek için çok önemlidir.

Sonuç

Altın liçleme için optimum sodyum siyanür konsantrasyon aralığı, cevher özellikleri ve işlem koşulları da dahil olmak üzere birçok faktöre bağlı olarak değişir. Genel olarak, CIP, CIL ve tank liçleme gibi en yaygın altın liçleme işlemlerinde konsantrasyon aralığı %0.03 - %0.1 (litre başına 0.3 - 1.0 gram) arasındadır. Bununla birlikte, her bir cevher yatağı için, en uygun sodyum siyanür konsantrasyonunu doğru bir şekilde belirlemek amacıyla şişe rulo ve kolon testleri gibi ayrıntılı laboratuvar testleri yapılması önerilir. Bu, maliyetleri ve çevresel etkileri en aza indirirken maksimum altın geri kazanımını sağlayacaktır.