Altın-Bakır Cevherlerinde Sodyum Siyanür Liçinin Optimizasyonu

Giriş

Altın-bakır cevherlerinden altın ve bakırın çıkarılması karmaşık bir süreçtir. Özellikle sodyum siyanür kullanılarak yapılan siyanürleme , uzun zamandır altın çıkarımında baskın bir yöntem olmuştur. Bununla birlikte, bu cevherlerde bakırın bulunması, siyanürleme sürecine önemli zorluklar getirerek hem altın geri kazanımını hem de siyanür tüketimini etkiler. Bu blog yazısı , altın-bakır cevherlerinde sodyum siyanür liçinin optimizasyonunu, temel prensipleri, zorlukları ve yenilikçi çözümleri inceleyerek ele almaktadır .

Siyanür Liçinin Prensipleri

Siyanür liçi, siyanür iyonlarının altın ve gümüşle kararlı kompleksler oluşturma konusundaki benzersiz yeteneğine dayanır. Suda oldukça çözünür ve nispeten kararlı olan sodyum siyanür, birincil liksivant görevi görür. Suda çözündüğünde, siyanür iyonları salar. Bu iyonlar, oksijen varlığında elektrokimyasal bir işlemle altınla reaksiyona girer. Altın önce oksitlenir ve ardından siyanür iyonları tarafından bağlanarak çözünür bir kompleks oluşturur ve bu da cevherden çıkarılmasına olanak tanır.

Altın-Bakır Cevherlerindeki Bakırın Oluşturduğu Zorluklar

Artan Siyanür Tüketimi

Altın-bakır cevherlerindeki bakır, siyanürle reaksiyona girerek çeşitli bakır-siyanür kompleksleri oluşturur. Mevcut her %1 reaktif bakır için yaklaşık 30 kg/t NaCN tüketilebilir. Bu önemli tüketim, yalnızca siyanürleme işleminin operasyonel maliyetlerini artırmakla kalmaz, aynı zamanda siyanür kullanımının daha dikkatli yönetilmesini de gerektirir.

Altın Sızıntısının Engellenmesi

Sızdırma çözeltisindeki yüksek konsantrasyonlu bakır-siyanür kompleksleri altının çözünmesini yavaşlatabilir. Ayrıca bakır, altın parçacıklarının yüzeyinde pasifleştirme katmanları oluşturma eğilimindedir. Bu katmanlar bariyer görevi görerek altın ve siyanür iyonları arasındaki teması azaltır ve böylece çıkarma işlemini engeller.

Altın-Bakır Cevherlerinde Sodyum Siyanür Liçinin Optimize Edilmesine Yönelik Stratejiler

Cevherlerin Ön İşlemi

• Fiziksel Ayırma Yöntemleri : Yerçekimiyle ayırma, flotasyon veya manyetik ayırma gibi teknikler, cevheri önceden yoğunlaştırmak için uygulanabilir. Siyanürleme işleminden önce bakır minerallerinin önemli bir kısmını seçici olarak uzaklaştırarak, bu yöntemler liç işlemine tabi tutulacak malzemenin bakır içeriğini azaltır. Örneğin, flotasyon, bakır sülfür minerallerini altın içeren cevherden ayırarak, siyanürleme sırasında bakır girişimini en aza indirir.

• Oksidatif Ön İşlem : Kavurma, biyo-oksidasyon veya basınçlı oksidasyon gibi oksidatif işlemler, sülfür minerallerini parçalamada ve içerdikleri altını serbest bırakmada etkilidir. Altın-bakır sülfür cevherleri bağlamında, oksidatif ön işlem sadece altın geri kazanımını artırmakla kalmaz, aynı zamanda bakırın siyanürleme üzerindeki olumsuz etkisini de azaltır. Örneğin, kavurma, sülfür minerallerini oksitlere dönüştürerek altını siyanürle liçleme işlemine daha erişilebilir hale getirir.

Proses Parametresi Optimizasyonu

• Siyanür Konsantrasyonu : İdeal siyanür konsantrasyonunu belirlemek çok önemlidir. Daha yüksek konsantrasyonlar altın çözünmesini artırabilirken, özellikle bakır varlığında aşırı siyanür tüketimine de yol açarlar. Dengeli bir yaklaşım gereklidir ve bazı durumlarda, diğer katkı maddeleriyle birlikte daha düşük bir siyanür konsantrasyonu kullanmak daha iyi sonuçlar verebilir.

• pH Kontrolü : Liç çözeltisinde doğru pH seviyesini (genellikle 9-12 civarında) korumak, siyanürleme işlemi için çok önemlidir. Altın-bakır cevheri liçinde, pH'ı ayarlamak hem bakırın hem de altının çözünme hızlarını kontrol etmeye yardımcı olabilir. pH'ı biraz düşürmek, bazen bakır liçini baskılayarak altın liçini artırabilir.

• Sıcaklık ve Karıştırma : Sıcaklığın artırılması siyanürle liç reaksiyonunu hızlandırabilir, ancak bunun da sınırları vardır. Aşırı ısı, siyanürün uçuculuğunu artırabilir ve daha az reaktif maddelere oksidasyonunu hızlandırabilir. Cevher parçacıkları, siyanür çözeltisi ve oksijen arasında iyi bir temas sağlamak için yeterli karıştırma gereklidir. Bununla birlikte, aşırı güçlü karıştırma, ekipmanda aşırı aşınmaya ve yıpranmaya neden olabilir.

Katkı Maddelerinin Kullanımı

• Amonyak : Siyanürleme işlemine amonyak eklemek, bakırla kararlı kompleksler oluşturarak bakırın kontrol altına alınmasına yardımcı olabilir. Bu kompleksler, altın çözünmesini engelleyen bazı bakır-siyanür bileşiklerinin oluşumunu önler. Bununla birlikte, amonyağın toksikliği ve uçuculuğu nedeniyle dikkatli bir şekilde kullanılması gerekir; bu durum çevresel riskler oluşturmaktadır.

• Glisin : Son araştırmalar, glisinin düşük konsantrasyonlarda siyanür ile birlikte altın, gümüş ve bakırı altın-bakır cevherlerinden çıkarmak için kullanılabileceğini göstermektedir. Glisin, hem bakır(II) hem de bakır(I) iyonlarıyla kompleks oluşturur, bakır çözünmesini teşvik eder ve altın ve bakır yüzeylerindeki pasivasyon katmanlarını çözebilir. Bu yaklaşım, siyanür tüketimini en az %75 oranında önemli ölçüde azaltabilir.

Durum çalışmaları

Bir Japon Madencilik Operasyonu

Japonya'da küçük bir madencilik işletmesi, siyanürleme yöntemi kullanarak bakır açısından zengin cevherden altın geri kazanımını en üst düzeye çıkarmak için çalışıyordu. Daha önceki bir siyanürleme döngüsünde, 800 ton toz (altın atığı) ile, elüsyon sonrasında 1.3 kilo %94 saflıkta altın elde etmişlerdi. Geri kazanımı artırmak için, pH'ı yükseltmek amacıyla kireç ve bakırı uzaklaştırmaya yardımcı olması için amonyak kullandılar. Ek olarak, altın elüsyonundan önce karbondan bakır elüsyonu gerçekleştirdiler ve altın elüsyonu ve elektrokaplama sırasında voltaj ve amperajı ayarladılar. Bu önlemler altın geri kazanımını artırmaya yardımcı oldu.

Avustralya Düşük Dereceli Bakır-Altın Cevheri

Avustralya'daki düşük kaliteli bakır-altın cevheri, "karışık flotasyon-bakır-kükürt ayırma-kükürt konsantresi liçi altın" işlemi kullanılarak işlendi. Flotasyon reaktiflerini (toplayıcı olarak bütil ksantat ve amonyum dibütil ditiofosfat kombinasyonunu kullanarak) ve proses akışını (kapalı devrede birden fazla kaba işleme ve temizleme aşaması) optimize ederek %82.46 bakır geri kazanımı ve %91.87 kapsamlı altın geri kazanımı elde ettiler.

Sonuç

Altın-bakır cevherlerinde sodyum siyanür liçleme sürecinin optimize edilmesi, altın madenciliğinin ekonomik uygulanabilirliğini ve çevresel sürdürülebilirliğini artırmak için çok önemlidir. Bakırın yarattığı zorlukları anlamak ve ön işlem, proses parametre optimizasyonu ve katkı maddelerinin kullanımı gibi stratejiler uygulamak suretiyle, altın geri kazanımında ve siyanür tüketiminde önemli iyileştirmeler sağlanabilir. Bu alandaki gelecekteki araştırmalar muhtemelen daha verimli ve çevre dostu yöntemler geliştirmeye, kaynak çıkarımını en üst düzeye çıkarırken altın-bakır cevheri işlemenin çevre üzerindeki etkisini daha da azaltmaya odaklanacaktır.