Вплив супутніх мінералів на процес вилуговування ціанідами

Вступ

Ціанідне вилуговування – це широко використовуваний процес видобутку золота та срібла з руди. Однак, присутність різних Попутні мінерали у руді може суттєво вплинути на ефективність та результативність цього процесу. Розуміння цих впливів має вирішальне значення для оптимізації ціанід операції з вилуговування та покращення вилучення цінних металів.

Залізні мінерали

Пірит

Пірит – поширений залізосульфідний мінерал у золотовмісних рудах. Під час ціанідного вилуговування, коли пірит знаходиться в пульпі, він може окислюватися з утворенням сульфату заліза. Цей сульфат заліза потім реагує з ціанідом, утворюючи фероціанат. Ця реакція споживає велику кількість Ціанід натрію, який є ключовим реагентом для вилуговування золота. Крім того, під дією вапна та повітря пірит також може перетворюватися на розчинний сульфід, колоїдну сірку або тіосульфат. Цей процес перетворення використовує кисень, який необхідний для розчинення золота в системі ціанідного вилуговування. Загалом, це негативно впливає на ефективність вилуговування золота.

пірротин

Піротин – ще один мінерал сульфіду заліза, який впливає на вилуговування ціанідом. Він легко реагує з ціанідом, утворюючи тіоціанат. Крім того, сульфат заліза, що утворюється в результаті його окислення, також реагує з ціанідом, утворюючи фероціанат. Дослідження показали, що піротит може спричинити значне зниження швидкості розчинення золота, наприклад, у деяких випадках зменшуючи її на 28.1%. Це також призводить до суттєвого збільшення споживання ціаніду, часто збільшуючи його в чотири рази.

Мідні мінерали

Халькопірит і халькоцит

Мідні мінерали, такі як халькопірит і халькоцит, мають помітний вплив на вилуговування ціанідом. Розчин ціаніду може розчиняти мінерали міді, але швидкість розчинення варіюється. Халькопірит є відносно стабільним серед мінералів сульфіду міді, тоді як халькоцит є більш реакційноздатним. У розчині ціаніду мідь у цих мінералах, зазвичай у двовалентному стані, є нестабільною. Двовалентна мідь окислює ціанід, перетворюючись на одновалентну мідь та утворюючи комплекси з ціанідом у пульпі. Для халькоциту це може спричинити значне зниження швидкості розчинення золота, до 36.81% у деяких експериментах, та десятикратне збільшення споживання ціаніду.

Малахіт (мінерал оксиду міді)

Малахіт – поширений мінерал оксиду міді. Він легко розчиняється в розчині ціаніду натрію, що призводить до значного збільшення споживання ціаніду. Реакція між малахітом і ціанідом використовує велику кількість іонів ціаніду. В результаті, як мінерали сульфіду міді, так і оксиду міді можуть мати суттєвий негативний вплив на процес видобутку ціаніду та золота.

Мінерали миш'яку

Реальгар та аурипігмент

Реальгар та аурипігмент дуже шкідливі для ціанідного вилуговування. У сильнолужному розчині, що використовується для ціанідного занурення, вони утворюють такі сполуки, як тіоарсеніт. Тіоарсеніт може реагувати з киснем у розчині, утворюючи арсеніт, споживаючи велику кількість кисню в мінеральній суспензії. Крім того, коли мінерали миш'яку окислюються в розчині, на поверхні частинок золота утворюється плівка, що складається з миш'якових сполук. Ця плівка безпосередньо запобігає контакту золота з ціанідом, що суттєво впливає на розчинення золота. Дослідження показали, що реальгар та аурипігмент можуть знизити швидкість розчинення золота на 41.95% та 49.90% відповідно, а також збільшити споживання ціаніду в 13.8 раза та 15.0 раза.

Арсенопірит

Арсенопірит – поширений мінерал, що містить миш'як. На відміну від реальгару та аурипігменту, арсенопірит відносно стабільний у ціанідній системі. Хоча він містить миш'як, за нормальних умов вилуговування ціанідом він нелегко руйнується і тому має відносно незначний вплив на вилуговування ціанідом порівняно з іншими мінералами, що містять миш'як.

Свинцеві мінерали

Галеніт та свинцеві галуни

Галеніт та свинцеві галуни є основними мінералами, що містять свинець, у золотих копальнях. Галеніт може окислюватися до свинцевих галунів. У сильнолужному розчині свинцеві галуни можуть утворювати лужну свинцево-кислу сіль, яка реагує з ціанідом у розчині, утворюючи нерозчинний сильнолужний ціанід. Невелика кількість мінералів свинцю може фактично сприяти вилуговуванню ціанідом із золотих копалень. Однак велика кількість мінералів свинцю вплине на ефективність вилуговування золота, споживаючи ціанід і, можливо, утворюючи осади, які можуть перешкоджати процесу вилуговування.

Сурма - мінерали, що містять сурму

Стібніт

Стибніт – основний мінерал, що містить сурму, з сульфідом. У процесі ціанідного вилуговування його негативний вплив подібний до впливу аурипігменту. Він легко розчиняється в сильному лужному розчині, утворюючи тіоантимоніт, який потім додатково окислюється до антимоніту. Крім того, негативно заряджені колоїдні частинки стибніту в лужному ціанідному розчині можуть прилипати до поверхні частинок золота, фізично запобігаючи розчиненню золота.

Вуглецеві речовини

Золоті копальні можуть містити Вуглець речовини, включаючи неорганічний вуглець та органічний вуглець, такий як гумінова кислота. Коли ці вуглецеві речовини присутні, вони можуть поглинати розчинене золото в розчині ціаніду. Це знижує швидкість вилуговування золота з розчину, явище, відоме як «пограбування золота». Вуглецеві речовини конкурують з процесом екстракції за розчинене золото, що призводить до втрати вилучення золота.

Стратегії пом'якшення впливу супутніх корисних копалин

Попередня обробка руд

• Попередня обробка окисленнямДля руд із мінералами сульфіду заліза, миш'яку або сурми може бути ефективною попередня окиснювальна обробка. Окислення розщеплює ці мінерали, звільняючи золото, що міститься в них, та зменшуючи їхній шкідливий вплив на вилуговування ціанідами. Поширені методи попередньої окиснювальної обробки включають випалювання, окислення під тиском та біоокислення.

• Мідь - попереднє вилуговуванняУ випадку руд з високим вмістом міді можна провести попереднє вилуговування міді. Видаляючи мідь перед ціанідним вилуговуванням, можна мінімізувати кількість ціаніду, що споживається мідними мінералами, тим самим підвищуючи ефективність ціанідного вилуговування золота.

Оптимізація умов вилуговування ціанідів

• Коригування дозування реагентів: Кількість ціаніду та інших реагентів можна регулювати залежно від типу та кількості супутніх мінералів. Наприклад, якщо мінералів міді багато, невелике збільшення дозування ціаніду при одночасному контролі значення pH може допомогти забезпечити ефективне розчинення золота.

• Контроль стану пульпиТакож важливим є контроль концентрації пульпи, температури та швидкості перемішування. Правильна концентрація пульпи забезпечує ефективне поширення ціаніду та кисню в пульпі. Підтримка відповідної температури (зазвичай 15-30 °C) збалансовує швидкість розчинення золота та стабільність розчину ціаніду.

Використання добавок

• Добавки для пригнічення мінеральних реакційТакі добавки, як солі свинцю, можна використовувати для запобігання реакції певних шкідливих мінералів. Наприклад, додавання ацетату свинцю може вступати в реакцію з іонами сульфіду, що утворюються внаслідок розпаду мінералів, що містять сірку, утворюючи нерозчинні осади сульфіду свинцю. Це зменшує кількість ціаніду та кисню, які споживають мінерали, що містять сірку.

• Конкурентні адсорбентиУ випадку руд з вуглецевими речовинами, додавання конкурентних адсорбентів, таких як Активоване вугілля під час ціанідного вилуговування може зменшити ефект «вилучення золота». Активоване вугілля конкурує з вуглецем у руді за розчинене золото, тим самим збільшуючи швидкість вилуговування золота.

Висновок

Супутні мінерали в золотих та срібних рудах мають різноманітний та значний вплив на процес ціанідного вилуговування. Залізо, мідь, миш'як, свинець, мінерали, що містять сурму, та вуглецеві речовини можуть впливати на ефективність вилуговування, споживаючи реагенти, запобігаючи контакту золота з ціанідом або поглинаючи розчинене золото. Однак, завдяки відповідним методам попередньої обробки, оптимізації умов вилуговування та використанню добавок, цей негативний вплив можна зменшити. Це дозволяє ефективніше видобувати золото та срібло зі складномінералізованих руд, підвищуючи економічну вигідність гірничих робіт.