提高金氰化物浸出效率：策略与见解

介绍

黄金 氰化物 浸出是金矿开采行业的基石，以其高效提取黄金而闻名。该工艺利用氰化物溶液溶解黄金，从而促进后续回收。其长期应用和良好的业绩记录使其成为许多采矿作业的首选。然而，在一个以效率和可持续性为导向的行业中，持续改进氰化物浸出工艺至关重要。这篇博文深入探讨了提高氰化物浸出效率的各种方法。 金氰化浸出，探索传统优化和尖端技术。

了解金氰化物浸出工艺

氰化物浸出基础知识

在金的氰化物浸出过程中，氰化物离子（CN⁻）在氧气存在下与金发生反应，形成可溶性的金-氰化物络合物。总反应可以简化为：

4Au + 8NaCN + O2+ 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX]+ XNUMXNaOH

该反应主要分为两个步骤。首先，金被氧气氧化，然后氧化的金与氰化物离子反应生成可溶性络合物。浸出过程可以采用不同的方式，例如在大型槽中进行搅拌槽浸出（用于高品位矿石或精矿），或在堆浸中进行堆浸（适用于低品位矿石）。

影响浸出效率的关键参数

1. 氰化物浓度：保持最佳氰化物浓度至关重要。浓度过低，金的溶解可能不完全。相反，浓度过高不仅会增加氰化物的成本，还会带来环境风险。对于大多数矿石，通常使用的氰化物浓度在 0.05 - 0.1% 之间，但具体浓度会因矿石特性而异。

2. 氧气供应量：氧气是金-氰化物反应中的关键反应物。充足的氧气供应可显著加快浸出速率。在搅拌槽浸出中，可向浸出槽中通入空气或纯氧。氰化物与氧气的比值（CN⁻/O₂）也会影响反应机理。当CN⁻/O₂ > 6时，反应主要受氧气扩散控制；当CN⁻/O₂ < 6时，反应主要受氰化物扩散控制。

3. 酸碱度：浸出液的pH值至关重要。为了防止氰化物水解成有毒挥发性气体——氢氰酸（HCN），需要维持高碱性环境（通常pH值为10-11）。通常会添加石灰（CaO）来调节和维持pH值。

4. 温度：升高温度可以提高反应速率。但实际操作中，温度通常限制在25-40°C左右。较高的温度可能会因副反应和蒸发而导致氰化物消耗增加。

提高浸出效率的策略

优化工艺参数

1. 研磨和粒度控制：确保矿石得到适当的研磨至关重要。更细的粒度可以使含金矿物有更大的表面积暴露在氰化物溶液中，从而有助于更快、更彻底地浸出。例如，在南非的一座金矿中，将矿石粒度从75微米减小到53微米，可使氰化物浸出过程中的金回收率提高8%。

2. 搅拌和搅动在搅拌槽浸出过程中，高效的搅拌可确保矿石颗粒、氰化物溶液和氧气在槽内均匀分布。这改善了反应物之间的接触，从而提高了浸出率。先进的搅拌系统配备变速电机，可根据矿石和浸出条件的具体要求进行调节。

3. 浸出时间优化确定合适的浸出时间需要权衡利弊。延长浸出时间可能会提高金的回收率，但也会导致氰化物消耗量和运营成本增加。通过实验室测试和工艺建模，可以确定不同矿石类型的最佳浸出时间。对于一些高品位矿石，24-48小时的浸出时间可能就足够了，而对于更复杂的矿石，浸出时间可以延长至72小时或更长时间。

使用添加剂和促进剂

1. 氧化剂：添加氧化剂，例如过氧化氢 (H₂O₂)、过氧化钠 (Na₂O₂) 或过氧化钙 (CaO₂)，可以增强金的浸出率。这些氧化剂可以增加矿浆中的溶解氧含量，加速金的氧化。例如，在一项针对澳大利亚某难处理金矿的研究中，以每吨矿石 2 千克的浓度添加 H₂O₂，可使金的浸出率在相同的浸出时间内从 70% 提高到 85%。

2. 重金属盐：一些重金属盐，例如铅盐（例如 Pb(NO₃)₂），可以在氰化物浸出过程中起到促进剂的作用。它们与金形成局部原电池，加速金的溶解。在加拿大一家氰化厂，添加 Pb(NO₃)₂ 有助于在氰化物回路中保持良好的溶解氧浓度，并克服硫化物矿物对氰化浸出的不利影响。

3. 络合剂：乙二胺四乙酸 (EDTA) 等络合剂可用于螯合矿石中的杂质，例如铜、锌和铁离子。这减少了这些杂质与金对氰化物离子的竞争，从而提高了金的纯度。 浸出效率.

先进的浸出技术

1. 富氧浸出：富氧浸出法又称CIG（碳载金）充氧浸出法，是指在浸出槽中充入纯氧而非压缩空气。矿浆中溶解氧含量的提高显著加快了浸出速度。与传统的空气浸出法相比，富氧浸出法可缩短浸出时间高达50%，并将金的浸出率提高10%至20%。

2. 加压浸出：加压氰化浸出是在压力容器中进行的。压力的升高可以提高溶液中氧和氰化物的溶解度，从而加快反应速率。在2×10⁵ Pa的压力下，金的溶解速度可达常压的10-20倍。该技术对难浸金矿石尤其有效。

3. 超声波辅助浸出：浸出过程中可引入超声波。超声波能量使液相中产生空化气泡，空化气泡破裂后，形成高压、高温微环境。这有助于清洗金颗粒表面，打破颗粒周围的扩散层，促进氰化物溶液向矿石内部渗透，从而提高浸出效率。

过程监控

1. 在线分析仪：安装在线分析仪，监测浸出液中氰化物浓度、氧含量、pH值和金浓度等参数，可以实时监控浸出过程。例如，在线氰化物分析仪可以在几秒钟内检测到氰化物浓度的变化，使操作员能够及时调整氰化物添加速率。

2. 自动控制系统：自动化控制系统可根据在线分析仪的数据调节工艺变量。例如，可以根据预设的氰化物浓度和pH值自动调节氰化物、石灰和氧化剂的添加量。这减少了人为错误，确保浸出工艺稳定高效运行。

结语

提高金氰化物浸出效率是一项多方面的任务，包括优化传统工艺参数、使用添加剂和促进剂、采用 先进的浸出技术并实施有效的过程监控和控制系统。通过实施这些策略，采矿作业可以提高黄金回收率，减少氰化物消耗，并增强整体经济和环境的可持续性。随着金矿开采行业的不断发展，持续研究和创新氰化物浸出技术对于应对矿石复杂性和环境法规的挑战至关重要。