Die aktiverings- en passiveringseffekte van loodsoute op die goudsianidasieproses

Inleiding

Goudsianidasie is 'n wyd gebruikte proses in die mynbedryf om goud uit sy ertse te ontgin. Die byvoeging van sekere chemikalieë kan die doeltreffendheid van hierdie proses aansienlik beïnvloed. Onder hierdie bymiddels, Lood Soute komplekse effekte getoon het, beide aktivering en deaktivering, op die Goudsianidasie reaksie. Om hierdie effekte te verstaan, is noodsaaklik vir optimalisering Goud onttrekking prosesse, die vermindering van koste en die vermindering van omgewingsimpakte.

Die basiese beginsels van die goudsianidasieproses

Goudsianidasie, ook bekend as die MacArthur-Forrest-proses, behels die reaksie van goud met sianied ione in die teenwoordigheid van suurstof. Hierdie chemiese reaksie stel goud in staat om uit die ertsmatriks in die oplossing op te los, wat die daaropvolgende herstel moontlik maak. Die teenwoordigheid van verskeie onsuiwerhede in die erts en die reaksietoestande kan egter beïnvloed hoe vinnig en heeltemal goud oplos.

Aktiveringseffekte van loodsoute

Meganisme van aktivering

Katalitiese rol in elektrochemiese reaksies

Loodsoute kan as katalisators in die goudsianideringsproses optree. In die lae oorpotensiaalgebied (– 0.35 V vs. Ag/AgCl) is getoon dat die byvoeging van loodsout die goudlogingsproses in sianiedoplossings bespoedig. Sikliese voltammetrie (CV) eksperimente dui aan dat lood deelneem aan die elektrochemiese reaksies wat by die goudoppervlak voorkom. Onder sianidasietoestande vorm goud legerings met lood. Hierdie legerings skep klein elektrochemiese selle op die goudoppervlak, waar oksidasie- en reduksiereaksies gelyktydig plaasvind. Die oksidasiereaksie by die raakvlak van die goudlegering bevorder die afbreek van goud, terwyl die reduksiereaksie suurstof of ander oksiderende stowwe in die oplossing behels. Hierdie elektrochemiese werking versnel die algehele tempo van goudoplossing aansienlik.

Inhibisie van onsuiwerheidsreaksies

In ertse wat koper en ander onsuiwerhede bevat, speel loodsoute 'n voordelige rol. Koperminerale in die erts kan sianied en suurstof verbruik, en kompeteer met die goud-sianideringsreaksie. Loodsoute wissel met koperione of koperdraende minerale en vorm onoplosbare verbindings wat verhoed dat koperminerale oplos. Dit verminder die hoeveelheid sianied wat deur koper verbruik word, wat meer sianied beskikbaar laat vir die goud-sianidasiereaksie en sodoende die goudlogingtempo verhoog. In hoë-kopergoudhoudende ertse is waargeneem dat die byvoeging van loodsoute die hoeveelheid koper wat in die sianiedoplossing opgelos word, verminder, en 'n gunstige verhouding vir goudoplossing handhaaf.

Eksperimentele bewys van aktivering

Beide laboratorium- en industriële studies het die Aktiveringseffeks van loodsoute. In een studie oor 'n gouddraende erts met 0.25% galena, het die byvoeging van loodsout die goudloogtempo aansienlik verbeter. Industriële praktyke ondersteun ook hierdie bevindinge. In sommige goudmyne, wanneer spesifieke soorte erts verwerk word, het die byvoeging van die regte hoeveelheid loodsoute die verbruik van Natriumsianied van meer as 12 kg/t tot so laag as 5 kg/t en het die goudherwinningskoers tot meer as 98% verhoog.

Deaktiveringseffekte van loodsoute

Voorwaardes vir deaktivering

Teenwoordigheid van silikaat en sekere looddraende minerale

Onder sekere omstandighede, veral in die teenwoordigheid van silikaat en spesifieke loodhoudende minerale, kan die byvoeging van lood die oksidasie van goud vertraag. By 'n potensiaal van – 0.35 V (teenoor Ag/AgCl), neem die tempo waarteen goud oplos af. Die presiese rede is kompleks, maar dit kan die vorming van oppervlakfilms of die interaksie van loodstowwe met die goudoppervlak behels, wat keer dat sianiedione en suurstof die goud bereik. Byvoorbeeld, sommige loodhoudende minerale reageer met die sianiedoplossing om verbindings te vorm wat die goudoppervlak bedek, wat die normale vordering van die sianiederingsreaksie belemmer.

Hoog - Swaelerts

In hoë-swaelerts is die byvoeging van lood dalk nie voordelig nie en kan selfs tot deaktivering lei. Wanneer die swaelinhoud in die erts hoog is, word sulfiedminerale geoksideer tot elementêre swael tydens die sianidasieproses. Hierdie elementêre swael vorm 'n laag op die goue oppervlak wat verhoed dat dit met die sianied-suurstofoplossing reageer. Lood kan die oksidasie van sulfiedminerale na swael bevorder, wat die goudsianidasiereaksie verder inhibeer en 'n aansienlike daling in die goudoplostempo veroorsaak.

Analitiese bewyse van deaktivering

X-straal foto-elektronspektroskopie (XPS) analise verskaf bewyse van die deaktiveringseffekte. In monsters van hoë-swaelerts-sianidasieprosesse met loodbyvoeging, toon XPS-spektra die teenwoordigheid van swaelbevattende stowwe op die goudoppervlak, wat die vorming van die passiverende swaellaag aandui. Elektrochemiese toetse bevestig ook dat die tempo van goudoksidasie afneem in die teenwoordigheid van silikaat en loodhoudende minerale.

Faktore wat die balans tussen aktivering en deaktivering beïnvloed

Konsentrasie van loodsoute

Die hoeveelheid loodsoute wat by die sianidasiestelsel gevoeg word, is deurslaggewend. By lae konsentrasies het loodsoute gewoonlik 'n aktiverende effek, wat die oplos van goud bevorder. Maar as die konsentrasie te hoog is, kan dit lei tot die vorming van oormatige reaksieprodukte wat deaktivering veroorsaak. Byvoorbeeld, 'n te hoë konsentrasie loodione kan lei tot die neerslag van lood-sianiedkomplekse wat die goudoppervlak bedek en die sianiederingsreaksie stop.

Erts samestelling

Die samestelling van die erts, insluitend die tipes en hoeveelhede sulfiedminerale, silikate en ander onsuiwerhede, bepaal of loodsoute as aktiveerders of deaktiveerders optree. Ertse met 'n hoë inhoud van sekere sulfiedminerale, soos piriet in hoë swaelerts, is meer geneig om deaktivering te ervaar wanneer lood bygevoeg word. Omgekeerd kan ertse met 'n aansienlike hoeveelheid koperminerale baat vind by die aktiveringseffek van loodsoute.

Reaksie voorwaardes

Reaksietoestande soos temperatuur, pH en die konsentrasie van suurstof en sianied in die oplossing beïnvloed ook die aktiverings- en deaktiveringseffekte van loodsoute. ’n Hoër temperatuur kan beide die voordelige en skadelike reaksies wat met lood verband hou, versnel. Die pH van die oplossing beïnvloed hoe lood en ander metaalione bestaan, wat hul interaksies met goud en ander minerale beïnvloed. Voldoende suurstofkonsentrasie is nodig vir die goud-sianideringsreaksie om normaalweg te verloop, en loodsoute kan op verskillende maniere met suurstof in wisselwerking tree afhangende van die toestande, wat die reaksie óf versterk óf inhibeer.

Gevolgtrekking

Loodsoute het beide aktiverings- en deaktiveringseffekte op die goudsianideringsproses. Die aktiveringseffekte, soos die kataliseer van elektrochemiese reaksies en die vermindering van onsuiwerheidsinterferensie, kan goudonttrekkingsdoeltreffendheid aansienlik verbeter. Onder sekere toestande, soos in die teenwoordigheid van silikaat, spesifieke loodhoudende minerale, of hoë swaelerts, kan loodsoute egter deaktivering veroorsaak deur goudoksidasie te vertraag of blokkerende lae op die goudoppervlak te vorm. Om die faktore te verstaan ​​wat hierdie effekte beïnvloed, insluitend loodsoutkonsentrasie, ertssamestelling en reaksietoestande, is noodsaaklik vir die suksesvolle gebruik van loodsoute in goudsianidering. Deur hierdie faktore noukeurig te beheer, kan die mynbedryf goudontginning optimaliseer, reagensverbruik verminder, winsgewendheid verhoog en omgewingsimpakte tot die minimum beperk. Toekomstige navorsing kan fokus op die skep van meer akkurate modelle om loodsoutgedrag in verskillende ertsverwerkingsituasies te voorspel en om nuwe maniere te vind om deaktiveringseffekte teë te werk.