Актывацыя і пасіўнасць эфекты соляў свінцу на працэсе цианирования золата

Увядзенне

Цыянізацыя золата — гэта шырока выкарыстоўваны працэс у горназдабыўной прамысловасці для здабывання золата з руд. Даданне пэўных хімічных рэчываў можа істотна паўплываць на эфектыўнасць гэтага працэсу. Сярод гэтых дабавак солі свінцу прадэманстравалі складаны ўплыў, як актывацыйны, так і дэактывацыйны, на рэакцыю цыянізацыі золата . Разуменне гэтых эфектаў мае вырашальнае значэнне для аптымізацыі працэсаў здабывання золата , зніжэння выдаткаў і мінімізацыі ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.

Асновы працэсу цыянідавання золата

Цыянізацыя золата, таксама вядомая як працэс Макартура-Форэста, уключае рэакцыю золата з цыяністымі іонамі ў прысутнасці кіслароду. Гэтая хімічная рэакцыя дазваляе золату растварацца з руднай матрыцы ў раствор, што дае магчымасць для яго наступнага здабывання. Аднак на хуткасць і поўнае растварэнне золата могуць паўплываць прысутнасць розных прымешак у рудзе і ўмовы рэакцыі.

Актывацыйныя эфекты соляў свінцу

Механізм актывацыі

Каталітычная роля ў электрахімічных рэакцыях

Солі свінцу могуць выступаць у якасці каталізатараў у працэсе цыянідавання золата. У вобласці нізкіх перанапружанняў (-0.35 В у параўнанні з Ag/AgCl) было паказана, што даданне солі свінцу паскарае працэс вымывання золата ў растворах цыяніду. Эксперыменты з цыклічнай вальтамперыметрыяй (CV) паказваюць, што свінец удзельнічае ў электрахімічных рэакцыях, якія адбываюцца на паверхні золата. Ва ўмовах цыянідавання золата ўтварае сплавы са свінцом. Гэтыя сплавы ствараюць малюсенькія электрахімічныя ячэйкі на паверхні золата, дзе адначасова адбываюцца рэакцыі акіслення і аднаўлення. Рэакцыя акіслення на мяжы золата і сплаву спрыяе раскладанню золата, у той час як рэакцыя аднаўлення ўключае кісларод або іншыя акісляльныя рэчывы ў растворы. Гэта электрахімічнае дзеянне значна паскарае агульную хуткасць растварэння золата.

Інгібіраванне рэакцый прымесей

У рудах, якія змяшчаюць медзь і іншыя прымешкі, солі свінцу гуляюць карысную ролю. Мінералы медзі ў рудзе могуць спажываць цыянід і кісларод, канкуруючы з рэакцыяй цыянідавання золата. Солі свінцу ўзаемадзейнічаюць з іёнамі медзі або мінераламі, якія змяшчаюць медзь, утвараючы нерастваральныя злучэнні, якія перашкаджаюць растварэнню мінералаў медзі. Гэта памяншае колькасць цыяніду, спажыванага меддзю, пакідаючы больш цыяніду, даступнага для рэакцыі цыянідавання золата і, такім чынам, павялічваючы хуткасць вымывання золата. У золатазмяшчальных рудах з высокім утрыманнем медзі даданне соляў свінцу назіраецца пры зніжэнні колькасці медзі, растворанай у растворы цыяніду, падтрымліваючы спрыяльныя суадносіны для растварэння золата.

Эксперыментальныя доказы актывацыі

Як лабараторныя, так і прамысловыя даследаванні пацвердзілі актывацыйны эфект соляў свінцу. У адным даследаванні залатаноснай руды з 0.25% галеніту даданне солі свінцу значна палепшыла хуткасць вымывання золата. Прамысловая практыка таксама пацвярджае гэтыя высновы. У некаторых залатых рудніках пры перапрацоўцы пэўных тыпаў руд даданне патрэбнай колькасці соляў свінцу знізіла спажыванне цыяніду натрыю з больш чым 12 кг/т да ўсяго 5 кг/т і павялічыла хуткасць здабывання золата да больш чым 98%.

Дэзактывацыйныя эфекты соляў свінцу

Умовы дэактывацыі

Наяўнасць сілікатных і некаторых мінералаў, якія змяшчаюць свінец

Пры пэўных абставінах, асабліва ў прысутнасці сілікатаў і пэўных мінералаў, якія змяшчаюць свінец, даданне свінцу можа запаволіць акісленне золата. Пры патэнцыяле –0.35 В (у параўнанні з Ag/AgCl) хуткасць растварэння золата памяншаецца. Дакладная прычына складаная, але яна можа ўключаць утварэнне паверхневых плёнак або ўзаемадзеянне рэчываў свінцу з паверхняй золата, што блакуе іонаў цыяніду і кіслароду дасягаць золата. Напрыклад, некаторыя мінералы, якія змяшчаюць свінец, рэагуюць з растворам цыяніду, утвараючы злучэнні, якія пакрываюць паверхню золата, перашкаджаючы нармальнаму праходжанню рэакцыі цыянідавання.

Высокасерністыя руды

У рудах з высокім утрыманнем серы даданне свінцу можа быць неэфектыўным і нават прывесці да дэактывацыі. Пры высокім утрыманні серы ў рудзе сульфідныя мінералы акісляюцца да элементарнай серы падчас працэсу цыянідавання. Гэтая элементарная сера ўтварае пласт на паверхні золата, які перашкаджае яго рэакцыі з растворам цыяніду і кіслароду. Свінец можа спрыяць акісленню сульфідных мінералаў да серы, што яшчэ больш інгібіруе рэакцыю цыянідавання золата і выклікае значнае зніжэнне хуткасці растварэння золата.

Аналітычныя доказы дэактывацыі

Рэнтгена-фотаэлектронная спектраскапія (РФЭС) дае падставы для вызначэння эфектаў дэактывацыі. У ўзорах, атрыманых шляхам цыянідавання руд з высокім утрыманнем серы з даданнем свінцу, РФЭС-спектры паказваюць наяўнасць рэчываў, якія змяшчаюць серу, на паверхні золата, што сведчыць аб утварэнні пасівуючага слоя серы. Электрахімічныя выпрабаванні таксама пацвярджаюць, што хуткасць акіслення золата зніжаецца ў прысутнасці сілікатных і свінецзмяшчальных мінералаў.

Фактары, якія ўплываюць на баланс паміж актывацыяй і дэактывацыяй

Канцэнтрацыя соляў свінцу

Колькасць соляў свінцу, якія дадаюцца ў сістэму цыянідавання, мае вырашальнае значэнне. Пры нізкіх канцэнтрацыях солі свінцу звычайна валодаюць актывуючым эфектам, спрыяючы растварэнню золата. Але калі канцэнтрацыя занадта высокая, гэта можа прывесці да ўтварэння празмернай колькасці прадуктаў рэакцыі, якія выклікаюць дэактывацыю. Напрыклад, занадта высокая канцэнтрацыя іонаў свінцу можа прывесці да выпадзення комплексаў свінцу з цыянідам, якія пакрываюць паверхню золата і спыняюць рэакцыю цыянідавання.

Склад руды

Склад руды, у тым ліку тыпы і колькасць сульфідных мінералаў, сілікатаў і іншых прымешак, вызначае, ці будуць солі свінцу выступаць у якасці актыватараў або дэактыватараў. Руды з высокім утрыманнем пэўных сульфідных мінералаў, такіх як пірыт у рудах з высокім утрыманнем серы, часцей падвяргаюцца дэактывацыі пры даданні свінцу. І наадварот, руды са значнай колькасцю мінералаў медзі могуць атрымаць карысць ад актывацыйнага эфекту соляў свінцу.

Умовы рэакцыі

Такія ўмовы рэакцыі, як тэмпература, pH і канцэнтрацыя кіслароду і цыяніду ў растворы, таксама ўплываюць на актывацыйны і дэактывацыйны эфекты соляў свінцу. Больш высокая тэмпература можа паскорыць як карысныя, так і шкодныя рэакцыі, звязаныя са свінцом. pH раствора ўплывае на тое, як існуюць іёны свінцу і іншых металаў, уплываючы на ​​іх узаемадзеянне з золатам і іншымі мінераламі. Для нармальнага праходжання рэакцыі цыянідавання золата неабходная адэкватная канцэнтрацыя кіслароду, і солі свінцу могуць узаемадзейнічаць з кіслародам па-рознаму ў залежнасці ад умоў, альбо ўзмацняючы, альбо інгібіруючы рэакцыю.

Conclusion

Солі свінцу аказваюць як актывацыйны, так і дэактывацыйны ўплыў на працэс цыянідавання золата. Эфекты актывацыі, такія як каталізацыя электрахімічных рэакцый і зніжэнне перашкод прымешак, могуць значна палепшыць эфектыўнасць здабывання золата. Аднак пры пэўных умовах, такіх як прысутнасць сілікатаў, пэўных мінералаў, якія змяшчаюць свінец, або руд з высокім утрыманнем серы, солі свінцу могуць выклікаць дэактывацыю, запавольваючы акісленне золата або ўтвараючы блакуючыя пласты на паверхні золата. Разуменне фактараў, якія ўплываюць на гэтыя эфекты, у тым ліку канцэнтрацыі солі свінцу, складу руды і ўмоў рэакцыі, мае важнае значэнне для паспяховага выкарыстання соляў свінцу ў цыянідаванні золата. Старанна кантралюючы гэтыя фактары, горназдабыўная прамысловасць можа аптымізаваць здабычу золата, скараціць спажыванне рэагентаў, павысіць прыбытковасць і мінімізаваць уздзеянне на навакольнае асяроддзе. Будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на стварэнні больш дакладных мадэляў для прагназавання паводзін солі свінцу ў розных сітуацыях апрацоўкі руды і пошуку новых спосабаў супрацьдзеяння эфектам дэактывацыі.