Ролята на помощните средства за излужване при екстракцията на злато с натриев цианид

Въведение

Цианидното излугване отдавна е доминиращ метод за добив на злато поради високата си ефективност и относително ниската си цена. Процесът обаче не е без своите предизвикателства, като например необходимостта от дълго време на излугване, висока... цианид потребление и наличието на огнеупорни минерали, които могат да възпрепятстват разтварянето на златото. Това е мястото, където Помощни средства за излужване влизат в действие. Спомагателните вещества за излугване са вещества, добавени към цианидния разтвор за излугване, за да се подобри извличането на злато, предлагайки по-ефективен и рентабилен подход към добива на злато.

Как работят средствата за излужване

Увеличаване на разтворения кислород

Една от основните функции на много помощни средства за излугване е да увеличат съдържанието на разтворен кислород в цианидния разтвор. За да се разтвори златото в цианидни разтвори, е необходим кислород като окислител, който да улесни окисляването на златото и последващото му свързване с цианидни йони. При нормални условия кислородът, доставян от въздуха, често е недостатъчен, което ограничава скоростта, с която златото се разтваря. Помощни средства за излугване като пероксиди и персулфати могат да се разградят и да освободят кислород, осигурявайки по-висока концентрация на разтворен кислород в суспензията. Например, водородният пероксид се разлага, за да осигури допълнителен източник на кислород за реакцията между златото и цианида.

Образуване на галванични клетки (соли на тежки метали)

Някои соли на тежки метали, като например оловни соли, MERCURY Солите, както и бисмутовите соли, могат да действат като помощни средства за излужване, като създават локални галванични клетки. Когато се добавят към цианидната суспензия, тези тежки метали се отлагат върху повърхността на златните частици. Това създава потенциална разлика между златото и отложения тежък метал, което ускорява разтварянето на златото. Златото действа като анод, където се извършва окисляването, а покритата с тежки метали област действа като катод. Този електрохимичен процес значително ускорява скоростта, с която се излужва златото.

Хелация и отстраняване на примеси

Някои помощни средства за излугване могат да се свържат или да премахнат примесите, присъстващи в рудата, които могат да попречат на процеса на излугване с цианид. В руди, съдържащи метални йони като мед, цинк, желязо, тези примеси могат да реагират с цианида, като го изразходват и намаляват количеството, достъпно за разтваряне на злато. Хелатните агенти в помощните средства за излугване образуват стабилни комплекси с тези примесни йони, като ги държат далеч и предотвратяват реакцията им с цианида. Това не само намалява консумацията на цианид, но и подобрява общата ефективност на процеса на излугване на злато.

Видове помощни средства за излужване и техните специфични роли

Окислители

1.Пероксиди

• водороден прекисВодородният пероксид е едно от най-често използваните окислителни помощни средства за излугване. Той може бързо да увеличи съдържанието на разтворен кислород в цианидния разтвор. В промишлени приложения, добавянето на водороден пероксид към системата за излугване с цианид може значително да съкрати времето за излугване. Например, в някои златни мини времето за излугване може да бъде намалено с до 50%, когато водородният пероксид се използва като помощно средство за излугване. Той също така помага за намаляване на консумацията на цианид, тъй като засиленото окисление на златото позволява по-ефективно използване на цианида.

• Калциев пероксидКалциевият пероксид е особено полезен в руди с високо съдържание на сяра. Той се разлага по-бавно от водородния пероксид, осигурявайки по-продължително освобождаване на кислород. Освен това може да намали каталитичното разлагане на цианида от минерали, съдържащи сяра. В златни руди с високо съдържание на сяра, използването на калциев пероксид като помощно средство за излугване може да доведе до 10-15% увеличение на извличането на злато в сравнение с традиционното цианидно излугване.

• Бариев пероксидБариевият пероксид има уникалното свойство да осигурява бавно и стабилно освобождаване на кислород. Това гарантира постоянно висока концентрация на разтворен кислород в суспензията за продължителен период от време. Скоростта на разтваряне на златото се увеличава линейно с увеличаване на добавянето на бариев пероксид, докато консумацията на цианид остава относително стабилна. Освен това е лесен за приготвяне и приложение в практическите минни операции.

2. Персулфати

• Персулфатите са силни окислители. Когато се добавят към системата за цианидно излугване, те се разграждат, образувайки силно реактивни сулфатни радикали. Тези радикали могат да окисляват златото по-ефективно от молекулярния кислород, което води до значително увеличение на скоростта на излугване на златото. В някои случаи скоростта на разтваряне на златото може да се увеличи до 8 пъти в сравнение с конвенционалното цианидно излугване с въздух като източник на кислород.

Соли на тежки метали

1. Оловни соли

• Оловните соли се използват широко при цианидно излугване. В руди, съдържащи сулфидни минерали като пирит и арсенопирит, тези минерали могат да реагират с цианид и кислород, като ги консумират и намаляват ефективността на излугването на злато. Оловните соли могат да образуват пасивиращ слой върху повърхността на сулфидните минерали, инхибирайки реакцията им с цианид и кислород. В същото време оловото може да образува галванична клетка със златото, насърчавайки разтварянето на златото. В канадски завод за цианид, чрез добавяне на оловни соли и поддържане на подходяща концентрация на разтворен кислород, неблагоприятните ефекти на сулфидните минерали върху цианидирането бяха успешно преодолени, което доведе до увеличение на добива на злато с 10-15%.

2. Соли на живак и бисмут

• Живачните соли и бисмутовите соли също могат да действат като ускорители при цианидно излугване. Подобно на оловните соли, те могат да образуват галванични клетки със злато, повишавайки скоростта на излугване. Въпреки това, поради токсичността на Меркурий и относително високата цена на бисмута, приложенията им са по-ограничени в сравнение с оловните соли. Но в някои специфични случаи, когато рудата има уникални свойства, тези соли все още могат да се считат за ефективни помощни средства за излужване.

Хелатиращи агенти и други

1. Лимонена киселина

• Лимонената киселина може да се използва като помощно средство за излужване в Екстракция на цианидно златоВ руди, съдържащи метални йони като мед, цинк, желязо, тези йони могат да консумират цианид и кислород, намалявайки ефективността на излужването на злато. Лимонената киселина може да се свърже с тези метални йони, образувайки стабилни комплекси. Например, тя образува медно-цитратен комплекс. Това не само намалява консумацията на цианид и кислород от тези примесни йони, но и помага за диспергирането на пустинните минерали, подобрявайки цялостната среда за излужване. В някои лабораторни експерименти, добавянето на лимонена киселина към разтвора за излужване с цианид е увеличило извличането на златото с 5-10%.

2. Съединения на амонячна основа

• В някои случаи, съединения на основата на амоняк могат да се използват като помощни средства за излугване, особено в руди, съдържащи медно-златни минерали. Амонякът може да образува комплекси с медни йони, намалявайки влиянието на медта при цианидното излугване на златото. Чрез регулиране на съотношението амоняк-цианид в излугващия разтвор е възможно селективно разтваряне на златото, като същевременно се минимизира разтварянето на медта, което е благоприятно за последващите процеси на извличане на златото.

Случаи на приложение

1. В златна мина в Австралия

• Мината преработваше нискокачествена златна руда с високо съдържание на сяра. Чрез използването на комбинация от водороден пероксид и оловни соли като помощни средства за излужване бяха постигнати значителни подобрения. Скоростта на излужване на златото се увеличи с 8-10% в сравнение с традиционното цианидно излужване. Добавянето на водороден пероксид осигури допълнителен кислород, засилвайки окислението на златото, докато оловните соли инхибираха отрицателното въздействие на сулфидните минерали. Консумацията на цианид също беше намалена с приблизително 20%, което доведе до значителни икономии на разходи.

2. Китайска златна мина, занимаваща се със сложни руди

• Рудата в тази мина съдържаше високи нива на примеси от мед и желязо. Чрез използването на лимонена киселина като помощно средство за излугване в процеса на цианидно излугване, степента на извличане на златото се увеличи от 70% на 78%. Лимонената киселина се свързва с медни и железни йони, намалявайки тяхното взаимодействие с злато-цианидната реакция. Времето за излугване също беше леко намалено, което подобри общата производителност на минната операция.

Съображения за избор и използване на помощни средства за излужване

1. Характеристики на рудата

• Съставът на рудата е от решаващо значение при определянето на подходящото средство за излужване. За руди с високо съдържание на сяра, окислители като калциев пероксид или бариев пероксид може да са по-подходящи, тъй като те не само осигуряват кислород, но и намаляват отрицателното въздействие на сярата. В руди с високи нива на примесни метални йони трябва да се обмислят хелатиращи агенти като лимонена киселина или съединения на базата на амоняк.

2. Ефективност на разходите

• Необходимо е да се оцени цената на спомагателното средство за излугване, включително покупната му цена, транспорт и съхранение. Някои спомагателни средства за излугване, като например някои бисмутови соли, може да са ефективни, но сравнително скъпи. В такива случаи е необходимо да се постигне баланс между цената и подобрението в добива на злато. Освен това, намаляването на потреблението на цианид и времето за излугване поради използването на спомагателни средства за излугване също трябва да се вземе предвид в анализа на разходите и ефективността.

3. Въздействие върху околната среда

• Тъй като цианидното излугване вече е свързано с екологични проблеми поради токсичността на цианида, изборът на помощно средство за излугване трябва да отчита и въздействието му върху околната среда. Например, някои окислители могат да произвеждат странични продукти, които трябва да бъдат правилно третирани. Използването на живак Солите, макар и ефективни в някои случаи, са силно ограничени поради изключителната им токсичност и опасности за околната среда.

Заключение

Помощните вещества за излужване играят жизненоважна роля в извличането на злато с цианид. Те могат значително да подобрят ефективността на процеса на излужване, като увеличат добива на злато, намалят времето за излужване и намалят потреблението на цианид. Чрез разбирането на различните видове помощни вещества за излужване, техните механизми на действие и начина за избор на най-подходящите въз основа на характеристиките на рудата, златодобивните компании могат да оптимизират своите операции. Тъй като търсенето на злато продължава да расте, използването на помощни вещества за излужване при цианидно излужване вероятно ще стане още по-широко разпространено, допринасяйки за по-устойчиви и ефективни практики за добив на злато.