Natrijum cijanid: efikasno rešenje za ispiranje rude zlata niskog kvaliteta

U oblasti iskopavanja zlata, vađenje zlata iz ruda niskog kvaliteta oduvek je predstavljalo značajan izazov. Zlatne rude niskog kvaliteta, koje obično sadrže 0.30 - 0.50 g/t zlata, predstavljaju složene karakteristike koje ometaju jednostavne metode ekstrakcije. Međutim, primjena Natrijum cijanid u procesu luženja pojavio se kao vrlo efikasno rješenje, revolucionirajući način na koji rukujemo takvim rudama.

Uloga natrijum cijanida u luženju zlata

natrij cijanid je hemijski spoj koji igra ključnu ulogu u vađenju zlata iz njegovih ruda. U kontaktu sa rudama koje sadrže zlato, Sodium Cyanide reaguje sa zlatom, formirajući rastvorljivi kompleks zlatnog cijanida. Ova reakcija se može pojednostaviti na sljedeći način:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Ovaj proces kompleksiranja omogućava da se zlato, koje je često prisutno u malim i dispergovanim oblicima unutar rudnog matriksa, otopi i odvoji od okolnih minerala lanca. Jedinstvena hemijska svojstva natrijum cijanid omogućavaju mu da selektivno cilja zlato, što ga čini idealnim reagensom za operacije ispiranja zlata.

Proces luženja pomoću natrijum cijanida

1. Priprema rude

Prvi korak u procesu luženja rude zlata niskog kvaliteta je priprema rude. To uključuje drobljenje i mljevenje rude do odgovarajuće veličine čestica. Cilj je otkriti što je moguće više minerala koji sadrže zlato, čime se poboljšava kontakt između rastvora natrijum cijanida i zlata. Na primjer, u tipičnoj operaciji, ruda se može drobiti pomoću čeljusnih drobilica i konusnih drobilica, a zatim dalje samljeti u kugličnim mlinovima kako bi se postigla veličina čestica pogodna za efikasno luženje, često u rasponu od -150 + 75 µm, jer su studije pokazale da je optimalno za neke rude.

2. Ispiranje

Nakon što je ruda pripremljena, stavlja se u okruženje za luženje. Postoje različite metode ispiranja, sa ispiranje gomile što je uobičajeno za rude niskog kvaliteta. Kod gomilanja ruda se nagomilava na posebno dizajniranom nepropusnom dnu. Razrijeđena otopina natrijum cijanida, obično u rasponu od 200 - 500 ppm, se zatim kontinuirano raspršuje preko rudne gomile. Otopina curi kroz rudu, reagirajući sa zlatom i rastvarajući ga. Proces luženja se obično izvodi u alkalnim uslovima, pri čemu se pH rastvora održava na oko 10 - 11 korišćenjem kreča ili natrijum hidroksida. Ovo pomaže u sprječavanju stvaranja plina cijanida vodika, toksičnog nusproizvoda, a također poboljšava topljivost zlata u otopini cijanida.

3. Povraćaj zlata

Nakon što je zlato otopljeno u otopini cijanida, sljedeći korak je njegovo obnavljanje. Jedna od najčešće korištenih metoda je proces ugljik u pulpi (CIP) ili ugljik u izluživanju (CIL). U ovim procesima, aktivni ugljen se dodaje suspenziji za luženje. Kompleks cijanida zlata se adsorbuje na površinu aktivnog ugljena zbog svog visokog afiniteta prema zlatu. Napunjeni ugljenik se zatim odvaja od suspenzije, a zlato se desorbuje iz ugljenika pomoću kaustičnog rastvora cijanida. Nakon toga, zlato se izvlači iz desorbiranog rastvora putem metoda elektro-vađenja ili precipitacije cinka. Druga metoda je metoda zamjene cinka u prahu, koja je pogodna za dragocjenu tekućinu koja sadrži zlato nakon ispiranja cijanidom. Cink prah ili cink žica se koristi kao redukciono sredstvo za taloženje zlata iz rastvora.

4. Tretman jalovine

Preostali materijal nakon izdvajanja zlata, poznat kao jalovina, sadrži rezidualni cijanid i druge nečistoće. Pravilno tretiranje jalovine je ključno za zaštitu životne sredine. Jalovina se često tretira hemikalijama kako bi se razgradio preostali cijanid. Na primjer, vodikov peroksid ili sumpor dioksid mogu se koristiti za oksidaciju cijanida u netoksične spojeve. Nakon tretmana, jalovina se obično odlaže u pažljivo dizajniranu branu za jalovinu, koja je projektovana tako da spriječi ispuštanje štetnih tvari u okoliš.

Prednosti upotrebe natrijum cijanida u luženju rude niskog kvaliteta

1. Visoka selektivnost

Natrijum cijanid pokazuje visok stepen selektivnosti prema zlatu. Može efikasno rastvoriti zlato dok mnoge druge minerale u rudnoj matrici ostavlja neizreagovanim. Ova selektivnost omogućava efikasno odvajanje zlata iz složenih rudnih mešavina, što je posebno važno u rudama niskog kvaliteta gde je sadržaj zlata relativno nizak, a prisustvo drugih minerala može ometati proces ekstrakcije.

2. Isplativost

U poređenju sa nekim alternativnim metodama za ekstrakciju zlata iz ruda niskog kvaliteta, upotreba natrijum cijanida u procesu luženja je relativno isplativa. Potrebni reagensi, kao što su sam natrijev cijanid, vapno za podešavanje pH i aktivni ugljen za obnavljanje zlata, komercijalno su dostupni po razumnim cijenama. Dodatno, oprema koja se koristi u procesu luženja cijanida, kao što su drobilice, mlin, rezervoari za luženje i kolone za adsorpciju ugljenika, standardna je rudarska oprema, što dodatno smanjuje ukupne troškove operacije.

3. Dobro uspostavljena tehnologija

Upotreba natrijum cijanida u ispiranju zlata ima dugu istoriju, koja datira još od 1880-ih. Tokom godina, akumulirano je opsežno istraživanje i praktično iskustvo, što je rezultiralo dobro razvijenom i rafiniranom tehnologijom. To znači da rudarske kompanije mogu da se oslone na dokazane procese i tehnike, smanjujući rizike povezane sa novim i neproverenim metodama. Postojeća infrastruktura i baza znanja u industriji također olakšavaju implementaciju i optimizaciju operacija luženja cijanida.

Izazovi povezani s upotrebom natrijum cijanida i njihova rješenja

1. Toksičnost

Natrijum cijanid je veoma toksičan, a njegovo rukovanje i upotreba predstavljaju značajan rizik za ljudsko zdravlje i životnu sredinu. Kao odgovor na ovaj izazov, primijenjeni su strogi sigurnosni protokoli u rudarskim operacijama. To uključuje pravilno skladištenje u sigurnim, dobro provetrenim prostorijama, upotrebu lične zaštitne opreme od strane radnika i redovnu obuku o procedurama bezbednog rukovanja. Osim toga, razvijaju se inovativne tehnologije za smanjenje upotrebe natrijum cijanida. Na primjer, razvoj alternativnih reagenasa za ispiranje, kao što su agensi za luženje na bazi tiosulfata, koji su manje toksični, obećava. Iako ove alternative još uvijek nisu tako široko prihvaćene kao natrijum cijanid, tekuća istraživanja imaju za cilj poboljšanje njihovih performansi i isplativosti.

2. Zabrinutost životne sredine

Upotreba natrijum cijanida može dovesti do zagađenja životne sredine ako se njime ne upravlja pravilno. Cijanid iz jalovine može potencijalno da iscuri u tlo i izvore vode, uzrokujući štetu vodenom životu i ekosistemima. Da bi se ovo riješilo, primjenjuju se napredne tehnike upravljanja jalovinom. Ovo uključuje korištenje obloženih brana jalovine kako bi se spriječilo curenje, i tretman jalovine kako bi se smanjili nivoi cijanida do prihvatljivih granica. Neke rudarske kompanije također istražuju mogućnost recikliranja i ponovne upotrebe cijanida u procesu luženja, dodatno minimizirajući njegov utjecaj na okoliš.

3. Kompleksne karakteristike rude

Zlatne rude niskog kvaliteta često imaju složene mineraloške sastave, što može predstavljati izazov za proces luženja cijanida. Na primjer, prisustvo određenih sulfidnih minerala, kao što je pirit, može potrošiti cijanid i kisik, smanjujući efikasnost ekstrakcije zlata. Da bi se ovo prevazišlo, ponekad se koriste metode prethodnog tretmana. Oksidacijski predtretman, kao što je biooksidacija ili prženje, može se koristiti za razgradnju sulfidnih minerala i učiniti zlato dostupnijim za otopinu cijanida. Dodatno, optimizacija parametara luženja, kao što su koncentracija natrijum cijanida, pH rastvora i vreme luženja, može pomoći da se poboljša efikasnost ekstrakcije za različite vrste rude.

Budući trendovi u ispiranju rude niskog kvaliteta natrijum cijanidom

1. Optimizacija procesa

Tekuća istraživanja se fokusiraju na daljnju optimizaciju procesa luženja cijanida. Ovo uključuje korištenje naprednih tehnika modeliranja za predviđanje ponašanja luženja različitih ruda i za optimizaciju parametara procesa. Na primjer, računska dinamika fluida (CFD) može se koristiti za simulaciju protoka otopine cijanida kroz hrpu rude, osiguravajući ujednačenu distribuciju i maksimizirajući kontakt između otopine i zlata. Osim toga, razvijaju se sistemi za praćenje i kontrolu u realnom vremenu kako bi se prilagodio proces luženja na osnovu promjena karakteristika rude i radnih uvjeta, što dovodi do većih stopa izvlačenja zlata i smanjene potrošnje reagensa.

2. Integracija sa novim tehnologijama

Budućnost ispiranja rude zlata niskog kvaliteta može uključiti integraciju ispiranja natrijum cijanida sa novim tehnologijama. Na primjer, korištenje nanotehnologije za poboljšanje reaktivnosti reagensa za luženje ili za poboljšanje performansi metoda za dobivanje zlata. Katalizatori na bazi nanočestica mogu potencijalno ubrzati reakciju između natrijum cijanida i zlata, smanjujući vrijeme luženja i poboljšavajući efikasnost. Još jedno područje razvoja je korištenje umjetne inteligencije i strojnog učenja za analizu velikih količina podataka iz rudarskih operacija, omogućavajući bolje donošenje odluka u kontroli i optimizaciji procesa.

3. Održive prakse

Kako ekološki i društveni problemi nastavljaju da rastu, rudarska industrija sve veći naglasak stavlja na održive prakse. U kontekstu ispiranja rude zlata niskog kvaliteta natrijum cijanidom, to znači razvoj ekološki prihvatljivijih i društveno odgovornih metoda. To uključuje smanjenje upotrebe toksičnih reagenasa, minimiziranje stvaranja otpada i osiguravanje pravilnog upravljanja jalovinom. Rudarske kompanije se također fokusiraju na angažman zajednice i inicijative društvenog razvoja kako bi osigurale dugoročno prihvatanje i održivost svog poslovanja.

Zaključno, natrijum cijanid ostaje vitalna komponenta u ekstrakciji zlata iz ruda niskog kvaliteta. Uprkos izazovima povezanim s njegovom upotrebom, tekuća istraživanja i tehnološki napredak kontinuirano poboljšavaju efikasnost, sigurnost i ekološku održivost procesa luženja cijanida. Rešavanjem ovih izazova i prihvatanjem budućih trendova, industrija iskopavanja zlata može nastaviti da izvlači vrednost iz ruda zlata niskog kvaliteta na odgovoran i efikasan način.