Uloga pomoćnih sredstava za ispiranje u ekstrakciji zlata natrijum cijanidom

Uvod

Cijanidno ispiranje je dugo bila dominantna metoda u ekstrakciji zlata zbog svoje visoke efikasnosti i relativno niskih troškova. Međutim, proces nije bez svojih izazova, kao što su potreba za dugim vremenom ispiranja, visoka cijanid potrošnja i prisustvo vatrostalnih minerala koji mogu ometati rastvaranje zlata. Ovdje Pomoćna sredstva za ispiranje dolaze do izražaja. Pomoćna sredstva za luženje su supstance koje se dodaju cijanidnom rastvoru za luženje kako bi se poboljšala ekstrakcija zlata, nudeći efikasniji i isplativiji pristup rudarenju zlata.

Kako djeluju sredstva za ispiranje

Povećanje rastvorenog kiseonika

Jedna od primarnih funkcija mnogih pomoćnih sredstava za luženje je povećanje sadržaja rastvorenog kisika u rastvoru cijanida. Da bi se zlato rastvorilo u rastvorima cijanida, potreban je kisik kao oksidacijsko sredstvo koje olakšava oksidaciju zlata i njegovo naknadno spajanje s cijanidnim ionima. U normalnim uvjetima, kisik koji se dovodi iz zraka često je nedovoljan, što ograničava brzinu kojom se zlato rastvara. Pomoćna sredstva za luženje poput peroksida i persulfata mogu se razgraditi i osloboditi kisik, osiguravajući veću koncentraciju rastvorenog kisika u suspenziji. Na primjer, vodikov peroksid se razgrađuje kako bi osigurao dodatni izvor kisika za reakciju između zlata i cijanida.

Formiranje galvanskih ćelija (soli teških metala)

Određene soli teških metala, kao što su soli olova, MERCURY soli, i soli bizmuta, mogu djelovati kao pomoćna sredstva za ispiranje stvaranjem lokalnih galvanskih ćelija. Kada se dodaju u suspenziju cijanida, ovi teški metali se talože na površini čestica zlata. To stvara potencijalnu razliku između zlata i taloženog teškog metala, što ubrzava rastvaranje zlata. Zlato djeluje kao anoda gdje dolazi do oksidacije, a područje prekriveno teškim metalom djeluje kao katoda. Ovaj proces sličan elektrohemijskom značajno ubrzava brzinu kojom se zlato ispire.

Helacija i uklanjanje nečistoća

Neka sredstva za luženje mogu se vezati za nečistoće prisutne u rudi ili ih ukloniti, a koje mogu ometati proces luženja cijanidom. U rudama koje sadrže metalne ione poput bakra, cinka i željeza, ove nečistoće mogu reagirati s cijanidom, trošeći ga i smanjujući količinu dostupnu za otapanje zlata. Helirajući agensi u sredstvima za luženje formiraju stabilne komplekse s ovim ionima nečistoća, držeći ih podalje i sprječavajući njihovu reakciju s cijanidom. Ovo ne samo da smanjuje potrošnju cijanida, već i poboljšava ukupnu efikasnost procesa luženja zlata.

Vrste pomoćnih sredstava za ispiranje i njihove specifične uloge

Oksidirajuća sredstva

1. Peroksidi

• Vodikov peroksidVodikov peroksid je jedno od najčešće korištenih oksidirajućih sredstava za luženje. Može brzo povećati sadržaj rastvorenog kisika u otopini cijanida. U industrijskim primjenama, dodavanje vodikovog peroksida u sistem za luženje cijanidom može značajno skratiti vrijeme ispiranja. Na primjer, u nekim rudnicima zlata, vrijeme ispiranja može se smanjiti i do 50% kada se vodikov peroksid koristi kao pomoćno sredstvo za luženje. Također pomaže u smanjenju potrošnje cijanida jer poboljšana oksidacija zlata omogućava efikasnije korištenje cijanida.

• Kalcijum peroksidKalcijum peroksid je posebno koristan u rudama sa visokim sadržajem sumpora. Razgrađuje se sporije od vodonik peroksida, omogućavajući produženo oslobađanje kiseonika. Osim toga, može smanjiti katalitičku razgradnju cijanida mineralima koji sadrže sumpor. U rudama zlata sa visokim sadržajem sumpora, upotreba kalcijum peroksida kao pomoćnog sredstva za ispiranje može dovesti do povećanja iskorištenja zlata za 10-15% u poređenju sa tradicionalnim ispiranjem cijanidom.

• Barijum peroksidBarijum peroksid ima jedinstveno svojstvo sporog i stabilnog oslobađanja kisika. To osigurava konstantno visoku koncentraciju rastvorenog kisika u suspenziji tokom dužeg perioda. Brzina rastvaranja zlata linearno se povećava sa povećanjem dodavanja barijum peroksida, dok potrošnja cijanida ostaje relativno stabilna. Također se lako priprema i primjenjuje u praktičnim rudarskim operacijama.

2. Persulfati

• Persulfati su jaka oksidacijska sredstva. Kada se dodaju u sistem za luženje cijanidom, oni se razgrađuju i formiraju visoko reaktivne sulfatne radikale. Ovi radikali mogu oksidirati zlato efikasnije od molekularnog kisika, što dovodi do značajnog povećanja brzine luženja zlata. U nekim slučajevima, brzina rastvaranja zlata može se povećati i do 8 puta u poređenju s konvencionalnim luženjem cijanidom sa zrakom kao izvorom kisika.

Soli teških metala

1. Olovne soli

• Olovne soli se široko koriste u luženju cijanidom. U rudama koje sadrže sulfidne minerale poput pirita i arsenopirita, ovi minerali mogu reagirati s cijanidom i kisikom, trošeći ih i smanjujući efikasnost luženja zlata. Olovne soli mogu formirati pasivizirajući sloj na površini sulfidnih minerala, inhibirajući njihovu reakciju s cijanidom i kisikom. Istovremeno, olovo može formirati galvansku ćeliju sa zlatom, potičući otapanje zlata. U kanadskom postrojenju za cijanid, dodavanjem olovnih soli i održavanjem odgovarajuće koncentracije rastvorenog kisika, uspješno su prevladani negativni učinci sulfidnih minerala na cijanidaciju, što je rezultiralo povećanjem iskorištenja zlata za 10-15%.

2. Soli žive i bizmuta

• Živine soli i bizmutove soli također mogu djelovati kao akceleratori u ispiranju cijanidom. Slično olovnim solima, mogu formirati galvanske ćelije sa zlatom, povećavajući brzinu ispiranja. Međutim, zbog toksičnosti Merkur i relativno visoke cijene bizmuta, njihova primjena je ograničenija u poređenju sa solima olova. Ali u nekim specifičnim slučajevima gdje ruda ima jedinstvena svojstva, ove soli se i dalje mogu smatrati efikasnim sredstvima za ispiranje.

Helirajući agensi i ostalo

1. Limunska kiselina

• Limunska kiselina se može koristiti kao pomoćno sredstvo za ispiranje u Ekstrakcija zlata cijanidomU rudama koje sadrže metalne ione poput bakra, cinka i željeza, ovi ioni mogu konzumirati cijanid i kisik, smanjujući efikasnost ispiranja zlata. Limunska kiselina se može vezati s ovim metalnim ionima, formirajući stabilne komplekse. Na primjer, formira kompleks bakar-citrat. Ovo ne samo da smanjuje potrošnju cijanida i kisika od strane ovih nečistoća, već i pomaže u disperziji minerala jalovine, poboljšavajući cjelokupno okruženje za ispiranje. U nekim laboratorijskim eksperimentima, dodavanje limunske kiseline u otopinu za ispiranje cijanidom povećalo je iskorištenje zlata za 5-10%.

2. Spojevi na bazi amonijaka

• U nekim slučajevima, spojevi na bazi amonijaka mogu se koristiti kao pomoćna sredstva za luženje, posebno u rudama koje sadrže minerale bakra i zlata. Amonijak može formirati komplekse s ionima bakra, smanjujući interferenciju bakra u luženju zlata cijanidom. Podešavanjem odnosa amonijaka i cijanida u otopini za luženje moguće je selektivno otopiti zlato uz minimiziranje raspadanja bakra, što je korisno za kasnije procese izdvajanja zlata.

Slučajevi aplikacije

1. U rudniku zlata u Australiji

• Rudnik je prerađivao rudu zlata niskog kvaliteta s visokim sadržajem sumpora. Korištenjem kombinacije vodikovog peroksida i olovnih soli kao pomoćnih sredstava za luženje postignuta su značajna poboljšanja. Brzina ispiranja zlata povećala se za 8-10% u poređenju s tradicionalnim luženjem cijanidom. Dodavanje vodikovog peroksida osiguralo je dodatni kisik, poboljšavajući oksidaciju zlata, dok su olovne soli inhibirale negativan utjecaj sulfidnih minerala. Potrošnja cijanida također je smanjena za otprilike 20%, što je dovelo do značajnih ušteda troškova.

2. Kineski rudnik zlata koji se bavi složenim rudama

• Ruda u ovom rudniku sadržavala je visok nivo nečistoća bakra i željeza. Korištenjem limunske kiseline kao pomoćnog sredstva za luženje u procesu luženja cijanidom, stopa iskorištenja zlata porasla je sa 70% na 78%. Limunska kiselina se vezala s ionima bakra i željeza, smanjujući njihovo uplitanje u reakciju zlato-cijanid. Vrijeme luženja je također neznatno smanjeno, što je poboljšalo ukupnu produktivnost rudarskih operacija.

Razmatranja za odabir i korištenje pomoćnih sredstava za ispiranje

1. Karakteristike rude

• Sastav rude je ključan u određivanju odgovarajućeg pomoćnog sredstva za ispiranje. Za rude s visokim udjelom sumpora, oksidacijska sredstva poput kalcijevog peroksida ili barijevog peroksida mogu biti prikladnija jer ne samo da mogu osigurati kisik, već i smanjiti negativan utjecaj sumpora. Kod ruda s visokim nivoima nečistoća metalnih iona, treba razmotriti helatirajuća sredstva poput limunske kiseline ili spojeva na bazi amonijaka.

2. Isplativost

• Potrebno je procijeniti troškove pomoćnog sredstva za ispiranje, uključujući njegovu nabavnu cijenu, transport i skladištenje. Neka pomoćna sredstva za ispiranje, kao što su određene soli bizmuta, mogu biti učinkovita, ali relativno skupa. U takvim slučajevima, potrebno je pronaći ravnotežu između troškova i poboljšanja iskorištenja zlata. Osim toga, smanjenje potrošnje cijanida i vremena ispiranja zbog upotrebe pomoćnih sredstava za ispiranje također treba uzeti u obzir u analizi isplativosti.

3.Uticaj na životnu sredinu

• Budući da ispiranje cijanidom već ima ekološke probleme zbog toksičnosti cijanida, pri izboru pomoćnog sredstva za ispiranje treba uzeti u obzir i njegov utjecaj na okoliš. Na primjer, neka oksidacijska sredstva mogu proizvesti nusproizvode koje je potrebno pravilno tretirati. Upotreba živa Upotreba soli, iako efikasna u nekim slučajevima, je veoma ograničena zbog njihove ekstremne toksičnosti i opasnosti za okolinu.

zaključak

Sredstva za ispiranje igraju vitalnu ulogu u ekstrakciji zlata cijanidom. Ona mogu značajno poboljšati efikasnost procesa ispiranja povećanjem iskorištenja zlata, smanjenjem vremena ispiranja i smanjenjem potrošnje cijanida. Razumijevanjem različitih vrsta sredstava za ispiranje, njihovih mehanizama rada i načina odabira najprikladnijih na osnovu karakteristika rude, rudari zlata mogu optimizirati svoje poslovanje. Kako potražnja za zlatom nastavlja rasti, upotreba sredstava za ispiranje u cijanidnom ispiranju vjerovatno će postati još raširenija, doprinoseći održivijim i efikasnijim praksama rudarenja zlata.