Els efectes d'activació i passivació de les sals de plom en el procés de cianuració de l'or

introducció

La cianuració de l'or és un procés molt utilitzat a la indústria minera per extreure or dels seus minerals. L'addició de determinats productes químics pot influir significativament en l'eficiència d'aquest procés. Entre aquests additius, Sals de plom han mostrat efectes complexos, tant d'activació com de desactivació, sobre el Cianuració d'or reacció. Comprendre aquests efectes és crucial per optimitzar Extracció d'or processos, reduint costos i minimitzant els impactes ambientals.

Conceptes bàsics del procés de cianuració de l'or

La cianuració de l'or, també conegut com a procés MacArthur-Forrest, implica la reacció de l'or amb cianur ions en presència d'oxigen. Aquesta reacció química permet que l'or es dissolgui de la matriu de mineral a la solució, permetent la seva posterior recuperació. No obstant això, la presència de diverses impureses al mineral i les condicions de reacció poden afectar la rapidesa i la completa dissolució de l'or.

Efectes d'activació de les sals de plom

Mecanisme d'activació

Paper catalític en les reaccions electroquímiques

Les sals de plom poden actuar com a catalitzadors en el procés de cianuració de l'or. A la regió de baix sobrepotencial (– 0.35 V vs Ag/AgCl), s'ha demostrat que l'addició de sal de plom accelera el procés de lixiviació d'or en solucions de cianur. Els experiments de voltametria cíclica (CV) indiquen que el plom participa en les reaccions electroquímiques que tenen lloc a la superfície d'or. En condicions de cianuració, l'or forma aliatges amb plom. Aquests aliatges creen minúscules cèl·lules electroquímiques a la superfície d'or, on es produeixen reaccions d'oxidació i reducció simultàniament. La reacció d'oxidació a la interfície de l'aliatge or afavoreix la descomposició de l'or, mentre que la reacció de reducció implica oxigen o altres substàncies oxidants a la solució. Aquesta acció electroquímica accelera significativament la taxa global de dissolució de l'or.

Inhibició de les reaccions d'impuresa

En els minerals que contenen coure i altres impureses, les sals de plom tenen un paper beneficiós. Els minerals de coure del mineral poden consumir cianur i oxigen, competint amb la reacció d'or - cianuració. Les sals de plom interaccionen amb ions de coure o minerals que contenen coure, formant compostos insolubles que impedeixen que els minerals de coure es dissolguin. Això redueix la quantitat de cianur consumida pel coure, deixant més cianur disponible per a la reacció de cianuració or i augmentant així la taxa de lixiviació de l'or. En els minerals que contenen or d'alt coure, s'ha observat que l'addició de sals de plom disminueix la quantitat de coure dissolt a la solució de cianur, mantenint una proporció favorable per a la dissolució de l'or.

Evidència experimental d'activació

Tant estudis de laboratori com industrials ho han confirmat Efecte d'activacióde sals de plom. En un estudi sobre un mineral aurífer amb un 0.25% de galena, l'addició de sal de plom va millorar significativament la taxa de lixiviació d'or. Les pràctiques industrials també donen suport a aquestes troballes. En algunes mines d'or, en processar tipus específics de minerals, l'addició de la quantitat adequada de sals de plom va reduir el consum de Cianur de sodi de més de 12 kg/t a tan sols 5 kg/t i va augmentar la taxa de recuperació d'or a més del 98%.

Efectes de desactivació de les sals de plom

Condicions per a la desactivació

Presència de silicats i certs minerals que contenen plom

En determinades circumstàncies, especialment en presència de silicats i minerals específics que contenen plom, afegir plom pot alentir l'oxidació de l'or. A un potencial de – 0.35 V (vs. Ag/AgCl), la velocitat a la qual es dissol l'or disminueix. El motiu exacte és complex, però pot implicar la formació de pel·lícules superficials o la interacció de substàncies de plom amb la superfície d'or, que impedeix que els ions de cianur i l'oxigen arribin a l'or. Per exemple, alguns minerals que contenen plom reaccionen amb la solució de cianur per formar compostos que cobreixen la superfície d'or, dificultant el progrés normal de la reacció de cianuració.

Minerals d'alt contingut en sofre

En minerals amb alt contingut de sofre, afegir plom pot no ser beneficiós i fins i tot pot conduir a la desactivació. Quan el contingut de sofre del mineral és alt, els minerals sulfur s'oxiden a sofre elemental durant el procés de cianuració. Aquest sofre elemental forma una capa a la superfície de l'or que impedeix que reaccioni amb la solució de cianur i oxigen. El plom pot promoure l'oxidació dels minerals sulfur a sofre, inhibint encara més la reacció de cianuració de l'or i provocant una disminució significativa de la velocitat de dissolució de l'or.

Evidència analítica de desactivació

L'anàlisi de l'espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X (XPS) proporciona proves dels efectes de la desactivació. En mostres de processos de cianuració de minerals d'alt contingut en sofre amb addició de plom, els espectres XPS mostren la presència de substàncies que contenen sofre a la superfície d'or, cosa que indica la formació de la capa de sofre passivant. Les proves electroquímiques també confirmen que la taxa d'oxidació de l'or disminueix en presència de minerals de silicat i plom.

Factors que influeixen en l'equilibri entre l'activació i la desactivació

Concentració de sals de plom

La quantitat de sals de plom afegit al sistema de cianuració és crucial. A concentracions baixes, les sals de plom solen tenir un efecte activador, afavorint la dissolució de l'or. Però si la concentració és massa alta, pot provocar la formació de productes de reacció excessius que provoquen la desactivació. Per exemple, una concentració massa alta d'ions de plom pot provocar la precipitació de complexos plom-cianur que recobreixen la superfície d'or i aturan la reacció de cianuració.

Composició del mineral

La composició del mineral, inclosos els tipus i quantitats de minerals de sulfur, silicats i altres impureses, determina si les sals de plom actuen com a activadors o desactivadors. Els minerals amb un alt contingut de certs minerals de sulfur, com la pirita en minerals d'alt contingut en sofre, tenen més probabilitats de patir desactivació quan s'afegeix plom. Per contra, els minerals amb una quantitat significativa de minerals de coure es poden beneficiar de l'efecte d'activació de les sals de plom.

Condicions de reacció

Les condicions de reacció com la temperatura, el pH i la concentració d'oxigen i cianur a la solució també afecten els efectes d'activació i desactivació de les sals de plom. Una temperatura més alta pot accelerar tant les reaccions beneficioses com les nocives relacionades amb el plom. El pH de la solució afecta l'existència de plom i altres ions metàl·lics i influeix en les seves interaccions amb l'or i altres minerals. És necessària una concentració adequada d'oxigen perquè la reacció d'or - cianuració continuï amb normalitat, i les sals de plom poden interactuar amb l'oxigen de diferents maneres segons les condicions, ja sigui millorant o inhibint la reacció.

Conclusió

Les sals de plom tenen efectes d'activació i desactivació en el procés de cianuració de l'or. Els efectes d'activació, com ara la catalització de reaccions electroquímiques i la reducció de la interferència d'impureses, poden millorar significativament l'eficiència de l'extracció d'or. Tanmateix, en determinades condicions, com ara en presència de silicat, minerals específics que contenen plom o minerals amb alt contingut de sofre, les sals de plom poden causar desactivació alentint l'oxidació de l'or o formant capes de bloqueig a la superfície de l'or. Comprendre els factors que influeixen en aquests efectes, inclosa la concentració de sal de plom, la composició del mineral i les condicions de reacció, és essencial per utilitzar sals de plom amb èxit en la cianuració de l'or. Controlant acuradament aquests factors, la indústria minera pot optimitzar l'extracció d'or, reduir el consum de reactius, augmentar la rendibilitat i minimitzar els impactes ambientals. La investigació futura podria centrar-se en la creació de models més precisos per predir el comportament de la sal de plom en diferents situacions de processament del mineral i trobar noves maneres de contrarestar els efectes de desactivació.