Gwella Cyfraddau Trwytholchi Aur ac Arian yn y Broses Cyanideiddio Cyfoethog mewn Ocsigen gydag Amonia

Cyflwyniad

Mae echdynnu aur ac arian o fwynau yn broses gymhleth a hanfodol yn y diwydiant mwyngloddio. Mae cyanidiad wedi bod yn ddull dominyddol ers tro byd at y diben hwn. Fodd bynnag, mae ymdrechion parhaus yn cael eu gwneud i optimeiddio'r broses i wella cyfraddau trwytholchi metelau gwerthfawr a gwella effeithlonrwydd cyffredinol. Un dull o'r fath sydd wedi dangos addewid yw defnyddio Amonia yn y broses cyanideiddio sy'n llawn ocsigen. Mae'r erthygl hon yn ymchwilio i sut y gall amonia chwarae rhan sylweddol wrth hybu cyfraddau trwytholchi aur ac arian.

Hanfodion Cyanidiad

Mae cyanidiad yn seiliedig ar yr egwyddor bod toddiannau gwan o sodiwm neu botasiwm sianid mae ganddynt weithred hydoddi ffafriol ar ronynnau bach o aur metelaidd ac arian dros ddeunyddiau eraill a geir fel arfer mewn mwynau aur. Yn y broses hon, pan fydd arwynebau ffres o aur yn agored i seianid mewn toddiant dyfrllyd sy'n cynnwys ocsigen rhydd, mae adwaith cemegol yn digwydd sy'n ffurfio cyfansoddyn seianid aur ynghyd â hydrocsid.

Mae'r broses yn gofyn am reolaeth ofalus o sawl ffactor. Er enghraifft, mae cryfder y toddiant seianid yn hanfodol. Fel arfer, defnyddir cryfder toddiant o tua un bunt o seianid (sy'n cyfateb i KCN) i dunnell o doddiant (dŵr), gan fod hyn wedi'i ganfod yn ddigon cryf ar gyfer y rhan fwyaf o gylchedau seianid syth. Mae gwaith arbrofol wedi dangos bod y cryfder hwn yn darparu'r pŵer hydoddi mwyaf. Yn ogystal, mae toddiant gwan yn cael ei effeithio llai gan seianidau (mwynau a all gael effeithiau niweidiol ar y broses seianideiddio), ac mae'r perygl o wenwyno o fwg a ffurfir gan anweddiad mewn tywydd poeth yn cael ei leihau.

Mae tymheredd hefyd yn chwarae rhan hanfodol. Mewn hinsoddau oer, mae toddiannau'n aml yn cael eu cynhesu i tua 70 °F i gynnal gweithred hydoddi effeithlon. Uwchlaw'r tymheredd hwn, mae colli cyanid trwy ddadelfennu yn dod yn bryder sylweddol. Yn ddamcaniaethol, mae aur yn hydoddi gyflymaf mewn toddiant ar dymheredd o 138 °F.

Rôl Amonia yn y Broses Cyanidiad Cyfoethog Ocsigen

Cymhlethdod gydag Ionau Metel

Gall amonia ffurfio cyfansoddion cymhleth gydag amrywiol ïonau metel sy'n bresennol yn y mwyn. Yng nghyd-destun echdynnu aur ac arian, gall ryngweithio ag ïonau copr, sydd i'w cael yn gyffredin mewn llawer o fwynau aur. Gall copr ddefnyddio cyanid ac ymyrryd â thrwytholchi aur ac arian. Trwy ffurfio cyfadeiladau copr - amonia, mae amonia yn lleihau'r gystadleuaeth am ïonau cyanid, gan wneud mwy o cyanid ar gael ar gyfer diddymu aur ac arian. O ganlyniad, mae presenoldeb amonia yn helpu i gynnal crynodiad uwch o ïonau cyanid rhydd yn y toddiant, sy'n fuddiol ar gyfer trwytholchi aur ac arian.

Dylanwad ar yr Amgylchedd Electrogemegol

Gall amonia hefyd newid amgylchedd electrocemegol y system drwytholchi. Gall effeithio ar botensial redoks y toddiant, sydd yn ei dro yn effeithio ar ocsideiddio a diddymu aur ac arian. Mewn amgylchedd cyfoethog mewn ocsigen, gall presenoldeb amonia wella actifadu moleciwlau ocsigen. Mae'r actifadu ocsigen gwell hwn yn hyrwyddo ocsideiddio aur ac arian i'w cyfadeiladau cyanid priodol. Er enghraifft, yn achos aur, gellid addasu'r llwybr adwaith mewn ffordd sy'n hwyluso ffurfio'r cyfadeilad cyanid aur perthnasol yn fwy effeithlon.

Gwelliant mewn Priodweddau Arwyneb Mwynau

Gall amonia ryngweithio ag wyneb y mwynau yn y mwyn. Gall rhai mwynau sy'n anodd eu trwytholchi'n uniongyrchol gael eu priodweddau arwyneb wedi'u haddasu gan amonia. Gall yr addasiad hwn wneud yr wyneb yn fwy adweithiol tuag at ïonau cyanid, a thrwy hynny wella'r effeithlonrwydd trwytholchi cyffredinol. Er enghraifft, efallai bod gan rai mwynau sy'n dwyn arian orchudd arwyneb sy'n atal mynediad ïonau cyanid. Gall amonia adweithio gyda'r gorchudd hwn neu amsugno ar wyneb y mwynau, gan newid ei wefr a'i adweithedd cemegol, a chaniatáu i ïonau cyanid adweithio'n fwy effeithiol â'r arian yn y mwynau.

Astudiaethau Achos a Chymwysiadau Ymarferol

Mewn cymhwysiad ymarferol mewn mwynglawdd aur-arian, cyfunwyd y defnydd o'r broses malu ochr wrth drwytholchi a chyanidiad cyfoethog mewn ocsigen ag ychwanegu amonia. O dan yr amod bod y broses gynhyrchu wreiddiol yn aros yr un fath, ychwanegwyd swm priodol o amonia yn y malu cam cyntaf. Roedd y canlyniadau'n rhyfeddol. O'i gymharu â'r sefyllfa heb ychwanegu amonia, cynyddodd cyfradd drwytholchi cyanidiad aur 0.47%, cynyddodd cyfradd drwytholchi arian 5.33%, a gostyngodd cyfradd drwytholchi copr 6.50%. Nid yn unig y gwnaeth hyn wella adferiad metelau gwerthfawr ond hefyd leihau diddymiad copr, sy'n aml yn sgil-effaith annymunol gan y gall copr ddefnyddio cyanid a chymhlethu'r prosesau adfer metel dilynol.

Mewn astudiaeth arall ar fath penodol o fwyn aur-arian, arweiniodd ychwanegu amonia yn y broses cyanideiddio cyfoethog mewn ocsigen at welliant sylweddol yng nghineteg y trwytholchi. Gostyngwyd yr amser a oedd ei angen i gyrraedd lefel uchel o drwytholchi aur ac arian. Nid yn unig y cynyddodd hyn drwybwn y broses drwytholchi ond arbedodd ynni ac adnoddau yn y tymor hir hefyd.

Optimeiddio ac Ystyriaethau

Er bod amonia yn dangos potensial mawr o ran gwella cyfraddau trwytholchi aur ac arian yn y broses cyanideiddio cyfoethog mewn ocsigen, mae angen optimeiddio sawl ffactor. Mae crynodiad yr amonia a ychwanegir yn hanfodol. Efallai na fydd gan rhy ychydig o amonia effaith sylweddol ar gymhlethdod, yr amgylchedd electrocemegol, neu addasu arwyneb mwynau. Ar y llaw arall, gall gormod o amonia arwain at gostau uwch, problemau amgylcheddol posibl, a gall hyd yn oed amharu ar gydbwysedd cemegol cyffredinol y system trwytholchi.

Mae angen rheoli gwerth pH y toddiant trwytholchi yn ofalus hefyd. Mae amonia yn sylfaen wan, a gall ei hychwanegu effeithio ar pH y toddiant. Gan fod y broses cyanideiddio yn sensitif i pH, mae cynnal ystod pH optimaidd (fel arfer tua 10 - 11) yn hanfodol ar gyfer gweithrediad priodol yr ïonau cyanid a chineteg gyffredinol yr adwaith.

Ar ben hynny, mae angen ystyried cydnawsedd amonia ag adweithyddion eraill a ddefnyddir yn y broses, fel calch (sy'n aml yn cael ei ychwanegu i addasu'r pH ac atal ffurfio nwy hydrogen cyanid). Mae sicrhau bod yr holl adweithiau cemegol yn y system drwytholchi yn gweithio mewn cytgord yn hanfodol ar gyfer cynyddu cyfraddau trwytholchi aur ac arian i'r eithaf.

Casgliad

Mae defnyddio amonia yn y broses cyanideiddio sy'n gyfoethog mewn ocsigen yn cynnig ffordd hyfyw ac effeithiol o wella cyfraddau trwytholchi aur ac arian. Trwy gymhlethu ag ïonau metel, addasu'r amgylchedd electrocemegol, a gwella priodweddau wyneb mwynau, gall amonia wella effeithlonrwydd echdynnu metelau gwerthfawr yn sylweddol. Fodd bynnag, mae angen optimeiddio paramedrau fel crynodiad amonia, rheoli pH, a chydnawsedd ag adweithyddion eraill yn ofalus i wireddu manteision llawn y dull hwn. Wrth i'r diwydiant mwyngloddio barhau i chwilio am ffyrdd mwy effeithlon a chynaliadwy o echdynnu metelau gwerthfawr, mae'n debygol y bydd rôl amonia mewn prosesau cyanideiddio yn derbyn hyd yn oed mwy o sylw ac ymchwil bellach.