Effaith Trwytholchi Tymheredd Uchel ar y Defnydd o Sodiwm Cyanid

Cyflwyniad

Yn y broses Echdynnu Aur , defnyddir Sodiwm Seianid yn helaeth fel asiant trwytholchi oherwydd ei allu i ffurfio cyfadeiladau sefydlog gydag aur. Fodd bynnag, mae'r defnydd o sodiwm seianid yn ffactor hollbwysig sy'n dylanwadu ar hyfywedd economaidd ac effaith amgylcheddol gweithrediadau mwyngloddio aur. Mae trwytholchi tymheredd uchel yn un o'r dulliau a ddefnyddir i wella effeithlonrwydd trwytholchi aur o fwynau. Mae'r erthygl hon yn ymchwilio i effaith trwytholchi tymheredd uchel ar y defnydd o sodiwm seianid.

Rôl Sodiwm Cyanid mewn Trwytholchi Aur

Mae sodiwm cyanid yn adweithio ag aur ym mhresenoldeb ocsigen i ffurfio cyfansoddion hydawdd sy'n caniatáu i aur gael ei echdynnu o'r mwyn. Mae cyfrifiadau electrocemegol yn dangos, yn ddamcaniaethol, bod angen 0.92 gram o sodiwm cyanid i doddi 1 gram o aur. Fodd bynnag, mewn cynhyrchu diwydiannol gwirioneddol, mae'r defnydd o sodiwm cyanid yn llawer uwch na'r gwerth damcaniaethol hwn, yn aml 50 - 100 gwaith yn fwy. Mae'r gwahaniaeth sylweddol hwn oherwydd amrywiol ffactorau sy'n bresennol mewn senarios mwyngloddio yn y byd go iawn, megis adweithiau â mwynau eraill yn y mwyn a phrosesau cemegol sy'n digwydd yn ystod y llawdriniaeth trwytholchi.

Proses Trwytholchi Tymheredd Uchel

Cynhelir trwytholchi tymheredd uchel ar dymheredd uchel, fel arfer uwchlaw tymheredd amgylchynol arferol. Y prif amcan yw cynyddu gweithgaredd ïonau yn system hydoddiant trwytholchi'r mwyn. Drwy wneud hynny, mae'n cyflymu'r adwaith rhwng yr asiant trwytholchi, sodiwm cyanid, a'r aur yn y mwyn. Er enghraifft, yn achos rhai mwynau aur anhydrin, gall trwytholchi tymheredd uchel chwalu'r strwythurau mwynau cymhleth sy'n amgáu aur, gan wneud yr aur yn fwy hygyrch i'r ïonau cyanid i'w echdynnu.

Effaith Trwytholchi Tymheredd Uchel ar y Defnydd o Sodiwm Cyanid

1. Cynnydd yn y Gyfradd Adwaith

Ar dymheredd uwch, mae egni cinetig moleciwlau'r adweithyddion yn cynyddu. Mae hyn yn arwain at wrthdrawiadau mwy aml a mwy egnïol rhwng moleciwlau sodiwm cyanid, moleciwlau ocsigen, a gronynnau aur yn y mwyn. O ganlyniad, mae'r gyfradd y mae aur yn hydoddi yn y toddiant sodiwm cyanid yn cyflymu. Pan fydd y gyfradd adwaith yn gyflymach, gellir hydoddi mwy o aur fesul uned amser. Os yw'r nod yw echdynnu swm penodol o aur, efallai y bydd angen amser trwytholchi byrrach ar gyfer trwytholchi tymheredd uchel. Mewn theori, gallai hyn leihau'r defnydd cyffredinol o sodiwm cyanid gan fod y broses trwytholchi yn gorffen yn gyflymach, gan leihau'r amser y mae sodiwm cyanid yn agored i ffactorau sy'n achosi ei ddefnydd.

2. Hydrolysis Cyanid

Mae cyanid yn mynd trwy broses gemegol o'r enw hydrolysis mewn hydoddiant, ac mae tymheredd yn dylanwadu ar faint yr hydrolysis hwn. Wrth i'r tymheredd godi, mae hydrolysis cyanid yn dod yn fwy amlwg. Ar 100 °C, mae hanner yr ïonau cyanid yn cael eu colli, ac ar 130 °C, mae 85% ohonynt yn cael eu colli. Mae'r hydrolysis hwn yn cynhyrchu asid hydrocyanig, sydd nid yn unig yn arwain at golli sodiwm cyanid ond sydd hefyd yn peri risg amgylcheddol a diogelwch difrifol oherwydd bod asid hydrocyanig yn nwy gwenwynig iawn. Mewn trwytholchi tymheredd uchel, os na chaiff y tymheredd ei reoli'n iawn, gall y cynnydd mewn hydrolysis sodiwm cyanid gynyddu ei ddefnydd yn sylweddol.

3. Adwaith â Mwynau Cysylltiedig

Mae llawer o fwynau aur yn cynnwys mwynau eraill, fel pyrit, pyrrhotit, a sylffid copr. Gall y mwynau cysylltiedig hyn adweithio â sodiwm cyanid. Ar dymheredd uwch, gall y cyfraddau adwaith rhwng y mwynau hyn nad ydynt yn dwyn aur a sodiwm cyanid gynyddu. Mae hyn yn golygu y bydd mwy o sodiwm cyanid yn cael ei ddefnyddio mewn adweithiau gyda'r mwynau hyn, gan adael llai ar gael i adweithio gydag aur. Yn ogystal, gall rhai o'r adweithiau hyn gynhyrchu sgil-gynhyrchion a all ymyrryd ymhellach â'r broses o drwytholchi aur. Er enghraifft, gall cyfansoddion sy'n cynnwys sylffwr a ffurfir orchuddio wyneb gronynnau aur, gan atal ïonau cyanid rhag cyrraedd ac adweithio ag aur.

4. Hydoddedd Ocsigen

Mae ocsigen yn elfen hanfodol yn yr adwaith trwytholchi aur-cyanid gan ei fod yn gweithredu fel ocsidydd. Fodd bynnag, mae hydoddedd ocsigen mewn dŵr yn lleihau wrth i'r tymheredd gynyddu. Ar 100 °C, nid oes ocsigen toddedig mewn dŵr. Mewn trwytholchi tymheredd uchel, os yw'r tymheredd yn agosáu at bwynt berwi dŵr, gall diffyg digon o ocsigen toddedig gyfyngu ar ocsideiddio aur. I wneud iawn am y gostyngiad mewn hydoddedd ocsigen, efallai y bydd angen mesurau ychwanegol fel cynyddu'r pwysedd rhannol ocsigen neu ddefnyddio ocsidyddion amgen. Ond os yw'r cyflenwad ocsigen yn parhau i fod yn annigonol, bydd yr adwaith trwytholchi aur yn arafu, a gellir defnyddio mwy o sodiwm cyanid mewn ymgais i yrru'r adwaith ymlaen.

Astudiaethau Achos

Mewn mwynglawdd aur penodol, defnyddiwyd 2.5 kg o sodiwm cyanid fesul tunnell o fwyn gan y broses drwytholchi tymheredd ystafell draddodiadol. Pan gyflwynwyd y broses drwytholchi tymheredd uchel, i ddechrau, oherwydd yr adwaith drwytholchi aur cyflymach, lleihawyd yr amser drwytholchi o 48 awr i 24 awr. Fodd bynnag, oherwydd rheolaeth tymheredd amhriodol, gyda'r tymheredd drwytholchi yn cyrraedd 80 °C, cynyddodd hydrolysis sodiwm cyanid yn sylweddol. O ganlyniad, cododd y defnydd o sodiwm cyanid i 3.0 kg fesul tunnell o fwyn. Ar ôl optimeiddio'r broses drwytholchi tymheredd uchel, gan gynnwys rheoli'r tymheredd yn fanwl gywir tua 60 °C ac ychwanegu atalyddion i leihau hydrolysis cyanid, gostyngwyd y Defnydd o Sodiwm Cyanid i 2.0 kg fesul tunnell o fwyn gan barhau i gynnal cyfradd drwytholchi aur uchel.

Casgliad

Mae gan drwytholchi tymheredd uchel effaith gymhleth ar y defnydd o sodiwm cyanid yn y broses echdynnu aur. Ar y naill law, gall gyflymu'r adwaith drwytholchi aur, gan leihau'r defnydd o sodiwm cyanid o bosibl pan gaiff y broses ei rheoli'n dda. Ar y llaw arall, gall tymereddau uchel achosi mwy o hydrolysis cyanid, adweithiau mwy dwys gyda mwynau cysylltiedig, a llai o hydoddedd ocsigen, a gall pob un o'r rhain arwain at fwy o sodiwm cyanid. Felly, wrth gymhwyso drwytholchi tymheredd uchel, mae'n hanfodol optimeiddio paramedrau'r broses, megis rheoli tymheredd manwl gywir, cyflenwad ocsigen priodol, a defnyddio ychwanegion i atal hydrolysis cyanid ac adweithiau diangen gyda mwynau cysylltiedig. Gall y dull hwn helpu i daro cydbwysedd rhwng gwella effeithlonrwydd drwytholchi aur a lleihau'r defnydd o sodiwm cyanid, gan wella perfformiad economaidd ac amgylcheddol gweithrediadau mwyngloddio aur.