Virkningen af ​​højtemperaturudvaskning på natriumcyanidforbruget

Introduktion

I Udvinding af guld behandle, Natriumcyanid bruges i vid udstrækning som udvaskningsmiddel på grund af dets evne til at danne stabile komplekser med guld. Forbruget af natriumcyanid er en kritisk faktor, der påvirker den økonomiske levedygtighed og miljømæssige påvirkning af guldminedrift. Højtemperaturudvaskning er en af ​​de metoder, der anvendes til at forbedre udvaskningseffektiviteten af ​​guld fra malm. Denne artikel dykker ned i virkningen af ​​højtemperaturudvaskning på forbruget af Natriumcyanid.

Natriumcyanids rolle i guldudvaskning

Natrium cyanid reagerer med guld i nærvær af ilt og danner opløselige forbindelser, der gør det muligt at udvinde guld fra malmen. Elektrokemiske beregninger viser, at der teoretisk set kræves 0.92 gram natriumcyanid for at opløse 1 gram guld. I den faktiske industrielle produktion er forbruget af natriumcyanid dog langt højere end denne teoretiske værdi, ofte 50-100 gange mere. Denne betydelige forskel skyldes forskellige faktorer, der findes i virkelige minedriftsscenarier, såsom reaktioner med andre mineraler i malmen og kemiske processer, der forekommer under udvaskningsoperationen.

Højtemperaturudvaskningsproces

Højtemperaturudvaskning udføres ved forhøjede temperaturer, typisk over normal omgivelsestemperatur. Hovedformålet er at øge ionernes aktivitet i malm-udvaskningsopløsningssystemet. Ved at gøre dette accelereres reaktionen mellem udvaskningsmidlet, natriumcyanid, og guldet i malmen. For eksempel kan højtemperaturudvaskning i tilfælde af nogle ildfaste guldmalme nedbryde de komplekse mineralstrukturer, der indkapsler guld, hvilket gør guldet mere tilgængeligt for cyanidionerne til ekstraktion.

Virkning af højtemperaturudvaskning på natriumcyanidforbrug

1. Forøgelse af reaktionshastighed

Ved højere temperaturer øges reaktantmolekylernes kinetiske energi. Dette resulterer i hyppigere og mere energiske kollisioner mellem natriumcyanidmolekyler, iltmolekyler og guldpartikler i malmen. Følgelig øges den hastighed, hvormed guld opløses i natriumcyanidopløsningen. Når reaktionshastigheden er hurtigere, kan mere guld opløses pr. tidsenhed. Hvis målet er at udvinde en specifik mængde guld, kan udvaskning ved høj temperatur kræve en kortere udvaskningstid. I teorien kan dette potentielt reducere det samlede forbrug af natriumcyanid, da udvaskningsprocessen afsluttes hurtigere, hvilket minimerer den tid, natriumcyanid udsættes for faktorer, der forårsager dets forbrug.

2. Cyanidhydrolyse

Cyanid gennemgår en kemisk proces kaldet hydrolyse i opløsning, og omfanget af denne hydrolyse påvirkes af temperaturen. Når temperaturen stiger, bliver hydrolysen af ​​cyanid mere udtalt. Ved 100 °C går halvdelen af ​​cyanidionerne tabt, og ved 130 °C går 85 % af dem tabt. Denne hydrolyse genererer hydrocyanidsyre, som ikke kun fører til tab af natriumcyanid, men også udgør en alvorlig miljø- og sikkerhedsrisiko, fordi hydrocyanidsyre er en meget giftig gas. Ved udvaskning ved høj temperatur, hvis temperaturen ikke kontrolleres korrekt, kan den øgede hydrolyse af natriumcyanid øge forbruget betydeligt.

3. Reaktion med associerede mineraler

Mange guldmalme indeholder andre mineraler, såsom pyrit, pyrrhotit og kobbersulfid. Disse tilknyttede mineraler kan reagere med natriumcyanid. Ved højere temperaturer kan reaktionshastighederne mellem disse ikke-guldholdige mineraler og natriumcyanid stige. Det betyder, at mere natriumcyanid vil blive brugt i reaktioner med disse mineraler, hvilket efterlader mindre tilgængeligt til reaktion med guld. Derudover kan nogle af disse reaktioner producere biprodukter, der yderligere kan forstyrre guldudvaskningsprocessen. For eksempel kan dannede svovlholdige forbindelser belægge overfladen af ​​guldpartikler og forhindre cyanidioner i at nå og reagere med guldet.

4. Opløselighed af ilt

Ilt er en afgørende komponent i guld-cyanid-udvaskningsreaktionen, da det fungerer som et oxidationsmiddel. Iltens opløselighed i vand falder dog, når temperaturen stiger. Ved 100 °C er der intet opløst ilt i vand. Ved højtemperaturudvaskning, hvis temperaturen nærmer sig vandets kogepunkt, kan manglen på tilstrækkeligt opløst ilt begrænse oxidationen af ​​guld. For at kompensere for den reducerede iltopløselighed kan yderligere foranstaltninger som at øge iltpartialtrykket eller bruge alternative oxidanter være nødvendige. Men hvis iltforsyningen forbliver utilstrækkelig, vil guldudvaskningsreaktionen aftage, og mere natriumcyanid kan forbruges i et forsøg på at drive reaktionen fremad.

Casestudier

I en bestemt guldmine forbrugte den traditionelle cyanidudvaskningsproces ved stuetemperatur 2.5 kg natriumcyanid pr. ton malm. Da højtemperaturudvaskningsprocessen blev introduceret, blev udvaskningstiden i første omgang reduceret fra 48 timer til 24 timer på grund af den accelererede guldudvaskningsreaktion. På grund af forkert temperaturkontrol steg hydrolysen af ​​natriumcyanid imidlertid betydeligt, da udvaskningstemperaturen nåede 80 °C. Som følge heraf steg forbruget af natriumcyanid faktisk til 3.0 kg pr. ton malm. Efter optimering af højtemperaturudvaskningsprocessen, herunder præcis styring af temperaturen på omkring 60 °C og tilsætning af inhibitorer for at reducere cyanidhydrolysen, blev Natriumcyanidforbrug blev reduceret til 2.0 kg pr. ton malm, samtidig med at en høj guldudvaskningsrate stadig blev opretholdt.

Konklusion

Højtemperaturudvaskning har en kompleks indvirkning på forbruget af natriumcyanid i guldudvindingsprocessen. På den ene side kan det accelerere guldudvaskningsreaktionen og potentielt reducere natriumcyanidforbruget, når processen styres korrekt. På den anden side kan høje temperaturer forårsage øget cyanidhydrolyse, mere intense reaktioner med tilhørende mineraler og reduceret iltopløselighed, som alt sammen kan føre til et højere natriumcyanidforbrug. Derfor er det vigtigt at optimere procesparametre, såsom præcis temperaturkontrol, passende iltforsyning og brugen af ​​tilsætningsstoffer for at hæmme cyanidhydrolyse og uønskede reaktioner med tilhørende mineraler, når man anvender højtemperaturudvaskning. Denne tilgang kan bidrage til at finde en balance mellem at forbedre guldudvaskningseffektiviteten og reducere natriumcyanidforbruget, hvilket forbedrer den økonomiske og miljømæssige ydeevne af guldminedrift.