Zein da sodio zianuroaren kontzentrazio-tarte optimoa urre-lixibiaziorako?

Urre-meatzaritzaren industrian, zianuro bidezko lixibiazioa da urrea meatik ateratzeko metodo erabilienetako bat. Sodio zianuroa, bereziki, bere eraginkortasunagatik, egonkortasunagatik eta kostu nahiko baxuagatik da gogokoena. Sodio zianuro kontzentrazio optimoa zehaztea ezinbestekoa da, urrearen erauzketaren eraginkortasunean, funtzionamendu-kostuetan eta ingurumen-kontuetan zuzenean eragiten baitu.

Gogoeta teorikoak

Teorian, urrearen disoluzio zianuro batean disolbatzeak erreakzio kimiko espezifiko bat jarraitzen du. Urre gramo bakoitzeko disolbatzeko, gutxi gorabehera 0.92 gramo sodio zianuro behar dira erreakzio elektrokimikoen arabera. Hala ere, benetako egoeretan, sodio zianuroaren benetako kontsumoa nabarmen handiagoa da, askotan kantitate teorikoa baino 50-100 aldiz handiagoa.

Kontzentrazio optimoan eragina duten faktoreak

Orearen Ezaugarriak

1. Urrearen Mineralogia : Mean dagoen urre mineral motak funtsezko zeregina du. Urrea ale fineko eta ehotze libreko forman badago, zianuro kontzentrazio desberdina beharko du sulfuro mineralekin edo beste material errefraktario batzuekin lotutako urrearekin alderatuta. Adibidez, urre-zain batzuetan, non urrea nahiko ehotze librea den, zianuro kontzentrazio txikiagoak nahikoa izan daitezke.

2. Partikulen tamaina eta iragazkortasuna : Ale fineko meek azalera handiagoa izaten dute, oro har, eta horrek sodio zianuro disoluzioaren eta urre partikulen arteko kontaktu eraginkorragoa ahalbidetzen du. Ondorioz, zianuro kontzentrazio txikiagoa izan daiteke eraginkorra. Aldiz, ale lodiko meek kontzentrazio handiagoa behar izan dezakete lixibiazio osoa bermatzeko. Gainera, mearen partikulen iragazkortasunak zianuro disoluzioaren fluxuan eragiten du mearen bidez, beharrezko kontzentrazioan eraginez.

3. Beste metalen presentzia : Kobrea, bereziki, sodio zianuroarekin erreakzionatzen du indartsu. Zianuro kantitate handia kontsumitu dezake lixibiazio prozesuan. Disolbatutako kobre gramo bakoitzeko, 2.3 eta 3.4 gramo zianuro behar izaten dira normalean. Kobre edukiera handiko meetan, sodio zianuro kontzentrazio handiagoa beharrezkoa izan daiteke urrea disolbatzeko nahikoa zianuro dagoela ziurtatzeko. Zinkak, berunak eta burdinak bezalako beste metal batzuek ere eragina izan dezakete zianuro kontsumoan, neurri txikiagoan bada ere.

Prozesuaren Baldintzak

1. pH maila : Lixibiazio-disoluzioaren pHa faktore kritikoa da. Sodio zianuroa disoluzioan hidrolizatzen da, azido zianhidrikoa (HCN) sortuz, eta hau gas oso toxikoa da. Hidrolisi-maila disoluzioaren pH-aren araberakoa da. 10.5eko pH-an % 6.1eko azido zianhidrikoa baino ez da sortzen, eta 9.0ko pH-an, berriz, % 67.1. Hidrolisi bidezko zianuro-galera minimizatzeko eta zianuro-disoluzioaren egonkortasuna bermatzeko, pHa normalean 11 eta 12 artean mantentzen da CIP (Carbon-in-Pulp) urre-lantegietan. Honek sodio zianuroaren kontzentrazio optimoan ere eragina du, ingurune alkalinoago batek kontzentrazio apur bat handiagoa behar izan baitezake urre-lixibiazio eraginkorra lortzeko.

2. Oxigeno Disolbatuaren Kontzentrazioa : Oxigenoa ezinbestekoa da urrea zianuro-soluzio batean disolbatzeko. Erreakzioak zianuro ioiak (CN⁻) eta oxigenoa (O₂) behar ditu. Oxigenoaren gehienezko disolbagarritasuna giro-tenperaturan eta presioan 8.2 mg/L da. Nahastean disolbatutako oxigenoaren kontzentrazioa 4 mg/L baino txikiagoa bada, urrearen disoluzio-tasa mugatu dezake. Kasu horietan, airea injektatu daiteke nahastean edo hidrogeno peroxidoa gehi daiteke oxigenoaren kontzentrazioa handitzeko. Oxigenoaren eta zianuroaren arteko erlazioa funtsezkoa da; desoreka batek lixibiazio-tasa gutxitzea ekar dezake. Oxigeno-kontzentrazioak erreakzioaren zinetikan eragiten duenez, sodio zianuroaren kontzentrazio optimoan ere eragiten du. Oxigeno-kontzentrazio handiago batek zianuro-kontzentrazio apur bat txikiagoa ahalbidetu dezake, eta alderantziz.

Praktikan ohiko kontzentrazio-tarteak

1. CIP eta CIL (Karbonoa Lixibiazioan) prozesuetan : CIP edo CIL zirkuitu tipiko batean, non urre-mea lohi moduan dagoen eta karbonoa erabiltzen den disolbatutako urrea xurgatzeko, sodio zianuroaren kontzentrazioa normalean litroko 0.3 - 0.4 gramo (% 0.03 - % 0.04) tartean mantentzen da. Kontzentrazio-tarte hau eraginkorra dela ikusi da mea mota askorentzat, funtzionamendu-baldintza normaletan. Hala ere, mea konplexuagoentzat edo ezpurutasun-maila altua dutenentzat, kontzentrazioa gorantz doi daiteke, batzuetan litroko 0.6 - 0.8 gramo (% 0.06 - % 0.08) arte iritsiz.

2. Tankeko lixibiazioa : Tankeko lixibiazioa sarritan erabiltzen da ale lodiko meetarako edo mea multzoka prozesatzen denean. Prozesu honetan, sodio zianuroaren kontzentrazioa normalean handiagoa da, litroko 1.0 gramo inguru (% 0.1). Kontzentrazio handiagoak mearen partikula lodiagoen gainazal txikiagoa konpentsatzen du eta zianuro-soluzioak mearen barruan sartu eta urrea eraginkortasunez disolbatu dezakeela ziurtatzen laguntzen du.

3. Hondakinen zianuraziorako : Aurreko prozesatze-urratsetako hondakinak zianuratzean (grabitatearen bidezko bereizketaren ondoren, adibidez), zianuro-kontzentrazioa alda daiteke geratzen den urre-edukiaren eta hondakinen izaeraren arabera. Oro har, zianuro-kontzentrazioa 0.5 eta 2 kg/t mea artekoa izan daiteke, eta, disoluzio-kontzentrazio bihurtzen denean, litroko 0.05 eta 0.2 gramo artekoa izan daiteke (% 0.005 eta % 0.02). Kontzentrazio txikiagoa nahikoa da askotan, hondakinak aldez aurretik tratatu baitira eta geratzen den urrea eskuragarriagoa baita.

Ingurumen- eta segurtasun-ondorioak

Urrea lixibiatzeko sodio zianuro kontzentrazio optimoa zehaztean, ezinbestekoa da ingurumen- eta segurtasun-alderdiak kontuan hartzea. Zianuroa substantzia oso toxikoa da, eta ingurumenera isurtzen den edozeinak ondorio larriak izan ditzake. Kontzentrazio egokia mantentzeak ez du soilik urrearen erauzketa eraginkorra laguntzen, baita hondakin-fluxuetan egon daitekeen zianuro kopurua minimizatzen ere. Gainera, sodio zianuroaren manipulazio eta biltegiratze egokia funtsezkoa da istripuzko isuriak edo isuriak saihesteko.

Ondorioa

Urre-lixibiaziorako sodio zianuroaren kontzentrazio-tarte optimoa hainbat faktoreren araberakoa da, besteak beste, mearen ezaugarriak eta prozesu-baldintzak. Oro har, urre-lixibiazioko eragiketa ohikoenetan, hala nola CIP, CIL eta upel-lixibiazioa , kontzentrazioa % 0.03 eta % 0.1 artekoa da (0.3 - 1.0 gramo litroko). Hala ere, mea-masa bakoitzerako, laborategiko proba zehatzak egitea gomendatzen da, hala nola botilako erroilu-probak eta zutabe-probak, sodio zianuroaren kontzentrazio egokiena zehaztasunez zehazteko. Horrek urrearen berreskurapen maximoa bermatuko du, kostuak eta ingurumen-inpaktuak minimizatuz.