Natriumsyanidin liuotuksen optimointi kulta-kuparimalmeissa

esittely

Kullan ja kuparin uutto kulta-kuparimalmeista on monimutkainen prosessi. Syanidointi, erityisesti natriumsyanidilla , on pitkään ollut hallitseva menetelmä kullan uutossa. Kuparin läsnäolo näissä malmeissa asettaa kuitenkin merkittäviä haasteita syanidointiprosessille, mikä vaikuttaa sekä kullan talteenottoon että syanidin kulutukseen. Tässä blogikirjoituksessa perehdytään natriumsyanidiliuotuksen optimointiin kulta-kuparimalmeissa ja tutkitaan sen taustalla olevia periaatteita, haasteita ja innovatiivisia ratkaisuja.

Syanidin liuotuksen periaatteet

Syanidin liuotus perustuu syanidi-ionien ainutlaatuiseen kykyyn muodostaa stabiileja komplekseja kullan ja hopean kanssa. Natriumsyanidi, joka on erittäin hyvin veteen liukeneva ja suhteellisen stabiili, toimii ensisijaisena liuotusaineena. Veteen liuenneena se vapauttaa syanidi-ioneja. Nämä ionit reagoivat kullan kanssa hapen läsnä ollessa sähkökemiallisen prosessin kautta. Kulta hapettuu ensin ja sitten syanidi-ionit sitovat sen muodostaen liukoisen kompleksin, joka mahdollistaa sen uuttamisen malmista.

Kuparin aiheuttamat haasteet kulta-kuparimalmeissa

Lisääntynyt syanidin kulutus

Kulta-kuparimalmien kupari reagoi syanidin kanssa muodostaen erilaisia ​​kupari-syanidikomplekseja. Jokaista läsnä olevaa 1 % reaktiivista kuparia kohden voidaan kuluttaa noin 30 kg/t NaCN:ää. Tämä huomattava kulutus ei ainoastaan ​​nosta syanidointiprosessin käyttökustannuksia, vaan myös edellyttää syanidin käytön huolellisempaa hallintaa.

Kullan liuotuksen esto

Suuret kupari-syanidikompleksipitoisuudet liuotusliuoksessa voivat hidastaa kullan liukenemista. Lisäksi kuparilla on taipumus muodostaa passivointikerroksia kultahiukkasten pinnalle. Nämä kerrokset toimivat esteinä, jotka vähentävät kullan ja syanidi-ionien välistä kosketusta ja siten estävät uuttoprosessia.

Strategioita natriumsyanidin liuotuksen optimoimiseksi kulta-kuparimalmeissa

Malmien esikäsittely

• Fysikaaliset erotusmenetelmät : Malmin esikonsentrointiin voidaan käyttää tekniikoita, kuten painovoimaerottelua, vaahdotusta tai magneettista erottelua. Poistamalla selektiivisesti merkittävän osan kuparimineraaleista ennen syanidointia, nämä menetelmät vähentävät liuotettavan materiaalin kuparipitoisuutta. Esimerkiksi vaahdotus voi erottaa kuparisulfidimineraalit kultapitoisesta malmista, mikä minimoi kuparin vaikutuksen syanidin valmistuksessa.

• Oksidatiivinen esikäsittely : Oksidatiiviset prosessit, kuten pasutus, biohapetus tai painehapetus, ovat tehokkaita sulfidimineraalien hajottamisessa ja kullan vapauttamisessa. Kulta-kuparisulfidimalmien yhteydessä oksidatiivinen esikäsittely ei ainoastaan ​​paranna kullan talteenottoa, vaan myös vähentää kuparin negatiivista vaikutusta syanidointiin. Esimerkiksi pasutus muuntaa sulfidimineraalit oksideiksi, mikä tekee kullasta helpommin saatavilla olevan syanidiliuotusprosessille.

Prosessiparametrien optimointi

• Syanidipitoisuus : Ihanteellisen syanidipitoisuuden määrittäminen on avainasemassa. Vaikka korkeammat pitoisuudet saattavat lisätä kullan liukenemista, ne johtavat myös liialliseen syanidin kulutukseen, erityisesti kuparin läsnä ollessa. Tarvitaan tasapainoinen lähestymistapa, ja joissakin tapauksissa alhaisemman syanidipitoisuuden käyttö yhdessä muiden lisäaineiden kanssa voi tuottaa parempia tuloksia.

• pH-arvon säätö : Oikean pH-tason (yleensä noin 9–12) ylläpitäminen liuotusliuoksessa on ratkaisevan tärkeää syanidointiprosessille. Kulta-kuparimalmin liuotuksessa pH-arvon säätäminen voi auttaa hallitsemaan sekä kuparin että kullan liukenemisnopeuksia. pH-arvon pieni alentaminen voi joskus tehostaa kullan liukenemista estämällä kuparin liukenemista.

• Lämpötila ja sekoitus : Lämpötilan nostaminen voi nopeuttaa syanidin liuotusreaktiota, mutta sillä on rajansa. Liiallinen kuumuus voi lisätä syanidin haihtuvuutta ja nopeuttaa sen hapettumista vähemmän reaktiivisiksi aineiksi. Riittävä sekoitus on välttämätöntä, jotta malmihiukkaset, syanidiliuos ja happi pääsevät hyvin kosketuksiin keskenään. Liian voimakas sekoitus voi kuitenkin aiheuttaa laitteiden liiallista kulumista.

Lisäaineiden käyttö

• Ammoniakki : Ammoniakin lisääminen syanidointiprosessiin voi auttaa hallitsemaan kuparia muodostamalla sen kanssa stabiileja komplekseja. Nämä kompleksit estävät tiettyjen kupari-syanidiyhdisteiden muodostumisen, jotka estävät kullan liukenemista. Ammoniakin käyttö vaatii kuitenkin huolellista harkintaa sen myrkyllisyyden ja haihtuvuuden vuoksi, jotka aiheuttavat ympäristöriskejä.

• Glysiini : Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että glysiiniä voidaan käyttää yhdessä pienten syanidipitoisuuksien kanssa kullan, hopean ja kuparin erottamiseksi kulta-kuparimalmeista. Glysiini muodostaa komplekseja sekä kupari- että kupari-ionien kanssa, edistää kuparin liukenemista ja voi liuottaa passivointikerroksia kullan ja kuparin pinnoilla. Tämä lähestymistapa voi vähentää syanidin kulutusta merkittävästi, vähintään 75 %.

Asiakastapaukset

Japanilainen kaivostoiminta

Pieni kaivostoiminta Japanissa työskenteli kullan talteenoton maksimoimiseksi kuparipitoisesta malmista syanidoinnin avulla. Edellisessä syanidointisyklissä, jossa käytettiin 800 tonnia pölyä (kultahiekkaa), he ottivat talteen 1.3 kiloa 94-prosenttista puhdasta kultaa eluoinnin jälkeen. Talteenoton parantamiseksi he käyttivät kalkkia pH:n nostamiseen ja ammoniakkia kuparin poistamiseksi. Lisäksi he suorittivat kuparin eluoinnin hiilestä ennen kullan eluointia ja säätivät jännitettä ja virranvoimakkuutta kullan eluoinnin ja elektrodeposition aikana. Nämä toimenpiteet auttoivat lisäämään kullan talteenottoa.

Australian matalalaatuinen kupari-kultamalmi

Australialaista heikkolaatuista kupari-kultamalmia käsiteltiin käyttämällä "sekoitettua vaahdotusta, kuparin ja rikin erotusta sekä rikkikonsentraatin liuotusta kullan saamiseksi" -prosessia. Optimoimalla vaahdotusreagensseja (käyttämällä butyyliksantaatin ja ammoniumdibutyyliditiofosfaatin yhdistelmää keräiminä) ja prosessivirtausta (useita esikäsittely- ja huuhteluvaiheita suljetussa piirissä) he saavuttivat 82.46 %:n kuparin talteenoton ja 91.87 %:n kokonaisvaltaisen kullan talteenoton.

Yhteenveto

Natriumsyanidin liuotusprosessin optimointi kulta-kuparimalmeissa on olennaista kullankaivuun taloudellisen kannattavuuden ja ympäristökestävyyden parantamiseksi. Ymmärtämällä kuparin asettamat haasteet ja toteuttamalla strategioita, kuten esikäsittely, prosessiparametrien optimointi ja lisäaineiden käyttö, voidaan saavuttaa merkittäviä parannuksia kullan talteenotossa ja syanidin kulutuksessa. Tämän alan tuleva tutkimus keskittyy todennäköisesti tehokkaampien ja ympäristöystävällisempien menetelmien kehittämiseen, mikä vähentää entisestään kulta-kuparimalmin käsittelyn ympäristövaikutuksia ja maksimoi luonnonvarojen louhinnan.