Natriumsyanidin kulutuksen vähentäminen kultakonsentraatin liuotuksessa

esittely

Kullankaivutusteollisuudessa syanidointiprosessia käytetään laajalti kullan erottamiseen kultakonsentraateista . Natriumsyanidilla on tässä prosessissa ratkaiseva rooli, koska se reagoi kullan kanssa muodostaen liukoisia kultasyanidikomplekseja, joita voidaan sitten käsitellä edelleen kullan talteenottoa varten. Natriumsyanidin suuri kulutus ei kuitenkaan ainoastaan ​​nosta tuotantokustannuksia, vaan se herättää myös merkittäviä ympäristöongelmia syanidin myrkyllisyyden vuoksi. Siksi tehokkaiden tapojen löytäminen natriumsyanidin käytön vähentämiseksi kullan liuotusprosessissa on erittäin tärkeää sekä taloudellisista että ympäristöllisistä syistä.

Natriumsyanidin kulutukseen vaikuttavat tekijät

Kultakonsentraatin mineralogia

Kultarikasteen koostumuksella on merkittävä vaikutus natriumsyanidin kulutukseen. Mineraalit, kuten pyriitti, pyrrotiitti, kalkopyriitti ja muut sulfidimineraalit, voivat reagoida syanidin ja hapen kanssa liuotuksen aikana. Esimerkiksi pyriitti voi hapettua hapen ja syanidin läsnä ollessa, mikä johtaa erilaisten rauta-syanidikompleksien muodostumiseen ja syanidin kulutukseen prosessissa. Lisäksi kuparimineraalit voivat myös aiheuttaa huomattavaa syanidin kulutusta. Kupari muodostaa stabiileja syanidikomplekseja, ja kun liuotusliuoksen kuparipitoisuus on korkea, natriumsyanidipitoisuutta on nostettava kullan liuotusaktiivisuuden ylläpitämiseksi, mikä lisää syanidin käyttöä entisestään.

Liuotusolosuhteet

PH arvo

Liuotuslietteen pH on kriittinen tekijä. Syanidia esiintyy eri muodoissa vaihtelevilla pH-tasoilla. Alhaisessa pH:ssa syanidi voi hydrolysoitua muodostaen syanidia, joka on haihtuva ja haitallinen aine. Tämän estämiseksi liuotusjärjestelmän pH pidetään yleensä korkeana, tyypillisesti noin 10–11.5:ssä. Liian korkea pH voi kuitenkin vaikuttaa negatiivisesti liuotusprosessiin, kuten vähentää tiettyjen entsyymien aktiivisuutta tai aiheuttaa metalli-ionien saostumista, mikä voi vaikuttaa liuotustehokkuuteen ja lisätä syanidin kulutusta.

Ilmastus ja hapen saanti

Riittävä hapen saanti on elintärkeää kullan hapettumiselle ja kulta-syanidikompleksien muodostumiselle. Riittämätön ilmastus tai alhaiset happitasot voivat hidastaa liuotusreaktiota, mikä johtaa epätäydelliseen uuttoon ja mahdollisesti pakottaa lisäämään syanidia parempien tulosten saavuttamiseksi. Toisaalta liiallinen ilmastus voi johtaa muiden rikasteen mineraalien tarpeettomaan hapettumiseen, mikä myös lisää syanidin kulutusta.

Strategioita natriumsyanidin kulutuksen vähentämiseksi

Kultakonsentraatin esikäsittely

Oksidatiivinen esikäsittely

Oksidatiiviset esikäsittelymenetelmät voivat poistaa tai modifioida syanidia kuluttavia mineraaleja kultakonsentraatista. Pasuttaminen on yleinen lähestymistapa, jossa konsentraatin kuumentaminen hapen läsnä ollessa hapettaa sulfidimineraaleja ja muuttaa rautaa sisältävät mineraalit vakaammiksi muodoiksi, mikä vähentää niiden reaktiivisuutta syanidin kanssa myöhemmän liuotuksen aikana. Pasuttamisella on kuitenkin haittoja, kuten korkea energiankulutus ja mahdollinen ympäristön saastuminen. Biohapetus, jossa käytetään mikro-organismeja, kuten Thiobacillus ferrooxidans, on miedompi, energiatehokkaampi ja ympäristöystävällisempi vaihtoehto. Se hapettaa selektiivisesti sulfidimineraaleja poistaen tehokkaasti syanidia kuluttavat mineraalit ja vähentäen natriumsyanidin tarvetta liuotuksessa.

Vaahdotus kuparin poistoon

Kun kultarikaste sisältää merkittävän määrän kuparimineraaleja, vaahdotusta voidaan käyttää esikäsittelyvaiheena. Erottamalla kuparimineraalit kultapitoisesta jakeesta se vähentää merkittävästi kupari-syanidikompleksien muodostumisesta johtuvaa syanidin kulutusta. Jäljelle jäänyt kultapitoinen rikaste voidaan sitten liuottaa syanidilla pienemmällä natriumsyanidiannoksella.

Liuotusolosuhteiden optimointi

pH:n hallinta

Sopivan ja vakaan pH-arvon ylläpitäminen on olennaista. Kalkkia käytetään yleisesti liuotuslietteen pH-arvon säätämiseen. Se ei ainoastaan ​​nosta pH-arvoa estääkseen syanidin hydrolyysiä, vaan myös auttaa vähentämään syanidin kulutusta vaikuttamalla kuparin liuotusnopeuteen ja estämällä tiettyjen syanidia kuluttavien yhdisteiden muodostumista. Kalkin määrää on kuitenkin valvottava huolellisesti, koska liiallinen kalkki voi aiheuttaa hyödyllisten metalli-ionien saostumista tai lisätä lietteen viskositeettia, mikä estää reagenssien diffuusiota. Kokeelliset tutkimukset osoittavat, että noin 1–2 kg/t kalkkia lisäämällä pH-arvo noin 10.5–11.5:een saavutetaan usein hyviä tuloksia syanidin kulutuksen vähentämisessä samalla, kun kullan liuotusnopeus säilyy korkeana.

Ilmastuksen optimointi

Tehokkaan kullan liuotuksen varmistamiseksi minimaalisella natriumsyanidilla ilmastusnopeus on optimoitava. Useimmat kullan syanidointilaitokset käyttävät ilmansyöttöön matalapaineisia, öljyttömiä ilmakompressoreita. Tekniikat, kuten pienireikäisen huuvan asentaminen ilmansyöttöputken päähän useiden pieniläpimittaisten kuplien luomiseksi, voivat lisätä hapen ja liuotuslietteen välistä kosketuspinta-alaa, mikä parantaa kullan hapetustehokkuutta ja vähentää tarpeetonta syanidin kulutusta. Takaiskuventtiilin asentaminen ilman takaisinvirtauksen estämiseksi vakauttaa myös ilmastusjärjestelmää. Ilmastusnopeuden säätäminen rikasteen ominaisuuksien ja liuotusolosuhteiden mukaan auttaa ylläpitämään optimaalista happipitoisuutta lietteessä, mikä edistää kullan liuotusta ja vähentää syanidin käyttöä.

Lisäaineiden käyttö

Lyijypohjaiset lisäaineet

Lyijypohjaisten lisäaineiden, kuten lyijynitraatin, lisääminen ennen syanidiliuotusta voi vähentää natriumsyanidin kulutusta. Lyijy-ionit reagoivat epäpuhtauksien, kuten sulfidi-ionien, kanssa kultakonsentraatissa muodostaen liukenemattomia saostumia, mikä vähentää niiden häiriötä liuotusprosessissa ja syanidin kulutusta. Esimerkiksi runsaasti sulfidimineraaleja sisältävien kultamalmien liuotuksessa 300–600 g/t lyijynitraatin lisääminen yhdessä 2–3 tunnin alkalikäsittelyn kanssa voi vähentää natriumsyanidin kulutusta 2500–3000 g/t:sta 1200–1500 g/t:iin ja lisätä kullan liuotusnopeutta 2–4 ​​%.

Vaihtoehtoiset nesteyttäjät tai lisäaineet

Tiettyjä vaihtoehtoisia liuotusaineita tai lisäaineita voidaan käyttää syanidin kanssa syanidin kokonaiskulutuksen vähentämiseksi. Glysiini, myrkytön, kierrätettävä ja biohajoava aminohappo, on yksi tällainen vaihtoehto. Joissakin tapauksissa glysiiniin perustuvalla liuotustekniikalla on saavutettu merkittävä syanidin määrän väheneminen samalla, kun kullan talteenottoaste on pysynyt samana kuin perinteisillä syanidointimenetelmillä. Erityisten pinta-aktiivisten aineiden lisääminen voi myös parantaa kultahiukkasten kostuvuutta ja reagoivien aineiden diffuusiota liuotuslietteessä, mikä voi auttaa vähentämään natriumsyanidin kulutusta jossain määrin.

Yhteenveto

Natriumsyanidin kulutuksen vähentäminen kultakonsentraatin liuotusprosessissa on monimutkainen mutta ratkaisevan tärkeä tehtävä. Ymmärtämällä syanidin kulutukseen vaikuttavat tekijät ja toteuttamalla strategioita, kuten esikäsittelyä, liuotusolosuhteiden optimointia ja lisäaineiden käyttöä, natriumsyanidin käyttöä voidaan vähentää merkittävästi. Tämä hyödyttää kullankaivuyrityksiä taloudellisesti leikkaamalla tuotantokustannuksia ja auttaa lieventämään syanidin käyttöön liittyviä ympäristöriskejä. Jatkuvan tutkimuksen ja innovaatioiden tällä alalla odotetaan tuottavan tulevaisuudessa tehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä kullan uuttoprosesseja.