Quelle est la plage de concentration optimale de cyanure de sodium pour la lixiviation de l'or ?

Dans l'industrie minière de l'or, cyanure La lixiviation reste l'une des méthodes les plus utilisées pour extraire l'or du minerai. Le cyanure de sodium, en particulier, est privilégié pour son efficacité, sa stabilité et son coût relativement faible. Déterminer la méthode optimale le cyanure de sodium La concentration est cruciale car elle a un impact direct sur l’efficacité de l’extraction de l’or, les coûts opérationnels et les considérations environnementales.

Considérations théoriques

Théoriquement, la dissolution de l'or dans une solution de cyanure suit une réaction chimique spécifique. Pour chaque gramme d'or à dissoudre, environ 0.92 gramme de Le cyanure de sodium sont nécessaires en fonction des réactions électrochimiques. Cependant, dans les scénarios réels, la consommation réelle de Le cyanure de sodium est significativement plus élevé, souvent 50 à 100 fois le montant théorique.

Facteurs affectant la concentration optimale

Caractéristiques du minerai

1. Minéralogie de l'orLe type de minéraux aurifères présents dans le minerai joue un rôle essentiel. Si l'or est à grains fins et broyable, il nécessitera une concentration en cyanure différente de celle de l'or associé à des minéraux sulfurés ou à d'autres matériaux réfractaires. Par exemple, dans certains filons de quartz aurifères, où l'or est relativement broyable, des concentrations en cyanure plus faibles peuvent suffire.

2. Taille des particules et perméabilitéLes minerais à grains fins présentent généralement une surface spécifique plus importante, ce qui permet un contact plus efficace entre la solution de cyanure de sodium et les particules d'or. Par conséquent, une concentration en cyanure plus faible peut être efficace. En revanche, les minerais à grains plus grossiers peuvent nécessiter une concentration plus élevée pour assurer une lixiviation complète. De plus, la perméabilité des particules de minerai affecte l'écoulement de la solution de cyanure à travers le minerai, influençant ainsi la concentration requise.

3. Présence d'autres métauxLe cuivre, en particulier, réagit fortement avec le cyanure de sodium. Il peut consommer une quantité importante de cyanure lors du processus de lixiviation. Pour chaque gramme de cuivre dissous, il faut généralement 2.3 à 3.4 grammes de cyanure. Dans les minerais à forte teneur en cuivre, une concentration plus élevée en cyanure de sodium peut être nécessaire pour garantir une quantité suffisante de cyanure pour la dissolution de l'or. D'autres métaux comme le zinc, le plomb et le fer peuvent également avoir un impact sur la consommation de cyanure, quoique dans une moindre mesure.

Processus Conditions

1. niveau de pHLe pH de la solution de lixiviation est un facteur critique. Le cyanure de sodium s'hydrolyse en solution, produisant de l'acide cyanhydrique (HCN), un gaz hautement toxique. Le degré d'hydrolyse dépend du pH de la solution. À un pH de 10.5, seuls 6.1 % d'acide cyanhydrique sont produits, tandis qu'à un pH de 9.0, la production atteint 67.1 %. Afin de minimiser les pertes de cyanure par hydrolyse et d'assurer la stabilité de la solution de cyanure, le pH est généralement maintenu entre 11 et 12 dans les usines de traitement de l'or en circuit fermé (CIP). Cela a également un impact sur la concentration optimale en cyanure de sodium, car un environnement plus alcalin peut nécessiter une concentration légèrement supérieure pour une efficacité optimale. lixiviation de l'or.

2. Concentration d'oxygène dissousL'oxygène est essentiel à la dissolution de l'or dans une solution de cyanure. La réaction nécessite à la fois des ions cyanure (CN⁻) et de l'oxygène (O₂). La solubilité maximale de l'oxygène à température et pression ambiantes est de 8.2 mg/L. Une concentration en oxygène dissous dans la suspension inférieure à 4 mg/L peut limiter la vitesse de dissolution de l'or. Dans ce cas, de l'air peut être injecté dans la suspension ou du peroxyde d'hydrogène peut être ajouté pour augmenter la concentration en oxygène. Le rapport oxygène/cyanure est crucial ; un déséquilibre peut entraîner une diminution de la vitesse de lixiviation. Comme la concentration en oxygène affecte la cinétique de la réaction, elle influence également la concentration optimale en cyanure de sodium. Une concentration en oxygène plus élevée peut permettre une concentration en cyanure légèrement inférieure, et inversement.

Plages de concentration typiques dans la pratique

1. Dans les procédés CIP et CIL (carbone in-leach): In a typical CIP or CIL circuit, where the gold - bearing ore is in a slurry form and Carbon is used to adsorb the dissolved gold, the sodium cyanide concentration is generally maintained in the range of 0.3 - 0.4 grams per liter (0.03 - 0.04%). This concentration range has been found to be effective for a wide range of ore types under normal operating conditions. However, for more complex ores or those with high impurity levels, the concentration may be adjusted upwards, sometimes reaching up to 0.6 - 0.8 grams per liter (0.06 - 0.08%).

2. Lixiviation en cuveLa lixiviation en cuve est souvent utilisée pour les minerais à grains grossiers ou lorsque le minerai est traité par lots. Dans ce procédé, la concentration en cyanure de sodium est généralement plus élevée, autour de 1.0 gramme par litre (0.1 %). Cette concentration plus élevée compense la surface potentiellement plus faible des particules de minerai plus grossières et permet à la solution de cyanure de pénétrer le minerai et de dissoudre efficacement l'or.

3. Pour la cyanuration des résidusLors de la cyanuration des résidus issus des étapes de traitement précédentes (par exemple après séparation gravimétrique), la concentration en cyanure peut varier en fonction de la teneur en or restante et de la nature des résidus. En général, la concentration en cyanure varie de 0.5 à 2 kg/t de minerai, ce qui, une fois converti en concentration de solution, peut atteindre 0.05 à 0.2 gramme par litre (0.005 à 0.02 %). Une concentration plus faible est souvent suffisante, car les résidus peuvent avoir déjà été prétraités et l'or restant est plus accessible.

Implications environnementales et en matière de sécurité

Lors de la détermination de la concentration optimale de cyanure de sodium pour la lixiviation de l'or, il est essentiel de prendre en compte les aspects environnementaux et de sécurité. Le cyanure est une substance hautement toxique, et tout rejet dans l'environnement peut avoir de graves conséquences. Maintenir une concentration adéquate contribue non seulement à une extraction efficace de l'or, mais minimise également la quantité de cyanure potentiellement présente dans les flux de déchets. De plus, une manipulation et un stockage appropriés du cyanure de sodium sont essentiels pour prévenir les déversements ou rejets accidentels.

Conclusion

La plage de concentration optimale en cyanure de sodium pour la lixiviation de l'or varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment les caractéristiques du minerai et les conditions du procédé. En général, pour la plupart des opérations courantes de lixiviation de l'or, telles que le CIP, le CIL et lixiviation en cuveLa concentration varie de 0.03 % à 0.1 % (0.3 à 1.0 gramme par litre). Cependant, pour chaque gisement spécifique, il est recommandé de réaliser des tests approfondis en laboratoire, tels que des tests en bouteille et en colonne, afin de déterminer avec précision la concentration de cyanure de sodium la plus adaptée. Cela permettra de maximiser la récupération de l'or tout en minimisant les coûts et l'impact environnemental.