Optimizacija ispiranja natrijevog cijanida u rudama zlata i bakra

Uvod

Ekstrakcija zlata i bakra iz ruda zlata i bakra složen je proces. Cijanizacija, posebno korištenjem natrijevog cijanida , dugo je bila dominantna metoda za ekstrakciju zlata. Međutim, prisutnost bakra u tim rudama predstavlja značajne izazove za proces cijanidacije, utječući i na iskorištavanje zlata i na potrošnju cijanida . Ovaj blog post istražuje optimizaciju ispiranja natrijevim cijanidom u rudama zlata i bakra, istražujući temeljne principe, izazove i inovativna rješenja.

Principi ispiranja cijanidom

Ispiranje cijanidom oslanja se na jedinstvenu sposobnost cijanidnih iona da tvore stabilne komplekse sa zlatom i srebrom. Natrijev cijanid, koji je visoko topljiv u vodi i relativno stabilan, služi kao primarno sredstvo za izluživanje. Kada se otopi u vodi, oslobađa cijanidne ione. Ti ioni reagiraju sa zlatom u prisutnosti kisika putem elektrokemijskog procesa. Zlato se prvo oksidira, a zatim veže za cijanidne ione i tvori topljivi kompleks, što omogućuje njegovu ekstrakciju iz rude.

Izazovi koje bakar predstavlja u zlato-bakrenim rudama

Povećana potrošnja cijanida

Bakar u rudama zlata i bakra reagira s cijanidom stvarajući različite bakreno-cijanidne komplekse. Za svakih 1% prisutnog reaktivnog bakra može se potrošiti približno 30 kg/t NaCN-a. Ova značajna potrošnja ne samo da povećava operativne troškove procesa cijanidacije, već i zahtijeva pažljivije upravljanje upotrebom cijanida.

Inhibicija ispiranja zlata

Visoke koncentracije bakreno-cijanidnih kompleksa u otopini za ispiranje mogu usporiti otapanje zlata. Štoviše, bakar ima tendenciju stvaranja pasivizacijskih slojeva na površini čestica zlata. Ti slojevi djeluju kao barijere, smanjujući kontakt između zlata i cijanidnih iona i time ometajući proces ekstrakcije.

Strategije za optimizaciju ispiranja natrijevog cijanida u rudama zlata i bakra

Prethodna obrada ruda

• Metode fizičkog odvajanja : Tehnike poput gravitacijskog odvajanja, flotacije ili magnetskog odvajanja mogu se primijeniti za prethodno koncentriranje rude. Selektivnim uklanjanjem značajnog dijela minerala bakra prije cijanidacije, ove metode smanjuju sadržaj bakra u materijalu koji će se ispirati. Na primjer, flotacija može odvojiti minerale bakrenog sulfida od rude koja sadrži zlato, minimizirajući interferenciju bakra tijekom cijanidacije.

• Oksidativna predobrada : Oksidativni procesi poput prženja, biooksidacije ili oksidacije pod tlakom učinkoviti su u razgradnji sulfidnih minerala i oslobađanju zatvorenog zlata. U kontekstu ruda zlata i bakra sulfida, oksidativna predobrada ne samo da poboljšava iskorištenje zlata, već i smanjuje negativan utjecaj bakra na cijanidaciju. Prženje, na primjer, pretvara sulfidne minerale u okside, čineći zlato pristupačnijim procesu ispiranja cijanidom.

Optimizacija parametara procesa

• Koncentracija cijanida : Određivanje idealne koncentracije cijanida je ključno. Iako veće koncentracije mogu potaknuti otapanje zlata, one također dovode do prekomjerne potrošnje cijanida, posebno u prisutnosti bakra. Potreban je uravnotežen pristup, a u nekim slučajevima, korištenje niže koncentracije cijanida zajedno s drugim aditivima može dati bolje rezultate.

• Kontrola pH vrijednosti : Održavanje odgovarajuće pH vrijednosti (obično oko 9 - 12) u otopini za ispiranje ključno je za proces cijanidacije. Kod ispiranja rude zlata i bakra, podešavanje pH vrijednosti može pomoći u kontroli brzine otapanja i bakra i zlata. Lagano snižavanje pH vrijednosti ponekad može poboljšati ispiranje zlata suzbijanjem ispiranja bakra.

• Temperatura i miješanje : Povećanje temperature može ubrzati reakciju ispiranja cijanida, ali ima svoja ograničenja. Prekomjerna toplina može povećati hlapljivost cijanida i ubrzati njegovu oksidaciju u manje reaktivne tvari. Odgovarajuće miješanje je potrebno kako bi se osigurao dobar kontakt između čestica rude, otopine cijanida i kisika. Međutim, pretjerano snažno miješanje može uzrokovati prekomjerno trošenje opreme.

Upotreba aditiva

• Amonijak : Dodavanje amonijaka u proces cijanidacije može pomoći u upravljanju bakrom stvaranjem stabilnih kompleksa s njim. Ti kompleksi sprječavaju stvaranje određenih spojeva bakra i cijanida koji inhibiraju otapanje zlata. Međutim, upotreba amonijaka zahtijeva pažljivo razmatranje zbog njegove toksičnosti i hlapljivosti, što predstavlja rizik za okoliš.

• Glicin : Nedavna istraživanja pokazuju da se glicin može koristiti u kombinaciji s niskim koncentracijama cijanida za ekstrakciju zlata, srebra i bakra iz zlato-bakrenih ruda. Glicin se kompleksira s bakrenim(II) i bakrenim(II) ionima, potiče otapanje bakra i može otopiti pasivacijske slojeve na površinama zlata i bakra. Ovaj pristup može značajno smanjiti potrošnju cijanida za najmanje 75%.

Studije slučaja

Japanska rudarska operacija

Mali rudarski pogon u Japanu radio je na maksimiziranju iskorištenja zlata iz rude bogate bakrom korištenjem cijanidacije. U prethodnom ciklusu cijanidacije s 800 tona prašine (zlatnih ostataka), nakon eluiranja su izvukli 1.3 kilograma 94% čistog zlata. Kako bi poboljšali iskorištenje, koristili su vapno za povećanje pH vrijednosti i amonijak za uklanjanje bakra. Osim toga, prije eluiranja zlata izvršili su eluciju bakra iz ugljika te prilagodili napon i struju tijekom eluiranja zlata i elektrotaloženja. Ove su mjere pomogle u povećanju iskorištenja zlata.

Australska niskokvalitetna bakreno-zlatna ruda

Australska ruda bakra i zlata niske kvalitete obrađena je postupkom „mješovite flotacije - odvajanja bakra i sumpora - ispiranja koncentrata sumpora za zlato“. Optimizacijom flotacijskih reagensa (korištenjem kombinacije butil ksantata i amonijevog dibutil ditiofosfata kao kolektora) i tijeka procesa (više faza grube obrade i ispiranja u zatvorenom krugu), postigli su iskorištenje bakra od 82.46% i sveobuhvatno iskorištenje zlata od 91.87%.

Zaključak

Optimizacija procesa ispiranja natrijevim cijanidom u rudama zlata i bakra ključna je za poboljšanje ekonomske isplativosti i ekološke održivosti rudarstva zlata. Razumijevanjem izazova koje predstavlja bakar i primjenom strategija poput predobrade, optimizacije parametara procesa i upotrebe aditiva, mogu se postići značajna poboljšanja u iskorištavanju zlata i potrošnji cijanida. Buduća istraživanja u ovom području vjerojatno će se usredotočiti na razvoj učinkovitijih i ekološki prihvatljivijih metoda, dodatno smanjujući utjecaj prerade rude zlata i bakra na okoliš, a istovremeno maksimizirajući vađenje resursa.