Koji je optimalni raspon koncentracije natrijevog cijanida za ispiranje zlata?

U rudarskoj industriji zlata, cijanid Ispiranje ostaje jedna od najčešće korištenih metoda za vađenje zlata iz rude. Natrijev cijanid je posebno omiljen zbog svoje učinkovitosti, stabilnosti i relativno niske cijene. Određivanje optimalnog natrijev cijanid koncentracija je ključna jer izravno utječe na učinkovitost ekstrakcije zlata, operativne troškove i ekološke aspekte.

Teorijska razmatranja

Teoretski, otapanje zlata u otopini cijanida slijedi specifičnu kemijsku reakciju. Za svaki gram zlata koji se otopi, potrebno je približno 0.92 grama Natrijev cijanid potrebni su na temelju elektrokemijskih reakcija. Međutim, u stvarnim scenarijima, stvarna potrošnja Natrijev cijanid je znatno veći, često 50 - 100 puta veći od teoretske količine.

Čimbenici koji utječu na optimalnu koncentraciju

Značajke rude

1. Mineralogija zlataVrsta minerala zlata prisutnih u rudi igra vitalnu ulogu. Ako je zlato u sitnozrnatom, slobodnom obliku za mljevenje, zahtijevat će drugačiju koncentraciju cijanida u usporedbi sa zlatom koje je povezano sa sulfidnim mineralima ili drugim vatrostalnim materijalima. Na primjer, u nekim kvarcnim žilama koje sadrže zlato, gdje se zlato relativno slobodno melje, niže koncentracije cijanida mogu biti dovoljne.

2. Veličina čestica i propusnostFinije zrnate rude općenito imaju veću površinu, što omogućuje učinkovitiji kontakt između otopine natrijevog cijanida i čestica zlata. Kao rezultat toga, niža koncentracija cijanida može biti učinkovita. Nasuprot tome, grublje zrnate rude mogu zahtijevati veću koncentraciju kako bi se osiguralo potpuno ispiranje. Osim toga, propusnost čestica rude utječe na protok otopine cijanida kroz rudu, utječući na potrebnu koncentraciju.

3. Prisutnost drugih metalaBakar, posebno, snažno reagira s natrijevim cijanidom. Tijekom procesa ispiranja može potrošiti značajnu količinu cijanida. Za svaki gram otopljenog bakra obično je potrebno 2.3 do 3.4 grama cijanida. U rudama s visokim udjelom bakra može biti potrebna veća koncentracija natrijevog cijanida kako bi se osiguralo da ima dovoljno cijanida za otapanje zlata. Drugi metali poput cinka, olova i željeza također mogu utjecati na potrošnju cijanida, iako u manjoj mjeri.

Uvjeti procesa

1. Razina pHpH otopine za ispiranje je kritičan faktor. Natrijev cijanid hidrolizira u otopini, stvarajući cijanovodičnu kiselinu (HCN), koja je vrlo otrovan plin. Stupanj hidrolize ovisi o pH otopine. Pri pH od 10.5 proizvodi se samo 6.1% cijanovodične kiseline, dok se pri pH od 9.0 proizvodi 67.1%. Kako bi se smanjio gubitak cijanida hidrolizom i osigurala stabilnost otopine cijanida, pH se obično održava između 11 i 12 u postrojenjima za CIP (ugljik u pulpi) zlata. To također utječe na optimalnu koncentraciju natrijevog cijanida, jer alkalnije okruženje može zahtijevati nešto veću koncentraciju za učinkovito djelovanje. ispiranje zlata.

2. Koncentracija otopljenog kisikaKisik je neophodan za otapanje zlata u otopini cijanida. Reakcija zahtijeva i cijanidne ione (CN⁻) i kisik (O₂). Maksimalna topljivost kisika na sobnoj temperaturi i tlaku je 8.2 mg/L. Ako je koncentracija otopljenog kisika u suspenziji manja od 4 mg/L, to može ograničiti brzinu otapanja zlata. U takvim slučajevima, zrak se može ubrizgati u suspenziju ili se može dodati vodikov peroksid kako bi se povećala koncentracija kisika. Omjer kisika i cijanida je ključan; neravnoteža može dovesti do smanjenja brzine ispiranja. Kako koncentracija kisika utječe na kinetiku reakcije, ona također utječe na optimalnu koncentraciju natrijevog cijanida. Viša koncentracija kisika može omogućiti nešto nižu koncentraciju cijanida i obrnuto.

Tipični rasponi koncentracija u praksi

1. U CIP i CIL procesima (Carbon-in-Leach)U tipičnom CIP ili CIL krugu, gdje je ruda koja sadrži zlato u obliku suspenzije, a ugljik se koristi za adsorpciju otopljenog zlata, koncentracija natrijevog cijanida općenito se održava u rasponu od 0.3 - 0.4 grama po litri (0.03 - 0.04%). Utvrđeno je da je ovaj raspon koncentracije učinkovit za širok raspon vrsta ruda u normalnim radnim uvjetima. Međutim, za složenije rude ili one s visokim udjelom nečistoća, koncentracija se može prilagoditi prema gore, ponekad dosežući i do 0.6 - 0.8 grama po litri (0.06 - 0.08%).

2. Ispiranje u kadiIspiranje u kadi često se koristi za krupnije zrnate rude ili kada se ruda obrađuje u serijama. U ovom procesu, koncentracija natrijevog cijanida je obično veća, oko 1.0 grama po litri (0.1%). Viša koncentracija kompenzira potencijalno manju površinu grubljih čestica rude i pomaže osigurati da otopina cijanida može prodrijeti u rudu i učinkovito otopiti zlato.

3. Za cijanidaciju jalovinePrilikom cijanidiranja jalovine iz prethodnih koraka obrade (npr. nakon gravitacijskog odvajanja), koncentracija cijanida može varirati ovisno o preostalom sadržaju zlata i prirodi jalovine. Općenito, koncentracija cijanida može se kretati od 0.5 do 2 kg/t rude, što, kada se pretvori u koncentraciju otopine, može biti u rasponu od 0.05 do 0.2 grama po litri (0.005 - 0.02%). Niža koncentracija je često dovoljna jer je jalovina možda već prethodno obrađena, a preostalo zlato je dostupnije.

Implikacije za okoliš i sigurnost

Prilikom određivanja optimalne koncentracije natrijevog cijanida za ispiranje zlata, bitno je uzeti u obzir ekološke i sigurnosne aspekte. Cijanid je vrlo otrovna tvar i svako ispuštanje u okoliš može imati ozbiljne posljedice. Održavanje odgovarajuće koncentracije ne samo da pomaže u učinkovitoj ekstrakciji zlata, već i minimizira količinu cijanida koja može biti prisutna u otpadnim tokovima. Osim toga, pravilno rukovanje i skladištenje natrijevog cijanida ključni su za sprječavanje slučajnog izlijevanja ili ispuštanja.

Zaključak

Optimalni raspon koncentracije natrijevog cijanida za ispiranje zlata varira ovisno o više čimbenika, uključujući karakteristike rude i uvjete procesa. Općenito, za većinu uobičajenih operacija ispiranja zlata kao što su CIP, CIL i ispiranje u kadi, koncentracija se kreće od 0.03% - 0.1% (0.3 - 1.0 grama po litri). Međutim, za svako specifično rudno tijelo preporučuje se provođenje detaljnih laboratorijskih ispitivanja, kao što su ispitivanja s kotrljajućim bocama i kolonama, kako bi se točno odredila najprikladnija koncentracija natrijevog cijanida. To će osigurati maksimalno iskorištenje zlata uz minimiziranje troškova i utjecaja na okoliš.