גורמים מרכזיים המשפיעים על שטיפת ציאנידציה של זהב

שטיפת ציאנידציה של זהב, תהליך אבן יסוד בתעשיית כריית הזהב, כוללת המסת זהב בתמיסה מימית ציאניד פתרון לחילוץ המתכת היקרה. למרות יעילותה הגבוהה של שיטה זו, יעילותה כפופה למספר גורמים קריטיים שמהנדסי כרייה ומפעילי כרייה חייבים לשלוט בהם בקפידה. הבנת אלמנטים אלה חיונית לייעול הפקת הזהב ולמזערת עלויות התפעול.

1. ריכוז ציאניד

ריכוז הציאניד בתמיסת ההשטפה הוא גורם מרכזי משפיע על יעילות מיצוי הזהב. יוני ציאניד יוצרים קומפלקסים יציבים עם זהב, מה שמאפשר את המסתו. באופן כללי, הגדלת ריכוז ציאניד משפר את קצב הפקת הזהב. עם זאת, קשר זה אינו ליניארי. בריכוזים נמוכים, מתרחשת קומפלקסציה לא מספקת, וכתוצאה מכך המסה לא מלאה של הזהב. לעומת זאת, רמות ציאניד גבוהות מדי עלולות להוביל לעלייה בעלויות התפעול, לסכנות סביבתיות עקב דליפת ציאניד אפשרית ולהפרעה לתהליכי הפקת הזהב הבאים.

בדרך כלל, מומלץ ריכוז ציאניד של 0.01% - 0.1% עבור רוב עפרות הזהב. עבור עפרות עקשנות בעלות הרכבים מינרלוגיים מורכבים, ייתכן שיהיה צורך בריכוזים גבוהים יותר, אך הדבר דורש שיקול דעת כדי לאזן בין יעילות המיצוי לבין השלכות סביבתיות וכלכליות.

2. רמת ה-pH של העיסה

שמירה על רמת pH מתאימה בעיסת הציאנידציה חיונית להמסת זהב. תמיסות ציאניד רגישות מאוד ל-pH; בערכי pH נמוכים, נוצר מימן ציאניד (HCN), תרכובת נדיפה ורעילה, מה שמפחית את הזמינות של יוני ציאניד חופשיים ליצירת קומפלקסים של זהב. בנוסף, תנאים חומציים עלולים לגרום להמסה של מינרלים אחרים, כגון ברזל ונחושת, אשר עלולים לצרוך ציאניד ולהפריע להפקת זהב.

סביבה מעט בסיסית, עם טווח pH של 10-11, היא אופטימלית לציאנידציה של זהב. סיד משמש בדרך כלל כווסת pH בשל יעילותו בשמירה על בסיסיות, יעילות העלות שלו ויכולתו לדכא את החמצון של מינרלים גופרתיים שאחרת עלולים להתחרות בזהב על ציאניד.

3. אספקת חמצן

חמצן הוא מגיב מרכזי בתהליך ציאנידציה של זהב, והוא מקל על חמצון הזהב ליצירת קומפלקסים מסיסים של זהב-ציאניד. אספקת חמצן מספקת מגבירה משמעותית את קצב המסת הזהב. בהיעדר חמצן מספיק, קצב התגובה מוגבל מאוד, מה שמוביל להפקת זהב נמוכה יותר.

שיטות להבטחת אספקת חמצן כוללות ערבוב אוויר, הזרקת חמצן ושימוש בחומרים מחמצנים. ערבוב אוויר הוא הגישה הנפוצה והחסכונית ביותר, אך להפקה יעילה יותר, במיוחד בפעולות בקנה מידה גדול, ניתן להשתמש בהזרקת חמצן טהור. בחירת שיטת אספקת החמצן תלויה בגורמים כגון סוג העפרה, קיבולת המפעל והכדאיות הכלכלית.

4. גודל החלקיקים של העפרה

גודל החלקיקים של העפרה ממלא תפקיד חיוני בתהליך הציאנידציה. גדלי חלקיקים קטנים יותר מגדילים את שטח הפנים הזמין לתגובה בין הזהב לתמיסת הציאניד, מה שמאיץ את קצב ההמסה. עם זאת, טחינה מוגזמת להשגת גדלי חלקיקים עדינים במיוחד כרוכה בעלויות אנרגיה גבוהות יותר ויכולה לגרום להיווצרות של רפש, אשר עלול לעכב את היווצרות קומפלקס הזהב-ציאניד ואת ההפרדה שלאחר מכן בין מוצק לנוזל.

יש למצוא איזון; באופן כללי, טחינת העפרה לגודל שבו 80-90% מהחלקיקים עוברים דרך מסננת בקוטר 74 מיקרון (200 רשת) נחשבת אופטימלית עבור רוב פעולות ציאנידציה של זהב. זה מבטיח חשיפה מספקת לשטח פנים תוך שמירה על צריכת אנרגיה ויצירת רפש תחת שליטה.

5. טֶמפֶּרָטוּרָה

הטמפרטורה משפיעה על הקינטיקה של תגובת ציאנידציה של זהב. טמפרטורות גבוהות יותר בדרך כלל מגבירות את קצב התגובה, מכיוון שהן מספקות אנרגיה קינטית רבה יותר למולקולות המגיבות, מה שמאיץ את היווצרות קומפלקסים של זהב-ציאניד. עם זאת, טמפרטורות גבוהות גם מגבירות את נדיפות הציאניד, מה שמוביל לאובדן ציאניד גבוה יותר ולסיכוני בטיחות פוטנציאליים.

בפועל, ציאנידציה של זהב מתבצעת לעתים קרובות בטמפרטורת הסביבה עקב הפשרה בין שיפור קצב התגובה לבין צריכת ציאניד מוגברת. עבור עפרות מסוימות או בפעולות מיוחדות, ניתן להשתמש בעלייה מתונה בטמפרטורה (עד 40-50 מעלות צלזיוס) כדי לשפר את יעילות המיצוי תוך ניהול קפדני של אידוי ציאניד ופרוטוקולי בטיחות.

6. הרכב מינרלוגי של העפרה

נוכחותם של מינרלים שונים בעפרה יכולה להשפיע באופן משמעותי על ציאנידציה של זהב. מינרלים גופריתיים, כגון פיריט וארסנופיריט, יכולים להגיב עם ציאניד וחמצן, לצרוך ריאגנטים ולהפחית את יעילות מיצוי הזהב. מינרלים מסוימים עשויים גם ליצור תרכובות בלתי מסיסות עם זהב או ציאניד, ולמנוע היווצרות של קומפלקסים מסיסים של זהב-ציאניד.

תהליכי טיפול מקדים, כגון קלייה, חמצון בלחץ או חמצון ביולוגי, עשויים לשמש לפירוק מינרלים עקשניים ולשחרור זהב חסום, ובכך לשפר את יעילות הציאנידציה. הבנת המינרלוגיה הספציפית של העפרה חיונית לבחירת שיטות טיפול מקדים מתאימות ואופטימיזציה של תהליך הציאנידציה.

לסיכום, שטיפת ציאנידציה של זהב זהו תהליך מורכב המושפע מגורמים מרובים הקשורים זה בזה. על ידי בקרה מדוקדקת על ריכוז הציאניד, רמת החומציות של העיסה, אספקת החמצן, גודל החלקיקים של העפרה, הטמפרטורה והתמודדות עם האתגרים המינרלוגיים של העפרה, פעולות כרייה יכולות למקסם את הפקת הזהב, לשפר את התשואות הכלכליות ולהבטיח קיימות סביבתית. מחקר מתמשך והתקדמות טכנולוגית בתחום זה שואפים לעדן עוד יותר תהליכים אלה ולהתגבר על המגבלות הקשורות לשיטות ציאנידציה מסורתיות של זהב.