השפעת המינרלים הנלווים על תהליך שטיפת הציאניד

מבוא

שטיפת ציאניד היא תהליך נפוץ בהפקת זהב וכסף מעפרה. עם זאת, נוכחותם של גורמים שונים מינרלים נלווים בעפרה יכול להשפיע באופן משמעותי על היעילות והאפקטיביות של תהליך זה. הבנת השפעות אלו חיונית לייעול ציאניד פעולות שטיפה ושיפור הפקת מתכות יקרות ערך.

מינרלים מברזל

פיריט

פיריט הוא מינרל ברזל-גופרתי נפוץ בעפרות המכילות זהב. במהלך שטיפת ציאניד, כאשר הפיריט נמצא בעיסה, הוא יכול להתחמצן ליצירת ברזל סולפט. ברזל סולפט זה מגיב לאחר מכן עם ציאניד ליצירת פרוציאנט. תגובה זו צורכת כמות גדולה של סודיום ציאניד, שהוא ריאגנט מפתח לשטיפת זהב. יתר על כן, בפעולת סיד ואוויר, פיריט יכול גם להפוך לסולפיד מסיס, גופרית קולואידלית או תיוסולפט. תהליך טרנספורמציה זה משתמש בחמצן, החיוני להמסת הזהב במערכת שטיפת הציאניד. בסך הכל, יש לכך השפעה שלילית על יעילות שטיפת הזהב.

פירוטיט

פירוטיט הוא מינרל נוסף של ברזל-גופרתי המשפיע על שטיפת ציאניד. הוא מגיב בקלות עם ציאניד ליצירת תיוציאנט. בנוסף, ברזל-סולפט הנוצר מחמצונו מגיב גם הוא עם ציאניד ליצירת פרוציאנט. מחקרים הראו כי פירוטיט יכול לגרום לירידה משמעותית בקצב המסת הזהב, למשל, להפחית אותו ב-28.1% במקרים מסוימים. זה גם מוביל לעלייה משמעותית בצריכת ציאניד, ולעתים קרובות להכפיל אותה פי ארבעה.

מינרלים מנחושת

כלקופיריט וכלקוציט

למינרלי נחושת כמו כלקופיריט וכלקוציט יש השפעה ניכרת על שטיפת ציאניד. תמיסת ציאניד יכולה להמיס מינרלי נחושת, אך קצב ההמסה משתנה. כלקופיריט יציב יחסית בקרב מינרלי נחושת גופרתית, בעוד שכלקוציט ריאקטיבי יותר. בתמיסת ציאניד, הנחושת במינרלים אלה, בדרך כלל במצב דו-ערכי, אינה יציבה. נחושת דו-ערכית מחמצנת ציאניד, הופכת לנחושת חד-ערכית ויוצרת קומפלקסים עם ציאניד בעיסה. עבור כלקוציט, זה יכול לגרום לירידה משמעותית בקצב ההמסה של זהב, עד 36.81% בניסויים מסוימים, ולעלייה פי עשרה בצריכת ציאניד.

מלכיט (מינרל תחמוצת נחושת)

מלכיט הוא מינרל נפוץ המכיל תחמוצת נחושת. הוא מתמוסס בקלות בתמיסת נתרן ציאניד, מה שמוביל לעלייה משמעותית בצריכת ציאניד. התגובה בין מלכיט לציאניד צורכת מספר רב של יוני ציאניד. כתוצאה מכך, הן מינרלים המכילים גופרת נחושת והן מינרלים המכילים תחמוצת נחושת יכולים להיות בעלי השפעה שלילית משמעותית על תהליך מיצוי הציאניד-זהב.

מינרלים של ארסן

ריאלגר ואורפימנט

ריאלגר ואורפימנט מזיקים מאוד לשטיפת ציאניד. בתמיסה הבסיסית החזקה המשמשת לטבילה בציאניד, הם יוצרים תרכובות כגון תיוארסניט. תיוארסניט יכול להגיב עם החמצן שבתמיסה וליצור ארסניט, ולצרוך כמות גדולה של חמצן בתרחיף המינרלים. כמו כן, כאשר מינרלים של ארסן מתחמצנים בתמיסה, נוצר שכבה העשויה מתרכובות ארסן על פני חלקיקי הזהב. שכבה זו מונעת ישירות מגע של זהב עם ציאניד, ומשפיעה קשות על המסת הזהב. מחקרים הראו כי ריאלגר ואורפימנט יכולים להפחית את קצב המסת הזהב ב-41.95% ו-49.90% בהתאמה, ולהגדיל את צריכת הציאניד פי 13.8 ופי 15.0.

ארסנופיריט

ארסנופיריט הוא מינרל נפוץ המכיל ארסן. בניגוד לריאלגר ואורפימנט, ארסנופיריט יציב יחסית במערכת הציאניד. למרות שהוא מכיל ארסן, בתנאי שטיפת ציאניד רגילים, הוא אינו מתפרק בקלות ולכן יש לו השפעה קטנה יחסית על שטיפת הציאניד בהשוואה למינרלים אחרים המכילים ארסן.

מינרלים של עופרת

גלנה ואלום עופרת

גלנה ואלום עופרת הם המינרלים העיקריים המכילים עופרת במכרות זהב. גלנה ניתנת לחמצון לאלום עופרת. בתמיסה בסיסית חזקה, אלום עופרת יכול לייצר מלח חומצי עופרת בסיסי, אשר מגיב עם הציאניד שבתמיסה ליצירת ציאניד בסיסי חזק בלתי מסיס. כמות קטנה של מינרלי עופרת יכולה למעשה לסייע בשטיפת הציאניד ממכרות זהב. עם זאת, כמות גדולה של מינרלי עופרת תשפיע על יעילות שטיפת הזהב על ידי צריכת ציאניד וייתכן שיצירת משקעים שיכולים להפריע לתהליך השטיפת.

אנטימון - המכיל מינרלים

סטבניט

סטיבניט הוא המינרל העיקרי המכיל אנטימון. בתהליך שטיפה של ציאניד, השפעותיו השליליות דומות לאלו של אורפימנט. הוא מתמוסס בקלות בתמיסה בסיסית חזקה ליצירת תיאואנטימוניט, אשר לאחר מכן מתחמצן לאנטימוניט. בנוסף, חלקיקים קולואידים של סטיבניט בעלי מטען שלילי בתמיסה הציאנידית הבסיסית יכולים להידבק לפני השטח של חלקיקי הזהב, ובכך למנוע פיזית את המסת הזהב.

חומרי פחמן

מכרות זהב עשויים להכיל פחמן חומרים, כולל פחמן אנאורגני ופחמן אורגני כמו חומצה הומית. כאשר חומרי פחמן אלה נוכחים, הם יכולים לספוג את הזהב המומס בתמיסת הציאניד. זה מפחית את קצב השטיפה של הזהב בתמיסה, תופעה המכונה "שוד זהב". חומרי הפחמן מתחרים עם תהליך החילוץ על הזהב המומס, מה שמוביל לאובדן הפקת זהב.

אסטרטגיות למתן השפעת המינרלים הנלווים

טיפול מקדים של עפרות

• טיפול מקדים בחמצוןעבור עפרות המכילות מינרלים של ברזל גופרתי, ארסן או אנטימון, טיפול מקדים בחמצון יכול להיות יעיל. חמצון מפרק מינרלים אלה, משחרר את הזהב הכלול ומפחית את השפעותיהם המזיקות על שטיפת ציאניד. שיטות טיפול מקדים נפוצות בחמצון כוללות קלייה, חמצון בלחץ וביו-חמצון.

• נחושת - טרום שטיפהבמקרה של עפרות עם תכולת נחושת גבוהה, ניתן לבצע שטיפה מוקדמת לנחושת. על ידי הסרת נחושת לפני שטיפה של ציאניד, ניתן למזער את כמות הציאניד הנצרכת על ידי מינרלי נחושת, ובכך לשפר את יעילות שטיפה של ציאניד זהב.

אופטימיזציה של ציאניד - תנאי שטיפה

• התאמת מינוני ריאגנטיםבהתבסס על סוג וכמות המינרלים הנלווים, ניתן להתאים את כמות הציאניד וריאגנטים אחרים. לדוגמה, כאשר יש הרבה מינרלים של נחושת, הגדלה קלה של מינון הציאניד תוך שליטה בערך ה-pH יכולה לסייע בהבטחת התמוססות יעילה של זהב.

• שליטה בתנאי עיסתשליטה בריכוז העיסה, בטמפרטורה ובמהירות הערבוב חשובה גם היא. ריכוז העיסה הנכון מבטיח שהציאניד והחמצן יוכלו להתפשט ביעילות בעיסה. שמירה על טמפרטורה מתאימה (בדרך כלל 15-30 מעלות צלזיוס) מאזנת את המהירות שבה הזהב מתמוסס ואת יציבות תמיסת הציאניד.

שימוש בתוספים

• תוספים לעיכוב תגובות מינרליותניתן להשתמש בתוספים כמו מלחי עופרת כדי למנוע תגובה של מינרלים מזיקים מסוימים. לדוגמה, הוספת עופרת אצטט יכולה להגיב עם יוני גופרית מפירוק מינרלים המכילים גופרית, וליצור משקעים בלתי מסיסים של עופרת גופרית. זה מפחית את כמות הציאניד והחמצן שמינרלים המכילים גופרית צורכים.

• סופחים תחרותייםבמקרה של עפרות עם חומרים פחמניים, הוספת סופחים מתחרים כגון פחמן פעיל במהלך שטיפת ציאניד, ניתן להפחית את אפקט "שוד הזהב". פחם פעיל מתחרה עם הפחמן בעפרה על זהב מומס, ובכך מגביר את קצב שטיפת הזהב.

סיכום

למינרלים הנלווים לעפרות זהב וכסף יש השפעות מגוונות ומשמעותיות על תהליך השטיפה של ציאניד. ברזל, נחושת, ארסן, עופרת, מינרלים המכילים אנטימון וחומרים פחמניים יכולים להשפיע על יעילות השטיפה על ידי צריכת ריאגנטים, מניעת מגע של זהב עם ציאניד או ספיגת זהב מומס. עם זאת, באמצעות שיטות טיפול מקדים מתאימות, אופטימיזציה של תנאי השטיפה ושימוש בתוספים, ניתן להפחית את ההשפעות השליליות הללו. זה מאפשר הפקה יעילה יותר של זהב וכסף מעפרות מורכבות שעברו מינרלים, ובכך משפר את הכדאיות הכלכלית של פעולות הכרייה.