금광산업에서 시안화물 침출은 광석에서 금을 추출하는 데 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 특히 시안화나트륨은 효과, 안정성, 그리고 비교적 저렴한 비용으로 선호됩니다. 최적의 시안화 나트륨 농도는 금 추출의 효율성, 운영 비용, 환경적 고려 사항에 직접적인 영향을 미치므로 매우 중요합니다.
이론적 고려 사항
이론적으로 시안화물 용액에 금이 용해되는 과정은 특정 화학 반응을 따릅니다. 용해되는 금 0.92g당 약 XNUMXg의 시안화 나트륨 전기화학 반응에 따라 요구됩니다. 그러나 실제 상황에서는 실제 소비량은 시안화 나트륨 이론적인 양의 50~100배에 달하는 경우가 많아 상당히 높습니다.
최적 농도에 영향을 미치는 요인
광석 특성
금 광물학: 광석에 존재하는 금 광물의 종류는 중요한 역할을 합니다. 금이 미세하고 자유 제분 가능한 형태라면, 황화물 광물이나 다른 내화성 물질과 결합된 금과는 다른 시안화물 농도가 필요합니다. 예를 들어, 금이 비교적 자유 제분 가능한 일부 금을 함유한 석영 광맥에서는 낮은 시안화물 농도로도 충분할 수 있습니다.
입자 크기 및 투과성: 입자가 미세한 광석은 일반적으로 표면적이 더 넓어 시안화나트륨 용액과 금 입자 사이의 접촉이 더 효율적입니다. 따라서 낮은 시안화물 농도가 효과적일 수 있습니다. 반대로, 입자가 거친 광석은 완전한 용출을 위해 더 높은 농도가 필요할 수 있습니다. 또한, 광석 입자의 투과성은 광석을 통과하는 시안화물 용액의 흐름에 영향을 미쳐 필요한 농도에 영향을 미칩니다.
다른 금속의 존재: 특히 구리는 시안화나트륨과 강하게 반응합니다. 구리는 침출 과정에서 상당한 양의 시안화물을 소모할 수 있습니다. 용해된 구리 2.3g당 일반적으로 시안화물 3.4~XNUMXg이 필요합니다. 구리 함량이 높은 광석의 경우, 금 용해에 필요한 충분한 시안화물을 확보하기 위해 더 높은 시안화나트륨 농도가 필요할 수 있습니다. 아연, 납, 철과 같은 다른 금속도 시안화물 소모에 영향을 미칠 수 있지만, 그 정도는 다소 차이가 있습니다.
공정 조건
pH 수준: 침출 용액의 pH는 중요한 요소입니다. 시안화나트륨은 용액 내에서 가수분해되어 매우 독성이 강한 기체인 청산(HCN)을 생성합니다. 가수분해 정도는 용액의 pH에 따라 달라집니다. pH 10.5에서는 청산이 6.1%만 생성되고, pH 9.0에서는 67.1%가 생성됩니다. 가수분해를 통한 시안화물 손실을 최소화하고 시안화물 용액의 안정성을 보장하기 위해 금 CIP(Carbon-in-Pulp) 플랜트에서는 일반적으로 pH를 11에서 12 사이로 유지합니다. 이는 또한 최적의 시안화나트륨 농도에 영향을 미치는데, 알칼리성이 높은 환경에서는 효과적인 효과를 위해 약간 더 높은 농도가 필요할 수 있기 때문입니다. 금 침출.
용존산소농도: 시안화물 용액에서 금을 용해하려면 산소가 필수적입니다. 이 반응에는 시안화물 이온(CN⁻)과 산소(O₂)가 모두 필요합니다. 실온 및 상압에서 산소의 최대 용해도는 8.2mg/L입니다. 슬러리 내 용존 산소 농도가 4mg/L 미만이면 금 용해 속도가 제한될 수 있습니다. 이러한 경우, 슬러리에 공기를 주입하거나 과산화수소를 첨가하여 산소 농도를 높일 수 있습니다. 산소와 시안화물의 비율은 매우 중요하며, 불균형은 용출 속도 감소로 이어질 수 있습니다. 산소 농도는 반응 속도에 영향을 미치므로 최적의 시안화나트륨 농도에도 영향을 미칩니다. 산소 농도가 높으면 시안화물 농도가 약간 낮아질 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
실제에서의 일반적인 농도 범위
CIP 및 CIL(탄소-침출) 공정에서: 금을 함유하는 광석이 슬러리 형태이고 탄소를 사용하여 용해된 금을 흡착하는 일반적인 CIP 또는 CIL 회로에서 시안화나트륨 농도는 일반적으로 리터당 0.3~0.4그램(0.03~0.04%) 범위로 유지됩니다. 이 농도 범위는 정상 작동 조건에서 다양한 광석 유형에 효과적인 것으로 나타났습니다. 그러나 더 복잡한 광석이나 불순물 함량이 높은 광석의 경우 농도를 상향 조정할 수 있으며, 때로는 리터당 0.6~0.8그램(0.06~0.08%)까지 도달할 수 있습니다.
통 내 침출: 배트 침출법은 입자가 큰 광석이나 광석을 일괄 처리하여 처리할 때 자주 사용됩니다. 이 공정에서는 시안화나트륨 농도가 일반적으로 리터당 약 1.0g(0.1%)으로 더 높습니다. 높은 농도는 입자가 큰 광석 입자의 표면적이 더 작을 수 있는 부분을 보완하고, 시안화나트륨 용액이 광석에 침투하여 금을 효과적으로 용해할 수 있도록 도와줍니다.
미사분 시안화 처리용: 이전 처리 단계(예: 중력 분리 후)에서 나온 광미를 시안화할 때, 시안화물 농도는 잔류 금 함량과 광미의 특성에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 시안화물 농도는 광석 0.5톤당 2~0.05kg이며, 이를 용액 농도로 환산하면 리터당 0.2~0.005g(0.02~XNUMX%)이 됩니다. 광미가 이미 전처리되었을 수 있고 잔류 금을 더 쉽게 구할 수 있으므로 낮은 농도로도 충분한 경우가 많습니다.
환경 및 안전에 미치는 영향
금 침출을 위한 최적의 시안화나트륨 농도를 결정할 때는 환경 및 안전 측면을 고려하는 것이 필수적입니다. 시안화물은 독성이 매우 강한 물질이며, 환경으로 방출될 경우 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 적정 농도를 유지하는 것은 효율적인 금 추출에 도움이 될 뿐만 아니라 폐기물에 존재할 수 있는 시안화물의 양을 최소화합니다. 또한, 시안화나트륨의 적절한 취급 및 보관은 우발적인 유출이나 방출을 방지하기 위해 매우 중요합니다.
맺음말
금 침출을 위한 최적의 시안화나트륨 농도 범위는 광석 특성 및 공정 조건 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 CIP, CIL 등 대부분의 일반적인 금 침출 작업에서는 통 침출농도 범위는 0.03%~0.1%(리터당 0.3~1.0g)입니다. 그러나 각 광체에 대해 병롤 및 컬럼 시험과 같은 정밀한 실험실 시험을 수행하여 가장 적합한 시안화나트륨 농도를 정확하게 결정하는 것이 좋습니다. 이를 통해 최대 금 회수율을 달성하는 동시에 비용과 환경 영향을 최소화할 수 있습니다.
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