Kāds ir optimālais nātrija cianīda koncentrācijas diapazons zelta izskalošanai?

Zelta ieguves rūpniecībā, cianīdu Izskalošana joprojām ir viena no visplašāk izmantotajām metodēm zelta ieguvei no rūdas. Nātrija cianīds, jo īpaši, ir iecienīts tā efektivitātes, stabilitātes un relatīvi zemo izmaksu dēļ. Optimālā nātrija cianīds Koncentrācija ir izšķiroša, jo tā tieši ietekmē zelta ieguves efektivitāti, ekspluatācijas izmaksas un vides apsvērumus.

Teorētiskie apsvērumi

Teorētiski zelta izšķīšana cianīda šķīdumā notiek noteiktā ķīmiskā reakcijā. Lai izšķīdinātu katru zelta gramu, nepieciešami aptuveni 0.92 grami... Nātrija cianīds ir nepieciešami, pamatojoties uz elektroķīmiskām reakcijām. Tomēr reālās pasaules scenārijos faktiskais patēriņš Nātrija cianīds ir ievērojami lielāks, bieži vien 50–100 reizes lielāks par teorētisko daudzumu.

Faktori, kas ietekmē optimālo koncentrāciju

Rūdas īpašības

1. Zelta mineraloģijaRūdā esošo zelta minerālu veidam ir būtiska loma. Ja zelts ir smalkgraudainā, brīvi maltā formā, tam būs nepieciešama atšķirīga cianīda koncentrācija salīdzinājumā ar zeltu, kas saistīts ar sulfīdu minerāliem vai citiem ugunsizturīgiem materiāliem. Piemēram, dažās zeltu saturošās kvarca dzīslās, kur zelts ir relatīvi brīvi maltā formā, var būt pietiekama zemāka cianīda koncentrācija.

2. Daļiņu izmērs un caurlaidībaSīkgraudainākām rūdām parasti ir lielāka virsmas platība, kas nodrošina efektīvāku nātrija cianīda šķīduma un zelta daļiņu saskari. Tā rezultātā varētu būt efektīvāka zemāka cianīda koncentrācija. Turpretī rupjgraudainākām rūdām var būt nepieciešama augstāka koncentrācija, lai nodrošinātu pilnīgu izskalošanos. Turklāt rūdas daļiņu caurlaidība ietekmē cianīda šķīduma plūsmu caur rūdu, tādējādi ietekmējot nepieciešamo koncentrāciju.

3. Citu metālu klātbūtneVarš, īpaši, spēcīgi reaģē ar nātrija cianīdu. Izskalošanas procesā tas var patērēt ievērojamu daudzumu cianīda. Katram izšķīdinātā vara gramam parasti nepieciešami 2.3 līdz 3.4 grami cianīda. Rūdās ar augstu vara saturu var būt nepieciešama augstāka nātrija cianīda koncentrācija, lai nodrošinātu pietiekamu cianīda daudzumu zelta izšķīdināšanai. Arī citi metāli, piemēram, cinks, svins un dzelzs, var ietekmēt cianīda patēriņu, lai gan mazākā mērā.

Procesa nosacījumi

1. pH līmenisIzskalošanas šķīduma pH ir kritisks faktors. Nātrija cianīds šķīdumā hidrolizējas, veidojot ciānūdeņražskābi (HCN), kas ir ļoti toksiska gāze. Hidrolīzes pakāpe ir atkarīga no šķīduma pH. Pie pH 10.5 rodas tikai 6.1% ciānūdeņražskābes, savukārt pie pH 9.0 rodas 67.1%. Lai samazinātu cianīda zudumus hidrolīzes ceļā un nodrošinātu cianīda šķīduma stabilitāti, zelta CIP (oglekļa celulozē) rūpnīcās pH parasti tiek uzturēts no 11 līdz 12. Tas ietekmē arī optimālo nātrija cianīda koncentrāciju, jo sārmainākā vidē efektīvai iedarbībai var būt nepieciešama nedaudz augstāka koncentrācija. zelta izskalošana.

2. Izšķīdušā skābekļa koncentrācijaSkābeklis ir būtisks zelta izšķīdināšanai cianīda šķīdumā. Reakcijai nepieciešami gan cianīda joni (CN⁻), gan skābeklis (O₂). Skābekļa maksimālā šķīdība istabas temperatūrā un spiedienā ir 8.2 mg/l. Ja izšķīdušā skābekļa koncentrācija suspensijā ir mazāka par 4 mg/l, tas var ierobežot zelta šķīdināšanas ātrumu. Šādos gadījumos suspensijā var ievadīt gaisu vai pievienot ūdeņraža peroksīdu, lai palielinātu skābekļa koncentrāciju. Skābekļa un cianīda attiecība ir izšķiroša; nelīdzsvarotība var samazināt izskalošanās ātrumu. Tā kā skābekļa koncentrācija ietekmē reakcijas kinētiku, tā ietekmē arī optimālo nātrija cianīda koncentrāciju. Augstāka skābekļa koncentrācija var nodrošināt nedaudz zemāku cianīda koncentrāciju un otrādi.

Tipiski koncentrācijas diapazoni praksē

1. CIP un CIL (oglekļa izskalošanas) procesosTipiskā CIP vai CIL ķēdē, kur zeltu saturošā rūda ir suspensijas veidā un Ogleklis izmanto, lai adsorbētu izšķīdušo zeltu, nātrija cianīda koncentrācija parasti tiek uzturēta 0.3–0.4 gramu litrā (0.03–0.04%) diapazonā. Šis koncentrācijas diapazons ir atzīts par efektīvu plašam rūdu veidu klāstam normālos ekspluatācijas apstākļos. Tomēr sarežģītākām rūdām vai rūdām ar augstu piemaisījumu līmeni koncentrāciju var palielināt, dažreiz sasniedzot pat 0.6–0.8 gramus litrā (0.06–0.08%).

2. Mucās izskalošanāsMucu skalošana bieži tiek izmantota rupjākgraudainām rūdām vai tad, ja rūda tiek apstrādāta partijās. Šajā procesā nātrija cianīda koncentrācija parasti ir augstāka, aptuveni 1.0 grams litrā (0.1%). Augstāka koncentrācija kompensē rupjāko rūdas daļiņu potenciāli zemāku virsmas laukumu un palīdz nodrošināt, ka cianīda šķīdums var iekļūt rūdā un efektīvi izšķīdināt zeltu.

3. Atkritumu cianidēšanaiCianidējot iepriekšējo apstrādes posmu atlikumus (piemēram, pēc gravitācijas atdalīšanas), cianīda koncentrācija var atšķirties atkarībā no atlikušā zelta satura un atlikumu veida. Parasti cianīda koncentrācija var būt no 0.5 līdz 2 kg/t rūdas, kas, pārvēršot šķīduma koncentrācijā, var būt no 0.05 līdz 0.2 gramiem litrā (0.005–0.02%). Bieži vien pietiek ar zemāku koncentrāciju, jo atlikumi, iespējams, jau ir iepriekš apstrādāti, un atlikušais zelts ir vieglāk pieejams.

Ietekme uz vidi un drošību

Nosakot optimālo nātrija cianīda koncentrāciju zelta izskalošanai, ir svarīgi ņemt vērā vides un drošības aspektus. Cianīds ir ļoti toksiska viela, un jebkura tā nonākšana vidē var radīt nopietnas sekas. Pareizas koncentrācijas uzturēšana ne tikai palīdz efektīvi iegūt zeltu, bet arī samazina cianīda daudzumu, kas var būt atkritumu plūsmās. Turklāt pareiza nātrija cianīda apstrāde un uzglabāšana ir ļoti svarīga, lai novērstu nejaušu noplūdi vai noplūdes.

Secinājumi

Optimālais nātrija cianīda koncentrācijas diapazons zelta izskalošanai ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp rūdas īpašībām un procesa apstākļiem. Kopumā visizplatītākajām zelta izskalošanas darbībām, piemēram, CIP, CIL un izskalošanās mucās, koncentrācija svārstās no 0.03% līdz 0.1% (0.3–1.0 grami litrā). Tomēr katrai konkrētajai rūdas iegulai ieteicams veikt detalizētus laboratorijas testus, piemēram, pudeļu rullīšu un kolonnu testus, lai precīzi noteiktu vispiemērotāko nātrija cianīda koncentrāciju. Tas nodrošinās maksimālu zelta ieguvi, vienlaikus samazinot izmaksas un ietekmi uz vidi.