Faktori, kas ietekmē zelta rūdas izskalošanas efektivitāti ar nātrija cianīdu

Zelta ieguves nozarē Cianizācija process, izmantojot Nātrija cianīds tiek plaši izmantots zelta ieguvei no rūdām. Tomēr šī procesa efektivitāti var ietekmēt daudzi faktori. Šo faktoru izpratne ir ļoti svarīga, lai optimizētu zelta ieguves procesu, uzlabotu ieguves rādītājus un samazinātu ekspluatācijas izmaksas. Šajā rakstā tiek aplūkoti galvenie faktori, kas ietekmē efektivitāti. Zelta rūda izskalošanās ar Nātrija cianīds.

Rūdas īpašības

Minerālu sastāvs

Zelta rūdu minerālu sastāvam ir būtiska loma cianidēšanas procesā. Daži minerāli var negatīvi ietekmēt zelta izskalošanos. Piemēram, rūdā esošais varš, arsēns, antimons un bismuts var palielināt cianīda patēriņu vai samazināt skābekļa daudzumu suspensijā, tādējādi samazinot zelta izskalošanās ātrumu. Ja ir klāt vara minerāli, varš var reaģēt ar cianīdu, veidojot vara-cianīda kompleksus, patērējot lielu daudzumu cianīda. Arsēnu saturošu minerālu gadījumā tie var oksidēties cianīda šķīdumā, patērējot skābekli un veidojot arsēna savienojumus, kas var pārklāt zelta daļiņu virsmu, kavējot zelta un cianīda saskari. Turklāt, ja rūda satur augstu oglekļa saturu, ogleklis var adsorbēt izšķīdušo zeltu, izraisot zelta zudumus atlikumos. Lai mazinātu šīs problēmas, var izmantot priekšapstrādes metodes, piemēram, apdedzināšanu vai flotāciju, lai noņemtu vai samazinātu šo kaitīgo piemaisījumu ietekmi.

Zelta daļiņu izmērs

Zelta daļiņu izmērs tieši ietekmē izskalošanas laiku un efektivitāti. Rupjām zelta daļiņām (lielākām par 74 μm) ir lēnāks šķīšanas ātrums, jo tām ir mazāka virsmas platība, kas pieejama reakcijai ar cianīdu. Cianidēšanas procesā ir svarīgi nodrošināt, lai zelta daļiņas tiktu pietiekami atbrīvotas no piemaisījumu minerāliem. Lai to panāktu, ir ļoti svarīgi rūdu samalt līdz atbilstošam smalkumam. Samazinot daļiņu izmēru, tiek atsegtas lielākas zelta virsmas, kas atvieglo reakciju ar cianīdu. Tomēr jāizvairās no pārmērīgas malšanas, jo tā var palielināt izmaksas, piemēram, palielināt enerģijas patēriņu un malšanas iekārtu nodilumu. Turklāt pārmērīga malšana var izraisīt smalku piemaisījumu minerālu izdalīšanos, kas var traucēt izskalošanas procesu vai apgrūtināt cietvielu un šķidrumu atdalīšanu. Rūdām ar smalkgraudainu zeltu piemērota malšanas smalkuma sasniegšana, parasti ar lielu daļiņu procentuālo daudzumu, kas ir zem noteikta izmēra (piemēram, -38 μm), var ievērojami uzlabot izskalošanas efektu.

Rūdas struktūra un tekstūra

Rūdas iekšējā struktūra un tekstūra var ietekmēt arī cianidācijas procesu. Rūdām ar sarežģītu struktūru, piemēram, tām, kurās ir smalki ieslēgumi vai iekapsulēts zelts, var būt nepieciešama intensīvāka malšana vai papildu pirmapstrādes darbības, lai sagatavotu zeltu izskalošanai. Porainas rūdas var ļaut cianīda šķīdumam vieglāk iekļūt, uzlabojot izskalošanās efektivitāti. No otras puses, blīvas vai kompaktas rūdas var ierobežot cianīda un skābekļa difūziju, kā rezultātā izskalošanās ātrums ir lēnāks. Rūdas struktūras izpratne, izmantojot tādas metodes kā mikroskopija, var palīdzēt izstrādāt efektīvākas izskalošanās stratēģijas.

Izskalošanās apstākļi

Cianīda koncentrācija

Koncentrācija nātrija cianīds izskalošanas šķīdumā ir kritisks faktors. Zelta šķīšanas ātrums sākotnēji palielinās lineāri, palielinoties Cianīda koncentrācija līdz tas sasniedz maksimālo vērtību. Virs noteiktas koncentrācijas turpmāka cianīda palielināšanās var būtiski neuzlabot zelta šķīšanas ātrumu un pat izraisīt tā samazināšanos. Parasti zelta cianidēšanas laikā cianīda saturs šķīdumā tiek uzturēts 0.03–0.08 % robežās. Ja cianīda koncentrācija ir pārāk zema, zelta izskalošanās efekts ir vājš un izskalošanās ātrums ir lēns, kā rezultātā palielinās izskalošanās laiks un palielinās izmaksas. Turpretī pārmērīgs cianīda daudzums ne tikai rada atkritumus, bet arī palielina vides risku, kas saistīts ar cianīda apstrādi un utilizāciju. Tāpēc efektīvai zelta ieguvei ir svarīgi noteikt optimālo cianīda koncentrāciju, pamatojoties uz konkrētajām rūdas īpašībām.

Skābekļa koncentrācija

Skābeklis ir nepieciešams zelta oksidēšanai cianidēšanas procesā. Zelta šķīšanas ātrums palielinās, palielinoties skābekļa koncentrācijai. Vairumā cianidēšanas iekārtu kā skābekļa avotu parasti izmanto gaisu. Bagātinot skābekli šķīdumā vai izmantojot augstspiediena aerācijas cianidēšanu, zelta šķīdināšanu var uzlabot. Tomēr, paaugstinoties temperatūrai, skābekļa šķīdība šķīdumā ievērojami samazinās. 100°C temperatūrā skābekļa šķīdība samazinās līdz nullei, kas aptur izskalošanās procesu. Tāpēc atbilstošas ​​skābekļa koncentrācijas uzturēšana izskalošanas suspensijā, ņemot vērā tādus faktorus kā temperatūra un maisīšana, ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu efektīvu zelta izskalošanu.

pH vērtība

Cianidēšanas procesam ir ļoti svarīgi uzturēt pareizu pH vērtību izskalošanas celulozē. Rūpnieciskajā ražošanā celulozes pH vērtība parasti tiek uzturēta no 10.0 līdz 11.0. Cianīda šķīdumam bieži pievieno kaļķi, lai tas darbotos kā aizsargsārms. Tas palīdz samazināt cianīda hidrolīzi, samazinot cianīda zudumus kā ūdeņraža cianīda gāzi. Turklāt kaļķis var neitralizēt skābas vielas rūdā un nogulsnēt kaitīgus jonus suspensijā, radot ideālus apstākļus zelta šķīdināšanai. Ja sārmainība ir pārāk augsta (pH > 12) vai pārāk zema (pH < 9), zelta izskalošanās ātrums samazināsies. Augsta sārmainība var kavēt reakciju starp zeltu un cianīdu, savukārt zema sārmainība var paātrināt cianīda hidrolīzi un palielināt tā patēriņu.

Temperatūra

Izskalošanas procesa temperatūrai ir sarežģīta ietekme uz zelta cianidēšanu. Pieaugot temperatūrai, jonu aktivitāte palielinās, kas sākotnēji paātrina zelta izskalošanas ātrumu. Tomēr augstāka temperatūra noved arī pie ievērojamas skābekļa šķīdības samazināšanās šķīdumā. Vienlaikus palielinās paša cianīda hidrolīze un paātrinās pamatmetāla reakcija. cianīdi paātrinās, kā rezultātā palielinās cianīda patēriņš. Turklāt kalcija hidroksīda (no pievienotā kaļķa) šķīdība augstākā temperatūrā samazinās, kas var izraisīt celulozes pH vērtības pazemināšanos. Tāpēc lielākajā daļā zelta cianidēšanas procesu, lai gan mērena temperatūras paaugstināšana var zināmā mērā uzlabot izskalošanās ātrumu, pārmērīga temperatūra nav labvēlīga. Kopumā cianidēšanu bieži veic apkārtējās vides vai nedaudz paaugstinātā temperatūrā, un optimālā temperatūra jānosaka, pamatojoties uz konkrētajām rūdas īpašībām un procesa apstākļiem.

Izskalošanās laiks

Nepieciešamais izskalošanas laiks ir atkarīgs no dažādiem faktoriem, piemēram, rūdas veida, cianidēšanas metodes un izskalošanas apstākļiem. Maisītā cianidēšanas gadījumā izskalošanas laiks parasti ir ilgāks par 24 stundām un dažreiz var sasniegt pat 40 stundas vai vairāk. Telurīda zelta rūdu izskalošanas gadījumā tas var ilgt līdz 72 stundām. Perkolācijas cianidēšanas gadījumā izskalošanas laiks ir vēl ilgāks, bieži vien aizņemot vairāk nekā piecas dienas. Ja izskalošanas laiks ir pārāk īss, zelta daļiņas var nebūt pilnībā izšķīdušas, kā rezultātā atgūšanas rādītāji ir zemi. Turpretī, ja izskalošanas laiks ir pārāk ilgs, tas ne tikai palielina ražošanas izmaksas, bet arī var izraisīt vairāk piemaisījumu izšķīšanu rūdā, kas var traucēt turpmāko zelta ieguves procesu. Tāpēc, lai panāktu efektīvu zelta ieguvi, ir jānosaka atbilstošs izskalošanas laiks, veicot eksperimentālus pētījumus un optimizējot procesu.

Šķidruma koncentrācija

Izskalošanas suspensijas koncentrācija tieši ietekmē komponentu difūzijas ātrumu cianidēšanas procesā. Augsta suspensijas koncentrācija palielina suspensijas viskozitāti, kas neveicina cianīda un skābekļa difūziju uz zelta daļiņām, tādējādi samazinot izskalošanas efektivitāti. Turpretī, ja suspensijas koncentrācija ir pārāk zema, lai gan tā var uzlabot difūzijas apstākļus, tā palielinās cianīda un citu reaģentu patēriņu un arī prasīs lielākus iekārtu tilpumus, kā rezultātā palielinās izmaksas. Atbilstošā suspensijas koncentrācija jānosaka, veicot bagātināšanas testus atbilstoši rūdas īpašībām. Rūdām ar mazāku dūņu un mazāk piemaisījumu daudzumu izskalošanai var izmantot augstāku suspensijas koncentrāciju (parasti 40% - 50%). Rūdām ar sarežģītu minerālu sastāvu un augstu dūņu saturu bieži vien ir nepieciešama zemāka suspensijas koncentrācija (aptuveni 25%).

Citi faktori

Piemaisījumu klātbūtne suspensijā

Papildus kaitīgajiem minerāliem pašā rūdā, arī citi piemaisījumi izskalošanas suspensijā var ietekmēt cianidācijas procesu. Piemēram, smalkas iežu daļiņas, īpaši tās, kurām ir augsts māla saturs, var palielināt suspensijas viskozitāti, kavējot cianīda un skābekļa kustību. Šīs smalkās daļiņas var arī adsorbēt cianīdu, samazinot tā efektīvo koncentrāciju zelta izskalošanai. Turklāt, ja suspensijā ir noteikti smago metālu joni, tie var reaģēt ar cianīdu, veidojot kompleksus, patērējot cianīdu un traucējot zelta izskalošanas reakciju. Regulāra suspensijas uzraudzība un atbilstoša pirmapstrāde, lai noņemtu vai samazinātu šos piemaisījumus, var palīdzēt uzlabot cianidācijas efektivitāti.

Maisīšana un sajaukšana

Pareiza izskalošanas suspensijas maisīšana un sajaukšana ir būtiska, lai nodrošinātu vienmērīgu cianīda, skābekļa un rūdas daļiņu sadalījumu. Maisīšana palīdz efektīvāk kontaktēt reaģentus, tādējādi palielinot reakcijas ātrumu. Nepietiekama maisīšana var izraisīt lokālus koncentrācijas gradientus, kur dažās suspensijas vietās ir nepietiekams cianīda vai skābekļa daudzums, kā rezultātā zelta izskalošanās notiek nepilnīgi. Tomēr pārāk intensīva maisīšana var izraisīt pārmērīgu aprīkojuma nodilumu un putu veidošanos suspensijā, kas var ietekmēt izskalošanas procesu. Tāpēc efektīvai zelta cianidēšanai ir svarīgi optimizēt maisīšanas ātrumu un intensitāti atbilstoši konkrētajām procesa prasībām.

Noslēgumā jāsaka, ka zelta rūdas izskalošanas efektivitāti ar nātrija cianīdu ietekmē daudzi faktori, tostarp rūdas īpašības, izskalošanas apstākļi un citi darbības parametri. Rūpīgi apsverot un optimizējot šos faktorus, ieguves uzņēmumi var uzlabot zelta ieguves ātrumu, samazināt izmaksas un līdz minimumam samazināt cianidēšanas procesa ietekmi uz vidi.