Izskalošanas līdzekļu loma nātrija cianīda zelta ieguvē

Ievads

Cianīda izskalošana jau sen ir dominējoša metode zelta ieguvē, pateicoties tās augstajai efektivitātei un relatīvi zemajām izmaksām. Tomēr šim procesam ir arī savi izaicinājumi, piemēram, nepieciešamība pēc ilga izskalošanas laika, augsta cianīdu patēriņš un ugunsizturīgu minerālu klātbūtne, kas var kavēt zelta izšķīšanu. Šeit Izskalošanas līdzekļi Notiek izskalošanas līdzekļu pievienošana. Izskalošanas līdzekļi ir vielas, ko pievieno cianīda izskalošanas šķīdumam, lai uzlabotu zelta ieguvi, piedāvājot efektīvāku un rentablāku pieeju zelta ieguvei.

Kā darbojas izskalošanas līdzekļi

Izšķīdinātā skābekļa palielināšana

Viena no daudzu izskalošanas līdzekļu galvenajām funkcijām ir palielināt izšķīdušā skābekļa saturu cianīda šķīdumā. Lai zelts izšķīstu cianīda šķīdumos, skābeklis ir nepieciešams kā oksidētājs, lai veicinātu zelta oksidēšanos un tā sekojošo apvienošanos ar cianīda joniem. Normālos apstākļos no gaisa piegādātais skābeklis bieži vien ir nepietiekams, kas ierobežo zelta šķīšanas ātrumu. Izskalošanas līdzekļi, piemēram, peroksīdi un persulfāti, var sadalīties un atbrīvot skābekli, nodrošinot augstāku izšķīdušā skābekļa koncentrāciju suspensijā. Piemēram, ūdeņraža peroksīds sadalās, nodrošinot papildu skābekļa avotu reakcijai starp zeltu un cianīdu.

Galvanisko šūnu (smago metālu sāļu) veidošana

Daži smago metālu sāļi, piemēram, svina sāļi, MERCURY Sāļi, piemēram, bismuta sāļi, var darboties kā izskalošanas līdzekļi, radot lokālas galvaniskās šūnas. Pievienojot šos cianīda suspensijai, tie nogulsnējas uz zelta daļiņu virsmas. Tas rada potenciālu starpību starp zeltu un nogulsnēto smago metālu, kas paātrina zelta izšķīšanu. Zelts darbojas kā anods, kur notiek oksidēšanās, un ar smagajiem metāliem pārklātā zona darbojas kā katods. Šis elektroķīmiskajam procesam līdzīgais process ievērojami paātrina zelta izskalošanas ātrumu.

Helātu un piemaisījumu noņemšana

Daži izskalošanas līdzekļi var saistīties ar rūdā esošajiem piemaisījumiem vai tos noņemt, kas var traucēt cianīda izskalošanas procesu. Rūdās, kas satur metālu jonus, piemēram, varu, cinku, dzelzi, šie piemaisījumi var reaģēt ar cianīdu, to patērējot un samazinot zelta šķīdināšanai pieejamo daudzumu. Izskalošanas līdzekļos esošie helātu veidotāji veido stabilus kompleksus ar šiem piemaisījumu joniem, atturot tos un novēršot to reakciju ar cianīdu. Tas ne tikai samazina cianīda patēriņu, bet arī uzlabo zelta izskalošanas procesa kopējo efektivitāti.

Izskalošanas līdzekļu veidi un to īpašās lomas

Oksidētāji

1.Peroksīdi

• ūdeņraža peroksīdsŪdeņraža peroksīds ir viens no visbiežāk izmantotajiem oksidējošajiem izskalošanas līdzekļiem. Tas var strauji palielināt izšķīdušā skābekļa saturu cianīda šķīdumā. Rūpnieciskos pielietojumos ūdeņraža peroksīda pievienošana cianīda izskalošanas sistēmai var ievērojami saīsināt izskalošanas laiku. Piemēram, dažās zelta raktuvēs izskalošanas laiku var samazināt līdz pat 50%, ja kā izskalošanas līdzekli izmanto ūdeņraža peroksīdu. Tas arī palīdz samazināt cianīda patēriņu, jo uzlabotā zelta oksidēšanās ļauj efektīvāk izmantot cianīdu.

• Kalcija peroksīdsKalcija peroksīds ir īpaši noderīgs rūdās ar augstu sēra saturu. Tas sadalās lēnāk nekā ūdeņraža peroksīds, nodrošinot ilgstošāku skābekļa izdalīšanos. Turklāt tas var samazināt cianīda katalītisko sadalīšanos ar sēru saturošiem minerāliem. Zelta rūdās ar augstu sēra saturu kalcija peroksīda izmantošana kā izskalošanas līdzeklis var palielināt zelta atgūšanu par 10–15 % salīdzinājumā ar tradicionālo cianīda izskalošanu.

• Bārija peroksīdsBārija peroksīdam piemīt unikāla īpašība nodrošināt lēnu un stabilu skābekļa izdalīšanos. Tas nodrošina pastāvīgi augstu izšķīdušā skābekļa koncentrāciju suspensijā ilgākā laika periodā. Zelta šķīšanas ātrums lineāri palielinās, palielinoties bārija peroksīda pievienošanai, savukārt cianīda patēriņš saglabājas relatīvi stabils. To ir arī viegli pagatavot un pielietot praktiskās ieguves operācijās.

2.Persulfāti

• Persulfāti ir spēcīgi oksidētāji. Pievienojot tos cianīda izskalošanas sistēmai, tie sadalās, veidojot ļoti reaktīvus sulfāta radikāļus. Šie radikāļi var oksidēt zeltu efektīvāk nekā molekulārais skābeklis, kā rezultātā ievērojami palielinās zelta izskalošanas ātrums. Dažos gadījumos zelta šķīšanas ātrums var palielināties pat 8 reizes, salīdzinot ar parasto cianīda izskalošanu, izmantojot gaisu kā skābekļa avotu.

Smago metālu sāļi

1. Svina sāļi

• Svina sāļi tiek plaši izmantoti cianīda izskalošanā. Rūdās, kas satur sulfīda minerālus, piemēram, pirītu un arsenopirītu, šie minerāli var reaģēt ar cianīdu un skābekli, patērējot tos un samazinot zelta izskalošanas efektivitāti. Svina sāļi var veidot pasivējošu slāni uz sulfīda minerālu virsmas, kavējot to reakciju ar cianīdu un skābekli. Tajā pašā laikā svins var veidot galvanisku šūnu ar zeltu, veicinot zelta šķīšanu. Kanādas cianīda rūpnīcā, pievienojot svina sāļus un uzturot atbilstošu izšķīdušā skābekļa koncentrāciju, tika veiksmīgi pārvarēta sulfīda minerālu negatīvā ietekme uz cianidēšanu, kā rezultātā zelta atgūšana palielinājās par 10–15 %.

2.Dzīvsudraba un bismuta sāļi

• Dzīvsudraba sāļi un bismuta sāļi var darboties arī kā paātrinātāji cianīda izskalošanā. Līdzīgi kā svina sāļi, tie var veidot galvaniskās šūnas ar zeltu, palielinot izskalošanās ātrumu. Tomēr, ņemot vērā toksicitāti Dzīvsudrabs un bismuta relatīvi augstās izmaksas, to pielietojums ir ierobežotāks salīdzinājumā ar svina sāļiem. Tomēr dažos īpašos gadījumos, kad rūdai piemīt unikālas īpašības, šos sāļus joprojām var uzskatīt par efektīviem izskalošanas līdzekļiem.

Helātu veidojošie aģenti un citi

1.Citronskābe

• Citronskābi var izmantot kā skalošanas līdzekli Cianīda zelta ieguveRūdās, kas satur metālu jonus, piemēram, varu, cinku, dzelzi, šie joni var patērēt cianīdu un skābekli, samazinot zelta izskalošanas efektivitāti. Citronskābe var saistīties ar šiem metālu joniem, veidojot stabilus kompleksus. Piemēram, tā veido vara-citrāta kompleksu. Tas ne tikai samazina cianīda un skābekļa patēriņu ar šiem piemaisījumu joniem, bet arī palīdz izkliedēt piemaisījumu minerālus, uzlabojot kopējo izskalošanas vidi. Dažos laboratorijas eksperimentos citronskābes pievienošana cianīda izskalošanas šķīdumam palielināja zelta atgūšanu par 5–10 %.

2. Uz amonjaka bāzes veidoti savienojumi

• Dažos gadījumos amonjaka bāzes savienojumus var izmantot kā izskalošanas palīglīdzekļus, īpaši rūdās, kas satur vara un zelta minerālus. Amonjaks var veidot kompleksus ar vara joniem, samazinot vara ietekmi uz zelta izskalošanu ar cianīdu. Pielāgojot amonjaka un cianīda attiecību izskalošanas šķīdumā, ir iespējams selektīvi izšķīdināt zeltu, vienlaikus samazinot vara izšķīšanu, kas ir izdevīgi turpmākajiem zelta ieguves procesiem.

Lietošanas gadījumi

1. Zelta raktuvēs Austrālijā

• Raktuvē tika pārstrādāta zemas kvalitātes, augsta sēra satura zelta rūda. Izmantojot ūdeņraža peroksīda un svina sāļu kombināciju kā izskalošanas palīglīdzekļus, tika panākti ievērojami uzlabojumi. Zelta izskalošanas ātrums palielinājās par 8–10% salīdzinājumā ar tradicionālo cianīda izskalošanu. Ūdeņraža peroksīda pievienošana nodrošināja papildu skābekli, veicinot zelta oksidēšanos, savukārt svina sāļi kavēja sulfīdu minerālu negatīvo ietekmi. Arī cianīda patēriņš samazinājās par aptuveni 20%, kas ļāva ievērojami ietaupīt izmaksas.

2. Ķīnas zelta raktuves, kas apstrādā sarežģītas rūdas

• Šīs raktuves rūda saturēja augstu vara un dzelzs piemaisījumu līmeni. Izmantojot citronskābi kā izskalošanas līdzekli cianīda izskalošanas procesā, zelta atgūšanas līmenis palielinājās no 70% līdz 78%. Citronskābe saistījās ar vara un dzelzs joniem, samazinot to ietekmi uz zelta un cianīda reakciju. Arī izskalošanas laiks nedaudz samazinājās, uzlabojot ieguves darbības kopējo produktivitāti.

Apsvērumi, izvēloties un lietojot izskalošanas līdzekļus

1. Rūdas īpašības

• Rūdas sastāvs ir izšķirošs, lai noteiktu atbilstošu izskalošanas līdzekli. Rūdām ar augstu sēra saturu piemērotāki var būt oksidētāji, piemēram, kalcija peroksīds vai bārija peroksīds, jo tie var ne tikai nodrošināt skābekli, bet arī samazināt sēra negatīvo ietekmi. Rūdām ar augstu piemaisījumu metālu jonu līmeni jāapsver helātu veidojošie līdzekļi, piemēram, citronskābe vai amonjaka bāzes savienojumi.

2. Izmaksu efektivitāte

• Ir jāizvērtē izskalošanas palīglīdzekļa izmaksas, tostarp tā iegādes cena, transportēšana un uzglabāšana. Daži izskalošanas palīglīdzekļi, piemēram, noteikti bismuta sāļi, var būt efektīvi, bet salīdzinoši dārgi. Šādos gadījumos ir jāpanāk līdzsvars starp izmaksām un zelta ieguves uzlabojumu. Turklāt izmaksu un efektivitātes analīzē jāņem vērā arī cianīda patēriņa un izskalošanas laika samazinājums, ko rada izskalošanas palīglīdzekļu izmantošana.

3. Ietekme uz vidi

• Tā kā cianīda izskalošana jau rada bažas par vidi cianīda toksicitātes dēļ, izvēloties izskalošanas līdzekli, jāņem vērā arī tā ietekme uz vidi. Piemēram, daži oksidētāji var radīt blakusproduktus, kas ir pienācīgi jāapstrādā. dzīvsudrabs Sāļu lietošana, lai gan dažos gadījumos ir efektīva, ir ļoti ierobežota to ārkārtējās toksicitātes un vides apdraudējumu dēļ.

Secinājumi

Izskalošanas līdzekļiem ir būtiska loma cianīda zelta ieguvē. Tie var ievērojami uzlabot izskalošanas procesa efektivitāti, palielinot zelta atgūšanu, samazinot izskalošanas laiku un samazinot cianīda patēriņu. Izprotot dažādos izskalošanas līdzekļu veidus, to darbības mehānismus un to, kā izvēlēties vispiemērotākos, pamatojoties uz rūdas īpašībām, zelta ieguvēji var optimizēt savu darbību. Tā kā pieprasījums pēc zelta turpina pieaugt, izskalošanas līdzekļu izmantošana cianīda izskalošanā, visticamāk, kļūs vēl plašāka, veicinot ilgtspējīgāku un efektīvāku zelta ieguves praksi.