Ефикасност на испуштање на натриум цијанид: фактори на влијание и стратегии за оптимизација

Вовед

Исцедувањето со цијанид, особено со натриум цијанид , долго време е камен-темелник во екстракцијата на скапоцени метали, особено злато и сребро, од рудни тела. Од својот индустриски почеток во 1887 година, овој метод е широко усвоен поради неговата релативно висока ефикасност и економичност. Сепак, процесот е сложен, а неговата ефикасност е под влијание на бројни фактори. Разбирањето на овие фактори е клучно за максимизирање на екстракцијата на метали и минимизирање на оперативните трошоци во рударската и металуршката индустрија.

Принцип на лужење на натриум цијанид

Натриум цијанид , безбојно и многу токсично соединение, игра клучна улога во процесот на испирање. Во воден раствор, под алкално дејство

Под услови (обично одржувани со додавање вар), цијанидните јони (CN⁻) реагираат со злато (Au) и сребро (Ag) во присуство на кислород. Општата хемиска реакција за цијанизација на злато може да се претстави како:

4Au + 8CN-+ O2 + 4H4O → XNUMX[Au(CN)XNUMX]- + XNUMXOH-

Оваа реакција се јавува на електрохемиска корозија - сличен начин. Кислородот делува како оксидирачки агенс, олеснувајќи го растворањето на златото во растворот како комплексен цијаниден јон, [Au(CN)2]-. Слично на тоа, среброто следи споредлив механизам за реакција.

Фактори кои влијаат на ефикасноста на истекувањето на цијанидот

Карактеристики на рудата

1. Големина на честички

• Големината на честичките при мелење на рудата е од најголема важност. Пред лужењето со цијанид , рудите треба да се претходно третираат преку дробење, селење, мелење и сортирање. За руди со ситнозрнести или енкапсулирани скапоцени метали, правилното мелење е од суштинско значење за да се постигне дисоцијација на мономери. Ако рудата е надземна, тоа не само што ги зголемува трошоците за мелење, туку и ризикува внесување на нечистотии што може да се исцедат во исцедокот. Дополнително, прекумерното мелење може да го попречи одвојувањето на цврста и течност, што доведува до отпад од цијанид и губење на растворено злато. На пример, кога се работи со златни руди што имаат ситно вградено и енкапсулирано природно злато, големината на честичките при мелење од -38 μm со сооднос на содржина од 75% често обезбедува добра рамнотежа помеѓу ефектот на лужење и трошоците.

• Од друга страна, ако честичките се премногу груби, површината достапна за цијанидот да реагира со благородните метали е ограничена, што резултира со нецелосно лужење и намалена ефикасност на екстракција.

2. Минерологија

• Различни видови руди имаат различни минералошки состави. Рудите што содржат високо ниво на бакар, арсен, антимон, сулфур или јаглерод може да претставуваат предизвик за истекувањето на цијанид. На пример, бакарот може да формира сложени цијанидни соединенија, натпреварувајќи се со златото и среброто за цијанидни јони. Арсенот и антимонот можат да реагираат и со цијанид и кислород, трошат реагенси и го инхибираат истекувањето на благородни метали. Рудите богати со сулфид може да бараат претходен третман, како што се печење или биооксидација, за да се изложат затворените благородни метали и да се отстрани сулфурот, што инаку може да го попречи процесот на цијанидација.

Хемиски реагенси

1. Концентрација на цијанид

• Количината на додаден натриум цијанид значително влијае на ефикасноста на лужењето . Во одреден опсег, концентрацијата на цијанид е пропорционална на брзината на лужење на рудната пулпа. Ако содржината на цијанид е прениска, ефектот на лужење на златото и среброто е слаб, а процесот е бавен, предизвикувајќи непотребни временски трошоци. Обратно, кога количината на цијанид е прекумерна, откако ефикасноста на лужење на скапоцените метали ќе достигне одредено ниво, понатамошните зголемувања на концентрацијата на цијанид не доведуваат до значително подобрување на лужењето, што резултира со губење на цијанид и зголемени трошоци за производство. На пример, при екстракција на златен концентрат од фино вградени златни руди со големина на честички, дозата на натриум цијанид од 1.5 - 3.0 кг/т е често посоодветна. Сепак, во реалното производство, оптималната доза треба да се одреди врз основа на специфичните карактеристики на рудата и тестовите за облагородување.

2. Вар (алкалност)

• Вар се додава во растворот на цијанид како заштитен алкал. Бидејќи јоните на цијанид во растворот имаат нестабилни хемиски својства и можат лесно да се испаруваат како гас на водород цијанид, од клучно значење е одржувањето на соодветна алкалност. Додавањето вар во растворот за цијанидација помага да се одржи пулпата на соодветна pH вредност. Според тест анализите, стапката на истекување на златото е исто така значително подобрена по додавањето вар. Кога количината на додадена вар е 2 kg/t и повеќе, pH вредноста на пулпата е типично помеѓу 11 - 12. а стапката на истекување на златото во пулпата достигнува релативно стабилно и високо ниво.

Услови на процесот

1. Концентрација на кашеста маса

• Концентрацијата на пулпата за лужење директно влијае на брзината и ефикасноста на лужењето на концентратите од благородни метали. Општо земено, пулпата за лужење со пониска концентрација со добра флуидност овозможува поголема ефикасност на лужење на златните и сребрените концентрати. Сепак, ова може да бара зголемување на количината на додадени реагенси, како и поголеми димензии на опремата и повисоки инвестициски трошоци. За да се балансира ефикасноста на лужењето благородни метали и трошоците за производство, треба да се одреди соодветна концентрација на кашеста маса. За руди со ситно вградени големини на честички, одржувањето на концентрацијата на пулпата на околу 20% - 33% често обезбедува добар ефект на лужење. Ако концентрацијата е поголема од овој опсег, ефикасноста на лужењето на благородни метали може да се намали наместо да се зголемува. Во вистинското производство, концентрацијата може да се прилагоди според специфичните околности, но не треба да се поставува премногу високо.

2. Време на лужење

• Времето на лужење е критичен фактор во процесот на цијанидација. Изборот на соодветно време на лужење е неопходно за целосно растворање на честичките од благородни метали. Меѓутоа, додека благородните метали се раствораат, другите нечистотии во пулпата исто така продолжуваат да се раствораат, што може да влијае на стапката на растворање на златото и среброто. Продолжувањето на времето на лужење не само што не може да биде корисно за растворање на честичките од благородни метали, туку бара и поголема опрема за лужење и повеќе простор, со што се зголемуваат трошоците за производство. За руди со ситно вградени големини на честички, често е оптимално одржувањето на времето на истекување на цијанидација на околу 4 часа. Ако времето на лужење надмине 24 часа, лужењето на благородни метали може да се спречи, а концентрацијата на јоните на благородни метали во растворот може да се намали.

3. Снабдување со кислород

• Како што е прикажано во равенката на хемиската реакција, кислородот е суштински реактант во процесот на цијанидација. Доволното снабдување со кислород ја промовира оксидацијата на златото и среброто, забрзувајќи ја реакцијата на цијанидација. Во индустриски услови, воздухот често се пробива со меурчиња низ пулпата што се испушта за да обезбеди кислород. Ако снабдувањето со кислород е недоволно, брзината на реакцијата ќе се забави, намалувајќи ја севкупната ефикасност на лужењето.

4. Услови за агитација

• Мешањето се користи за подобрување на контактот помеѓу честичките на рудата, растворот на цијанид и кислородот. Соодветните услови за мешање може да ја подобрат брзината на реакцијата со обезбедување подобро мешање и дистрибуција на реагенсите. Сепак, прекумерното мешање може да предизвика механичко оштетување на честичките на рудата и може да доведе до зголемена потрошувачка на енергија.

Стратегии за оптимизација

Предтретман на руда

1.Оптимизација на мелење

• Спроведувањето на принципот „повеќе дробење и помалку мелење“ може да помогне да се намали потрошувачката на енергија и ризикот од прекумерно мелење. За попрецизно постигнување на саканата дистрибуција на големината на честичките, може да се користат напредни технологии за мелење, како што се повеќестепено мелење и употреба на помошни средства за мелење со висока ефикасност.

2.Пред-третман за проблематични минерали

• За руди кои содржат високи нивоа на интерферентни минерали, треба да се земат предвид методите за претходна обработка. Печењето може да се користи за отстранување на сулфур и оксидација на некои од огноотпорните минерали, што ги прави благородните метали подостапни за цијанидот. Био-оксидацијата, која користи микроорганизми за разградување на сулфидните минерали, е исто така еколошка алтернатива за некои видови руди.

Управување со реагенси

1.Цијанид оптимизација

• Спроведувањето на редовни и точни тестови за бенефицијација за да се одреди оптималната доза на цијанид за различни серии руди е од клучно значење. Дополнително, употребата на алтернативни реагенси базирани на цијанид или додавање активатори може да се истражи за да се подобри ефикасноста на лужењето додека се намалува потрошувачката на цијанид. На пример, некои истражувања покажаа дека додавањето на одредени сурфактанти може да го подобри навлажнувањето и реакцијата на цијанидот со честичките од рудата.

2. Контрола на алкалност

• Континуирано следете ја и прилагодувајте ја pH вредноста на пулпата за истекување за да го одржите оптималниот опсег на алкалност. Може да се инсталираат автоматизирани системи за контрола на pH за да се обезбедат точни и навремени прилагодувања, намалувајќи го ризикот од испарување на цијанидот и оптимизирајќи ја околината за лужење.

Оптимизација на параметри на процесот

1.Прилагодување на концентрацијата на кашеста маса

• Инсталирајте сензори за следење на концентрацијата на кашеста маса во реално време и соодветно приспособете го односот вода-руда. Ова може да се интегрира во автоматизиран контролен систем за одржување на оптималната концентрација на кашеста маса за ефикасно лужење.

2.Лижење време Оптимизација

• Користете техники за следење во реално време, како што е анализа на концентрацијата на јоните на благородни метали во растворот за време на лужењето, за да ја одредите соодветната крајна точка на процесот на лужење. Ова може да спречи прекумерно истекување и да заштеди време и ресурси.

3. Оптимизација на кислород и агитација

• Инсталирајте сензори за кислород за да обезбедите доволно и стабилно снабдување со кислород. Прилагодете ја брзината на мешање врз основа на карактеристиките на рудата и фазата на лужење за да постигнете најдобар баланс помеѓу ефикасноста на реакцијата и потрошувачката на енергија.

Заклучок

Ефикасноста на истекувањето на натриум цијанид при екстракција на благородни метали е под влијание на сложената интеракција на фактори поврзани со рудата, поврзаните со реагенсот и поврзаните со процесот. Со разбирање на овие фактори и спроведување на соодветни стратегии за оптимизација, рударската и металуршката индустрија може да ја подобрат ефикасноста на лужењето, да ги намалат трошоците за производство и да ги минимизираат влијанијата врз животната средина поврзани со употребата на цијанид. Континуираното истражување и технолошките иновации во оваа област се од суштинско значење за да се задоволи зголемената побарувачка за благородни метали на одржлив и ефикасен начин.н