Зголемување на стапките на истекување на злато и сребро во процесот на цијанизација богата со кислород со амонијак

Вовед

Екстракцијата на злато и сребро од руди е сложен и клучен процес во рударската индустрија. Цијанидацијата долго време е доминантен метод за оваа намена. Сепак, се вложуваат континуирани напори за оптимизирање на процесот за подобрување на стапките на истекување на скапоцените метали и зголемување на целокупната ефикасност. Еден таков пристап што покажа ветување е употребата на Амонијак во процесот на цијанизација богата со кислород. Оваа статија навлегува во тоа како амонијакот може да игра значајна улога во зголемувањето на стапките на истекување на златото и среброто.

Основи на цијанизација

Цијанидацијата се базира на принципот дека слабите раствори на натриум или калиум цијанид имаат преференцијално растворувачко дејство врз малите честички од метално злато и сребро во однос на другите материјали што обично се наоѓаат во златните руди. Во овој процес, кога свежи површини од злато се изложени на цијанид во воден раствор што содржи слободен кислород, се јавува хемиска реакција што формира соединение од златен цијанид заедно со хидроксид.

Процесот бара внимателна контрола на неколку фактори. На пример, јачината на растворот од цијанид е клучна. Обично се користи јачина на раствор од околу една фунта цијанид (еквивалент на KCN) на еден тон раствор (вода), бидејќи е утврдено дека е доволно силна за повеќето прави цијанидни кола. Експерименталната работа покажа дека оваа јачина обезбедува максимална моќ на растворање. Дополнително, слабиот раствор е помалку засегнат од цијанициди (минерали кои можат да имаат штетни ефекти врз процесот на цијанидација), а опасноста од труење од испарувања формирани со испарување во топло време е намалена.

Температурата, исто така, игра витална улога. Во ладни клими, растворите често се загреваат на околу 70 °F за да се одржи ефикасно дејство на растворање. Над оваа температура, губењето на цијанид преку распаѓање станува значителен проблем. Теоретски, златото најбрзо се раствора во раствор на температура од 138 °F.

Улога на амонијакот во процесот на цијанидација богата со кислород

Комплексирање со метални јони

Амонијакот може да формира комплексни соединенија со различни метални јони присутни во рудата. Во контекст на екстракција на злато и сребро, тој може да реагира со јони на бакар, кои најчесто се наоѓаат во многу златни руди. Бакарот може да консумира цијанид и да се меша во испирањето на златото и среброто. Со формирање комплекси на бакар-амонијак, амонијакот ја намалува конкуренцијата за цијанидни јони, правејќи повеќе цијанид достапен за растворање на златото и среброто. Како резултат на тоа, присуството на амонијак помага да се одржи повисока концентрација на слободни цијанидни јони во растворот, што е корисно за испирањето на златото и среброто.

Влијание врз електрохемиската средина

Амонијакот може да ја промени и електрохемиската средина на системот за испирање. Може да влијае на редокс потенцијалот на растворот, што пак влијае на оксидацијата и растворањето на златото и среброто. Во средина богата со кислород, присуството на амонијак може да го зголеми активирањето на молекулите на кислород. Оваа зголемена кислородна активација го поттикнува оксидирањето на златото и среброто во нивните соодветни цијанидни комплекси. На пример, во случај на злато, реакцискиот пат може да се модифицира на начин што поефикасно го олеснува формирањето на релевантниот златен цијаниден комплекс.

Подобрување на својствата на минералните површини

Амонијакот може да реагира со површината на минералите во рудата. Некои минерали кои тешко се лупат директно, може да имаат модифицирани површински својства од амонијакот. Оваа модификација може да ја направи површината пореактивна кон цијанидните јони, со што се подобрува целокупната ефикасност на лупењето. На пример, одредени минерали што содржат сребро може да имаат површински слој што го спречува пристапот на цијанидните јони. Амонијакот може да реагира со овој слој или да се адсорбира на површината на минералот, менувајќи го неговиот полнеж и хемиска реактивност, и дозволувајќи им на цијанидните јони поефикасно да реагираат со среброто во минералот.

Студии на случај и практични апликации

Во практична примена во рудник за злато и сребро, употребата на странично мелење, додека лужењето и процесот на цијанидација богата со кислород беше комбинирана со додавање на амонијак. Под услов оригиналниот процес на производство да остане непроменет, беше извршено додавање на соодветна количина на амонијак во првата фаза на мелење. Резултатите беа извонредни. Во споредба со ситуацијата без додавање на амонијак, стапката на лужење со цијанидација на злато се зголеми за 0.47%, стапката на лужење со сребро се зголеми за 5.33%, а стапката на лужење со бакар се намали за 6.50%. Ова не само што го подобри обновувањето на скапоцените метали, туку и го намали растворањето на бакар, што често е несакан несакан ефект бидејќи бакарот може да консумира цијанид и да ги комплицира последователните процеси на обновување на металот.

Во друга студија за специфичен вид златна - сребрена руда, додавањето на амонијак во процесот на цијанидација богата со кислород доведе до значително подобрување на кинетиката на лужењето. Времето потребно за да се постигне високо ниво на лужење на злато и сребро беше намалено. Ова не само што го зголеми протокот на процесот на лужење, туку и заштеди енергија и ресурси на долг рок.

Оптимизација и размислувања

Иако амонијакот покажува голем потенцијал во зголемувањето на стапките на истекување на златото и среброто во процесот на цијанизација богата со кислород, треба да се оптимизираат неколку фактори. Концентрацијата на додаден амонијак е критична. Премалку амонијак може да нема значително влијание врз комплексирањето, електрохемиската средина или модификацијата на површината на минералот. Од друга страна, прекумерната количина на амонијак може да доведе до зголемени трошоци, потенцијални еколошки проблеми, па дури и може да ја наруши целокупната хемиска рамнотежа на системот за истекување.

pH вредноста на растворот за лужење исто така треба внимателно да се контролира. Амонијакот е слаба база и неговото додавање може да влијае на pH вредноста на растворот. Бидејќи процесот на цијанидација е чувствителен на pH, одржувањето на оптимален опсег на pH (обично околу 10-11) е од суштинско значење за правилното функционирање на цијанидните јони и целокупната кинетика на реакцијата.

Понатаму, треба да се земе предвид компатибилноста на амонијакот со другите реагенси што се користат во процесот, како што е вар (кој често се додава за да се прилагоди pH вредноста и да се спречи формирање на гас од водород цијанид). Обезбедувањето дека сите хемиски реакции во системот за испирање работат хармонично е клучно за максимизирање на стапките на испирање на златото и среброто.

Заклучок

Употребата на амонијак во процесот на цијанидација богата со кислород нуди одржлив и ефикасен начин за зголемување на стапките на истекување на златото и среброто. Преку комплексирање со метални јони, модификација на електрохемиската средина и подобрување на својствата на минералната површина, амонијакот може значително да ја подобри ефикасноста на екстракцијата на скапоцени метали. Сепак, внимателна оптимизација на параметрите како што се концентрацијата на амонијак, контролата на pH вредноста и компатибилноста со други реагенси е неопходна за целосно да се реализираат придобивките од овој пристап. Бидејќи рударската индустрија продолжува да бара поефикасни и поодржливи начини за екстракција на скапоцени метали, улогата на амонијакот во процесите на цијанидација веројатно ќе добие уште поголемо внимание и понатамошно истражување.