Kesan pengaktifan dan pempasifan garam plumbum pada proses sianidasi emas

Pengenalan

Sianidasi emas merupakan proses yang digunakan secara meluas dalam industri perlombongan untuk mengekstrak emas daripada bijihnya. Penambahan bahan kimia tertentu boleh mempengaruhi kecekapan proses ini dengan ketara. Antara bahan tambahan ini, Garam Plumbum telah menunjukkan kesan yang kompleks, baik pengaktifan mahupun penyahaktifan, terhadap tindak balas Sianidasi Emas . Memahami kesan ini adalah penting untuk mengoptimumkan proses Pengekstrakan Emas , mengurangkan kos dan meminimumkan impak alam sekitar.

Asas Proses Sianidasi Emas

Sianidasi emas, juga dikenali sebagai proses MacArthur-Forrest, melibatkan tindak balas emas dengan ion sianida dengan kehadiran oksigen. Tindak balas kimia ini membolehkan emas larut daripada matriks bijih ke dalam larutan, membolehkan pemulihannya seterusnya. Walau bagaimanapun, kehadiran pelbagai bendasing dalam bijih dan keadaan tindak balas boleh mempengaruhi seberapa cepat dan sepenuhnya emas larut.

Kesan Pengaktifan Garam Plumbum

Mekanisme Pengaktifan

Peranan Pemangkin dalam Tindak Balas Elektrokimia

Garam plumbum boleh bertindak sebagai pemangkin dalam proses sianidasi emas. Di kawasan lebihan potensi rendah (– 0.35 V lwn. Ag/AgCl), menambahkan garam plumbum telah ditunjukkan dapat mempercepatkan proses larut lesap emas dalam larutan sianida. Eksperimen voltammetri kitaran (CV) menunjukkan bahawa plumbum mengambil bahagian dalam tindak balas elektrokimia yang berlaku pada permukaan emas. Di bawah keadaan sianidasi, emas membentuk aloi dengan plumbum. Aloi ini mencipta sel elektrokimia kecil pada permukaan emas, di mana tindak balas pengoksidaan dan pengurangan berlaku secara serentak. Tindak balas pengoksidaan pada antara muka aloi emas menggalakkan pemecahan emas, manakala tindak balas pengurangan melibatkan oksigen atau bahan pengoksidaan lain dalam larutan. Tindakan elektrokimia ini dengan ketara mempercepatkan kadar keseluruhan pembubaran emas.

Perencatan Tindak Balas Kekotoran

Dalam bijih yang mengandungi tembaga dan kekotoran lain, garam plumbum memainkan peranan yang bermanfaat. Mineral kuprum dalam bijih boleh menggunakan sianida dan oksigen, bersaing dengan tindak balas sianidasi emas. Garam plumbum berinteraksi dengan ion kuprum atau mineral yang mengandungi tembaga, membentuk sebatian tidak larut yang menghalang mineral kuprum daripada larut. Ini mengurangkan jumlah sianida yang digunakan oleh kuprum, menjadikan lebih banyak sianida tersedia untuk tindak balas sianidasi emas dan dengan itu meningkatkan kadar larut lesap emas. Dalam bijih galas emas tembaga tinggi, menambahkan garam plumbum telah diperhatikan untuk mengurangkan jumlah kuprum terlarut dalam larutan sianida, mengekalkan nisbah yang baik untuk pembubaran emas.

Bukti Eksperimen Pengaktifan

Kedua-dua kajian makmal dan perindustrian telah mengesahkan Kesan Pengaktifan garam plumbum. Dalam satu kajian ke atas bijih yang mengandungi emas dengan 0.25% galena, penambahan garam plumbum telah meningkatkan kadar pelarutan emas dengan ketara. Amalan perindustrian juga menyokong penemuan ini. Di beberapa lombong emas, apabila memproses jenis bijih tertentu, penambahan jumlah garam plumbum yang betul telah mengurangkan penggunaan Natrium Sianida daripada lebih 12 kg/t kepada serendah 5 kg/t dan meningkatkan kadar pemulihan emas kepada lebih 98%.

Kesan Penyahaktifan Garam Plumbum

Syarat Penyahaktifan

Kehadiran Silikat dan Plumbum Tertentu - Membawa Mineral

Dalam keadaan tertentu, terutamanya dengan kehadiran silikat dan mineral yang mengandungi plumbum tertentu, menambah plumbum boleh melambatkan pengoksidaan emas. Pada potensi – 0.35 V (vs. Ag/AgCl), kadar larut emas berkurangan. Sebab yang tepat adalah kompleks, tetapi ia mungkin melibatkan pembentukan filem permukaan atau interaksi bahan plumbum dengan permukaan emas, yang menghalang ion sianida dan oksigen daripada mencapai emas. Sebagai contoh, beberapa mineral yang mengandungi plumbum bertindak balas dengan larutan sianida untuk membentuk sebatian yang menutupi permukaan emas, menghalang kemajuan normal tindak balas sianidasi.

Tinggi - Bijih Sulfur

Dalam bijih sulfur tinggi, menambah plumbum mungkin tidak bermanfaat malah boleh menyebabkan penyahaktifan. Apabila kandungan sulfur dalam bijih adalah tinggi, mineral sulfida teroksida kepada unsur sulfur semasa proses sianidasi. Sulfur unsur ini membentuk lapisan pada permukaan emas yang menghalangnya daripada bertindak balas dengan larutan sianida - oksigen. Plumbum boleh menggalakkan pengoksidaan mineral sulfida kepada sulfur, seterusnya menghalang tindak balas sianidasi emas dan menyebabkan penurunan ketara dalam kadar pelarutan emas.

Bukti Analisis Penyahaktifan

Analisis spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) memberikan bukti kesan penyahaktifan. Dalam sampel daripada proses sianidasi bijih sulfur tinggi dengan penambahan plumbum, spektrum XPS menunjukkan kehadiran bahan yang mengandungi sulfur pada permukaan emas, menunjukkan pembentukan lapisan sulfur pasif. Ujian elektrokimia juga mengesahkan bahawa kadar pengoksidaan emas berkurangan dengan kehadiran mineral silikat dan mengandungi plumbum.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keseimbangan antara Pengaktifan dan Penyahaktifan

Kepekatan Garam Plumbum

Jumlah garam plumbum yang ditambahkan pada sistem sianidasi adalah penting. Pada kepekatan rendah, garam plumbum biasanya mempunyai kesan pengaktifan, menggalakkan pembubaran emas. Tetapi jika kepekatan terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan pembentukan produk tindak balas yang berlebihan yang menyebabkan penyahaktifan. Sebagai contoh, kepekatan ion plumbum yang terlalu tinggi boleh mengakibatkan pemendakan kompleks plumbum - sianida yang melapisi permukaan emas dan menghentikan tindak balas sianidasi.

Komposisi Bijih

Komposisi bijih, termasuk jenis dan jumlah mineral sulfida, silikat, dan kekotoran lain, menentukan sama ada garam plumbum bertindak sebagai pengaktif atau penyahaktif. Bijih dengan kandungan mineral sulfida tertentu yang tinggi, seperti pirit dalam bijih sulfur tinggi, berkemungkinan besar mengalami penyahaktifan apabila plumbum ditambah. Sebaliknya, bijih dengan sejumlah besar mineral tembaga boleh mendapat manfaat daripada kesan pengaktifan garam plumbum.

Keadaan Tindak Balas

Keadaan tindak balas seperti suhu, pH, dan kepekatan oksigen dan sianida dalam larutan juga memberi kesan kepada kesan pengaktifan dan penyahaktifan garam plumbum. Suhu yang lebih tinggi boleh mempercepatkan tindak balas yang berfaedah dan berbahaya yang berkaitan dengan plumbum. pH larutan mempengaruhi bagaimana plumbum dan ion logam lain wujud, mempengaruhi interaksinya dengan emas dan mineral lain. Kepekatan oksigen yang mencukupi diperlukan untuk tindak balas emas - sianidasi berjalan secara normal, dan garam plumbum boleh berinteraksi dengan oksigen dalam cara yang berbeza bergantung pada keadaan, sama ada meningkatkan atau menghalang tindak balas.

Kesimpulan

Garam plumbum mempunyai kedua-dua kesan pengaktifan dan penyahaktifan pada proses sianidasi emas. Kesan pengaktifan, seperti memangkinkan tindak balas elektrokimia dan mengurangkan gangguan kekotoran, boleh meningkatkan kecekapan pengekstrakan emas dengan ketara. Walau bagaimanapun, dalam keadaan tertentu, seperti dengan kehadiran silikat, mineral yang mengandungi plumbum tertentu, atau bijih sulfur tinggi, garam plumbum boleh menyebabkan penyahaktifan dengan memperlahankan pengoksidaan emas atau membentuk lapisan penyekat pada permukaan emas. Memahami faktor yang mempengaruhi kesan ini, termasuk kepekatan garam plumbum, komposisi bijih, dan keadaan tindak balas, adalah penting untuk menggunakan garam plumbum dengan jayanya dalam sianidasi emas. Dengan mengawal faktor-faktor ini dengan teliti, industri perlombongan boleh mengoptimumkan pengekstrakan emas, mengurangkan penggunaan reagen, meningkatkan keuntungan, dan meminimumkan kesan alam sekitar. Penyelidikan masa depan boleh menumpukan pada mencipta model yang lebih tepat untuk meramalkan tingkah laku garam plumbum dalam situasi pemprosesan bijih yang berbeza dan mencari cara baharu untuk mengatasi kesan penyahaktifan.