Optymalizacja ługowania cyjanku sodu w rudach złota i miedzi

Wprowadzenie

Wydobycie złota i miedzi z rud miedziowo-złotych to złożony proces. Cyjanizacja, zwłaszcza z użyciem cyjanku sodu , od dawna jest dominującą metodą wydobycia złota. Jednak obecność miedzi w tych rudach stwarza poważne problemy dla procesu cyjanizacji, wpływając zarówno na odzysk złota, jak i zużycie cyjanku . Niniejszy wpis na blogu omawia optymalizację procesu ługowania cyjankiem sodu w rudach miedziowo-złotych, omawiając zasady, wyzwania i innowacyjne rozwiązania.

Zasady ługowania cyjankiem

Wypłukiwanie cyjankiem opiera się na unikalnej zdolności jonów cyjanku do tworzenia stabilnych kompleksów ze złotem i srebrem. Cyjanek sodu, który jest wysoce rozpuszczalny w wodzie i stosunkowo stabilny, służy jako główny środek wyługowujący. Po rozpuszczeniu w wodzie uwalnia jony cyjanku. Jony te reagują ze złotem w obecności tlenu poprzez proces elektrochemiczny. Złoto jest najpierw utleniane, a następnie wiązane przez jony cyjanku, tworząc rozpuszczalny kompleks, co umożliwia jego wydobycie z rudy.

Wyzwania związane z miedzią w rudach złota i miedzi

Zwiększone spożycie cyjanku

Miedź w rudach miedzi i złota reaguje z cyjankiem, tworząc różne kompleksy miedziowo-cyjankowe. Na każdy 1% reaktywnej miedzi można zużyć około 30 kg/t NaCN. To znaczne zużycie nie tylko zwiększa koszty operacyjne procesu cyjanizacji, ale także wymaga bardziej ostrożnego zarządzania wykorzystaniem cyjanku.

Hamowanie wypłukiwania złota

Wysokie stężenia kompleksów miedziowo-cyjankowych w roztworze ługującym mogą spowolnić rozpuszczanie złota. Ponadto miedź ma tendencję do tworzenia warstw pasywacyjnych na powierzchni cząstek złota. Warstwy te działają jak bariery, zmniejszając kontakt między złotem a jonami cyjankowymi, a tym samym utrudniając proces ekstrakcji.

Strategie optymalizacji wypłukiwania cyjanku sodu w rudach złota i miedzi

Wstępna obróbka rud

• Metody separacji fizycznej : Techniki takie jak separacja grawitacyjna, flotacja lub separacja magnetyczna mogą być stosowane do wstępnego wzbogacania rudy. Selektywne usuwanie znacznej części minerałów miedzi przed cyjanizacją pozwala na zmniejszenie zawartości miedzi w materiale poddawanym ługowaniu. Na przykład flotacja może oddzielić minerały siarczku miedzi od rudy zawierającej złoto, minimalizując zakłócenia miedzi podczas cyjanizacji.

• Wstępna obróbka utleniająca : Procesy utleniające, takie jak prażenie, biooksydacja lub utlenianie ciśnieniowe, skutecznie rozbijają minerały siarczkowe i uwalniają zawarte w nich złoto. W przypadku rud siarczkowych złota i miedzi, wstępna obróbka utleniająca nie tylko zwiększa odzysk złota, ale także zmniejsza negatywny wpływ miedzi na cyjanizację. Na przykład prażenie przekształca minerały siarczkowe w tlenki, dzięki czemu złoto staje się bardziej podatne na proces ługowania cyjankiem.

Optymalizacja parametrów procesu

• Stężenie cyjanku : Określenie idealnego stężenia cyjanku jest kluczowe. Chociaż wyższe stężenia mogą przyspieszyć rozpuszczanie złota, prowadzą również do nadmiernego zużycia cyjanku, szczególnie w obecności miedzi. Wymagane jest zrównoważone podejście, a w niektórych przypadkach zastosowanie niższego stężenia cyjanku wraz z innymi dodatkami może przynieść lepsze rezultaty.

• Kontrola pH : Utrzymanie odpowiedniego poziomu pH (zwykle około 9-12) w roztworze ługującym jest kluczowe dla procesu cyjanizacji. W przypadku ługowania rudy złota i miedzi, regulacja pH może pomóc kontrolować szybkość rozpuszczania zarówno miedzi, jak i złota. Nieznaczne obniżenie pH może czasami nasilić ługowanie złota poprzez zahamowanie ługowania miedzi.

• Temperatura i mieszanie : Podwyższenie temperatury może przyspieszyć reakcję ługowania cyjanku, ale ma swoje ograniczenia. Nadmierne ciepło może zwiększyć lotność cyjanku i przyspieszyć jego utlenianie do mniej reaktywnych substancji. Odpowiednie mieszanie jest niezbędne, aby zapewnić dobry kontakt między cząstkami rudy, roztworem cyjanku i tlenem. Jednak zbyt intensywne mieszanie może spowodować nadmierne zużycie sprzętu.

Stosowanie dodatków

• Amoniak : Dodanie amoniaku do procesu cyjanizacji może pomóc w zarządzaniu miedzią poprzez tworzenie z nią stabilnych kompleksów. Kompleksy te zapobiegają tworzeniu się niektórych związków cyjanku miedzi, które hamują rozpuszczanie złota. Jednak stosowanie amoniaku wymaga szczególnej ostrożności ze względu na jego toksyczność i lotność, które stanowią zagrożenie dla środowiska.

• Glicyna : Najnowsze badania wskazują, że glicyna może być stosowana w połączeniu z niskimi stężeniami cyjanku do ekstrakcji złota, srebra i miedzi z rud miedziowo-złotych. Kompleksy glicyny z jonami miedzi(II) i miedzi(II) wspomagają rozpuszczanie miedzi i mogą rozpuszczać warstwy pasywacyjne na powierzchniach złota i miedzi. Takie podejście może znacząco zmniejszyć zużycie cyjanku o co najmniej 75%.

Studia Przypadków

Japońska operacja górnicza

Niewielka kopalnia w Japonii pracowała nad maksymalizacją odzysku złota z rudy bogatej w miedź za pomocą cyjanizacji. W poprzednim cyklu cyjanizacji z 800 tonami pyłu (odpadów poflotacyjnych złota) odzyskali 1.3 kg złota o czystości 94% po elucji. Aby poprawić odzysk, użyli wapna w celu zwiększenia pH oraz amoniaku, aby wspomóc usuwanie miedzi. Dodatkowo, przed elucją złota, przeprowadzili elucję miedzi z węgla, a także dostosowali napięcie i natężenie prądu podczas elucji złota i elektroosadzania. Te działania przyczyniły się do zwiększenia odzysku złota.

Australijska ruda miedzi i złota niskiej jakości

Australijska ruda miedziowo-złota o niskiej zawartości węgla została przetworzona przy użyciu procesu „mieszanej flotacji — separacji miedzi i siarki — ługowania koncentratu siarki w celu uzyskania złota”. Dzięki optymalizacji odczynników flotacyjnych (używając kombinacji ksantogenianu butylu i dibutylodwutiofosforanu amonu jako kolektorów) i przepływu procesu (wiele etapów wstępnego oczyszczania i oczyszczania w obiegu zamkniętym) osiągnięto odzysk miedzi na poziomie 82.46% i kompleksowy odzysk złota na poziomie 91.87%.

Wniosek

Optymalizacja procesu ługowania cyjankiem sodu w rudach złota i miedzi jest niezbędna dla poprawy opłacalności ekonomicznej i zrównoważonego rozwoju środowiska w górnictwie złota. Zrozumienie wyzwań związanych z miedzią i wdrożenie strategii, takich jak wstępna obróbka, optymalizacja parametrów procesu oraz stosowanie dodatków, pozwoli na znaczną poprawę odzysku złota i zużycia cyjanku. Przyszłe badania w tej dziedzinie prawdopodobnie skoncentrują się na opracowaniu bardziej wydajnych i przyjaznych dla środowiska metod, które pozwolą na dalszą redukcję wpływu przetwórstwa rud złota i miedzi na środowisko, przy jednoczesnej maksymalizacji wydobycia zasobów.