Wpływ minerałów towarzyszących na proces wypłukiwania cyjanku

Wprowadzenie

Ługowanie cyjankiem jest powszechnie stosowanym procesem w procesie wydobywania złota i srebra z rudy. Jednak obecność różnych minerałów towarzyszących w rudzie może znacząco wpływać na wydajność i efektywność tego procesu. Zrozumienie tych oddziaływań jest kluczowe dla optymalizacji operacji ługowania cyjankiem i poprawy odzysku cennych metali.

Minerały żelaza

Piryt

Piryt jest powszechnym minerałem siarczku żelaza w rudach złota. Podczas ługowania cyjankiem, gdy piryt znajduje się w pulpie, może ulec utlenieniu, tworząc siarczan żelazawy. Siarczan żelazawy reaguje następnie z cyjankiem, tworząc żelazocyjanian. Reakcja ta zużywa dużą ilość cyjanku sodu , który jest kluczowym odczynnikiem w procesie ługowania złota. Ponadto, pod wpływem wapna i powietrza, piryt może również przekształcić się w rozpuszczalny siarczek, siarkę koloidalną lub tiosiarczan. Proces ten zużywa tlen, który jest niezbędny do rozpuszczenia złota w systemie ługowania cyjankiem. Ogólnie rzecz biorąc, ma to negatywny wpływ na wydajność ługowania złota.

Pirrotyt

Pyrrotyn jest kolejnym minerałem siarczku żelaza, który wpływa na wypłukiwanie cyjanku. Łatwo reaguje z cyjankiem, wytwarzając tiocyjanian. Ponadto siarczan żelazawy powstały w wyniku jego utleniania również reaguje z cyjankiem, tworząc żelazocyjanian. Badania wykazały, że pirotyn może powodować znaczny spadek szybkości rozpuszczania złota, na przykład zmniejszając ją o 28.1% w niektórych przypadkach. Prowadzi to również do znacznego wzrostu zużycia cyjanku, często zwiększając je czterokrotnie.

Minerały miedzi

Chalkopiryt i chalkozyn

Minerały miedzi, takie jak chalkopiryt i chalkozyn, mają znaczący wpływ na wypłukiwanie cyjanku. Roztwór cyjanku może rozpuszczać minerały miedzi, ale szybkość rozpuszczania jest różna. Chalkopiryt jest stosunkowo stabilny wśród minerałów siarczku miedzi, podczas gdy chalkozyn jest bardziej reaktywny. W roztworze cyjanku miedź w tych minerałach, zwykle w stanie dwuwartościowym, jest niestabilna. Dwuwartościowa miedź utlenia cyjanek, zmieniając się w miedź jednowartościową i tworząc kompleksy z cyjankiem w pulpie. W przypadku chalkozynu może to spowodować znaczny spadek szybkości rozpuszczania złota, do 36.81% w niektórych eksperymentach i dziesięciokrotny wzrost zużycia cyjanku.

Malachit (minerał tlenku miedzi)

Malachit jest powszechnym minerałem tlenku miedzi. Łatwo rozpuszcza się w roztworze cyjanku sodu, co prowadzi do znacznego wzrostu zużycia cyjanku. Reakcja między malachitem i cyjankiem zużywa dużą liczbę jonów cyjanku. W rezultacie zarówno siarczek miedzi, jak i minerały tlenku miedzi mogą mieć istotny negatywny wpływ na proces ekstrakcji cyjanku - złota.

Minerały arsenu

Realgar i Orpiment

Realgar i orpiment są wysoce szkodliwe dla wymywania cyjankiem. W silnie zasadowym roztworze stosowanym do zanurzania w cyjanku tworzą związki takie jak tioarsenit. Tioarsenit może reagować z tlenem w roztworze, tworząc arsenit, zużywając dużą ilość tlenu w zawiesinie mineralnej. Ponadto, gdy minerały arsenu są utleniane w roztworze, na powierzchni cząstek złota tworzy się warstwa związków arsenu. Ta warstwa bezpośrednio zapobiega kontaktowi złota z cyjankiem, co poważnie wpływa na rozpuszczanie złota. Badania wykazały, że realgar i orpiment mogą zmniejszyć szybkość rozpuszczania złota odpowiednio o 41.95% i 49.90% oraz zwiększyć zużycie cyjanku odpowiednio o 13.8 i 15.0 razy.

Arsenopiryt

Arsenopiryt jest powszechnym minerałem zawierającym arsen. W przeciwieństwie do realgaru i orpimentu, arsenopiryt jest stosunkowo stabilny w układzie cyjankowym. Chociaż zawiera arsen, w normalnych warunkach wymywania cyjankiem nie rozkłada się łatwo i w związku z tym ma stosunkowo niewielki wpływ na wymywanie cyjankiem w porównaniu z innymi minerałami zawierającymi arsen.

Minerały ołowiowe

Galena i ałun ołowiowy

Galena i ałun ołowiowy to główne minerały zawierające ołów w kopalniach złota. Galena może zostać utleniona do ałunu ołowiowego. W silnie zasadowym roztworze ałun ołowiowy może wytwarzać zasadową sól kwasu ołowiowego, która reaguje z cyjankiem w roztworze, tworząc nierozpuszczalny, silnie zasadowy cyjanek. Niewielka ilość minerałów ołowiowych może faktycznie pomóc w wypłukiwaniu cyjankiem z kopalni złota. Jednak duża ilość minerałów ołowiowych wpłynie na wydajność wypłukiwania złota, zużywając cyjanek i potencjalnie tworząc osady, które mogą zakłócać proces wypłukiwania.

Antymon - Zawierający minerały

Antymon

Stibnit jest głównym minerałem siarczkowym zawierającym antymon. W procesie ługowania cyjankiem jego negatywne skutki są podobne do skutków orpimentu. Łatwo rozpuszcza się w silnie zasadowym roztworze, tworząc tioantymonit, który następnie jest dalej utleniany do antymonitu. Ponadto ujemnie naładowane cząstki koloidalne stibnitu w zasadowym roztworze cyjanku mogą przyklejać się do powierzchni cząstek złota, fizycznie uniemożliwiając rozpuszczenie złota.

Substancje węglowe

Kopalnie złota mogą zawierać substancje węglowe , w tym węgiel nieorganiczny i węgiel organiczny, taki jak kwas huminowy. Obecność tych substancji węglowych może absorbować rozpuszczone złoto w roztworze cyjanku. Zmniejsza to szybkość wypłukiwania złota z roztworu, co jest zjawiskiem znanym jako „kradzież złota”. Substancje węglowe konkurują z procesem ekstrakcji o rozpuszczone złoto, co prowadzi do utraty możliwości jego wydobycia.

Strategie łagodzenia wpływu towarzyszących minerałów

Wstępna obróbka rud

• Wstępna obróbka utleniająca : W przypadku rud zawierających siarczki żelaza, arsen lub antymon, wstępna obróbka utleniająca może być skuteczna. Utlenianie rozkłada te minerały, uwalniając zawarte w nich złoto i zmniejszając ich szkodliwy wpływ na wypłukiwanie cyjankiem. Typowe metody wstępnej obróbki utleniającej obejmują prażenie, utlenianie ciśnieniowe i biooksydację.

• Miedź – wstępne ługowanie : W przypadku rud o wysokiej zawartości miedzi możliwe jest wstępne ługowanie miedzi. Usunięcie miedzi przed ługowaniem cyjankiem pozwala zminimalizować ilość cyjanku zużywanego przez minerały miedzi, co poprawia efektywność ługowania złota cyjankiem.

Optymalizacja warunków wymywania cyjanku

• Dostosowanie dawek odczynników : W zależności od rodzaju i ilości minerałów towarzyszących, ilość cyjanku i innych odczynników można dostosować. Na przykład, w przypadku dużej ilości minerałów miedzi, nieznaczne zwiększenie dawki cyjanku przy jednoczesnej kontroli wartości pH może pomóc w zapewnieniu skutecznego rozpuszczenia złota.

• Kontrola stanu miazgi : Kontrola stężenia miazgi, temperatury i szybkości mieszania jest również ważna. Prawidłowe stężenie miazgi zapewnia efektywne rozprzestrzenianie się cyjanku i tlenu w miazdze. Utrzymywanie odpowiedniej temperatury (zwykle 15–30°C) równoważy szybkość rozpuszczania złota i stabilność roztworu cyjanku.

Stosowanie dodatków

• Dodatki hamujące reakcje minerałów : Dodatki takie jak sole ołowiu mogą być stosowane w celu zapobiegania reakcji niektórych szkodliwych minerałów. Na przykład, dodanie octanu ołowiu może reagować z jonami siarczkowymi powstającymi w wyniku rozpadu minerałów zawierających siarkę, tworząc nierozpuszczalne osady siarczku ołowiu. Zmniejsza to ilość cyjanku i tlenu zużywanego przez minerały zawierające siarkę.

• Adsorbenty konkurencyjne : W przypadku rud zawierających substancje węglowe, dodanie adsorbentów konkurencyjnych, takich jak węgiel aktywny, podczas ługowania cyjankiem może zmniejszyć efekt „kradzieży złota”. Węgiel aktywny konkuruje z węglem zawartym w rudzie o rozpuszczone złoto, zwiększając w ten sposób tempo wypłukiwania złota.

Wniosek

Powiązane minerały w rudach złota i srebra mają zróżnicowany i znaczący wpływ na proces ługowania cyjankiem. Żelazo, miedź, arsen, ołów, minerały zawierające antymon i substancje węglowe mogą wpływać na wydajność ługowania poprzez zużywanie odczynników, zapobieganie kontaktowi złota z cyjankiem lub absorbowanie rozpuszczonego złota. Jednak dzięki odpowiednim metodom wstępnej obróbki, optymalizacji warunków ługowania i stosowaniu dodatków można ograniczyć te negatywne skutki. Umożliwia to wydajniejszą ekstrakcję złota i srebra ze złożonych zmineralizowanych rud, poprawiając ekonomiczną opłacalność operacji górniczych.