Care este valoarea optimă a pH-ului pentru levigarea cianurii?

Leșierea cu cianură a fost o piatră de temelie în extracția aurului și argintului din minereuri încă de la implementarea sa industrială în 1887. Acest proces se bazează pe un echilibru delicat al diverșilor factori chimici și de mediu, valoarea pH-ului soluției fiind un parametru de maximă importanță.

Justificarea chimică a pH-ului în levigarea cianurii

Cianură, de obicei sub formă de Cianura de sodiu (NaCN) sau potasiu cianură (KCN), servește ca principal agent de levigare. Cu toate acestea, interacțiunea sa cu aurul și argintul este puternic influențată de nivelul pH-ului. Cianura există în echilibru cu cianura de hidrogen (HCN), un compus extrem de toxic și volatil. Într-un mediu acid (pH scăzut), echilibrul chimic se schimbă spre formarea de HCN gazos. Acest lucru nu numai că prezintă riscuri severe pentru siguranță, dar reduce și disponibilitatea ionilor de cianură liberi, care sunt necesari pentru dizolvarea aurului și argintului.

Pentru aur eficient și Extracția argintului, soluția trebuie menținută într-o stare alcalină. Când pH-ul este ridicat, cianura rămâne predominant în forma sa ionică, permițându-i să formeze complexe stabile cu aurul și argintul. În timpul procesului de levigare, se produc ioni de hidroxid, care contribuie în continuare la alcalinitatea soluției.

Determinarea intervalului optim de pH

Numeroase studii și practici industriale au identificat un interval optim de pH pentru Leşierea cu cianuriÎn general, o valoare a pH-ului peste 10.5 este considerată esențială, iar majoritatea operațiunilor urmăresc menținerea pH-ului între 11 și 12. Iată de ce:

• Maximizarea dizolvării auruluiLa un pH în acest interval, rata de dizolvare a aurului este optimizată. Abaterea de la acest interval poate duce la o scădere semnificativă a eficienței extracției. De exemplu, dacă pH-ul scade sub 10.5, formarea de HCN gazos reduce concentrația ionilor de cianură liberi, încetinind reacția cu aurul.

• Minimizarea consumului de cianurăConsumul de cianură este strâns legat de nivelul pH-ului. Valorile mai scăzute ale pH-ului pot duce la o utilizare crescută a cianurii, deoarece cianura devine mai puțin eficientă în formarea complexelor. Prin menținerea unui pH ridicat, se asigură stabilitatea complexelor de cianură, reducând Consumul de cianură.

• Considerații privind siguranțaDin perspectiva siguranței, menținerea pH-ului peste 10.5 este crucială. Gazul HCN este extrem de toxic, iar chiar și cantități mici pot fi letale. Prin controlul pH-ului în intervalul recomandat, formarea acestui gaz periculos este redusă la minimum, protejând sănătatea și siguranța lucrătorilor din instalațiile miniere și de extracție.

Factorii care influențează pH-ul optim

• Compoziția minereuluiDiferite minereuri pot conține diverse impurități și minerale care pot afecta pH-ul optim. De exemplu, minereurile cu conținut ridicat de sulf pot necesita o ajustare ușor diferită a pH-ului, deoarece compușii care conțin sulf pot reacționa cu soluția de cianură și pot influența mediul chimic general.

• TemperaturaTemperatura procesului de levigare poate influența, de asemenea, pH-ul optim. Pe măsură ce temperatura se schimbă, solubilitatea oxigenului și viteza reacțiilor chimice se modifică. În general, pe măsură ce temperatura crește, autohidroliza cianurii crește, iar solubilitatea oxigenului scade. Acest lucru poate necesita o ușoară ajustare a pH-ului pentru a menține condiții optime de levigare. Cu toate acestea, majoritatea proceselor de levigare cu cianură se desfășoară la temperaturi ambientale (în jur de 15 - 30 °C) pentru a evita descompunerea excesivă a cianurii și pierderea de oxigen.

Metode de control al pH-ului

• Var (CaO) și sodă caustică (NaOH)Aceștia sunt cei mai utilizați reactivi pentru ajustarea și menținerea pH-ului în levigarea cu cianură. Varul, atunci când este adăugat în apă, formează hidroxid de calciu, care reacționează cu componentele acide din soluție pentru a crește pH-ul. Soda caustică (NaOH), o bază puternică, poate fi, de asemenea, utilizată pentru a crește rapid pH-ul. Alegerea între cei doi depinde de factori precum costul, disponibilitatea și cerințele specifice ale minereului procesat.

• Senzori de pHPentru a asigura un control precis al pH-ului, operațiunile miniere moderne se bazează pe senzori de pH avansați. Acești senzori pot monitoriza continuu pH-ul soluției de levigare și pot furniza date în timp real. Pe baza acestor date, operatorii pot ajusta adăugarea de reactivi de control al pH-ului pentru a menține intervalul optim de pH.

În concluzie, valoarea optimă a pH-ului pentru levigarea cu cianură se situează în intervalul 11 ​​- 12. Această valoare este determinată de o combinație de reacții chimice, cerințe de siguranță și necesitatea unei extracții eficiente a aurului și argintului. Prin controlul atent al pH-ului și al altor parametri, companiile miniere pot maximiza recuperarea metalelor prețioase, minimizând în același timp riscurile pentru mediu și siguranță.