Optimizarea levigării cianurii de sodiu în minereurile de aur și cupru

Introducere

Extracția aurului și cuprului din minereurile auro-cuprinoase este un proces complex. Cianurarea, în special utilizarea cianurii de sodiu , a fost mult timp o metodă dominantă pentru extracția aurului. Cu toate acestea, prezența cuprului în aceste minereuri prezintă provocări semnificative pentru procesul de cianurare, afectând atât recuperarea aurului, cât și consumul de cianură . Această postare pe blog aprofundează optimizarea levigării cu cianură de sodiu în minereurile auro-cuprinoase, explorând principiile care stau la baza acesteia, provocările și soluțiile inovatoare.

Principiile levigării cu cianură

Levigarea cu cianură se bazează pe capacitatea unică a ionilor de cianură de a forma complexe stabile cu aurul și argintul. Cianura de sodiu, care este foarte solubilă în apă și relativ stabilă, servește ca principal agent de levigare. Când este dizolvată în apă, eliberează ioni de cianură. Acești ioni reacționează cu aurul în prezența oxigenului printr-un proces electrochimic. Aurul este mai întâi oxidat și apoi legat de ionii de cianură pentru a forma un complex solubil, permițând extracția sa din minereu.

Provocările reprezentate de cupru în minereurile de aur și cupru

Consum crescut de cianură

Cuprul din minereurile de aur-cupru reacționează cu cianura pentru a crea diverse complexe de cupru-cianură. Pentru fiecare 1% de cupru reactiv prezent, se pot consuma aproximativ 30 kg/t de NaCN. Acest consum substanțial nu numai că crește costurile operaționale ale procesului de cianurare, dar necesită și o gestionare mai atentă a utilizării cianurii.

Inhibarea levigării aurului

Concentrațiile mari de complexe cupru-cianură în soluția de levigare pot încetini dizolvarea aurului. Mai mult, cuprul are tendința de a forma straturi de pasivare pe suprafața particulelor de aur. Aceste straturi acționează ca bariere, reducând contactul dintre aur și ionii de cianură și, prin urmare, împiedicând procesul de extracție.

Strategii pentru optimizarea levigării cianurii de sodiu în minereurile de aur și cupru

Pretratarea minereurilor

• Metode de separare fizică : Tehnici precum separarea gravitațională, flotația sau separarea magnetică pot fi aplicate pentru preconcentrarea minereului. Prin îndepărtarea selectivă a unei porțiuni semnificative de minerale de cupru înainte de cianurare, aceste metode reduc conținutul de cupru din materialul care va fi supus levigării. De exemplu, flotația poate separa mineralele de sulfură de cupru de minereul aurifer, reducând la minimum interferența cuprului în timpul cianurării.

• Pretratare oxidativă : Procesele oxidative precum prăjirea, biooxidarea sau oxidarea sub presiune sunt eficiente în descompunerea mineralelor sulfurate și eliberarea aurului conținut. În contextul minereurilor sulfurate de aur și cupru, pretratarea oxidativă nu numai că îmbunătățește recuperarea aurului, dar reduce și impactul negativ al cuprului asupra cianurării. Prăjirea, de exemplu, transformă mineralele sulfurate în oxizi, făcând aurul mai accesibil procesului de levigare cu cianură.

Optimizarea parametrilor de proces

• Concentrația de cianură : Determinarea concentrației ideale de cianură este esențială. Deși concentrațiile mai mari pot stimula dizolvarea aurului, acestea duc și la un consum excesiv de cianură, în special în prezența cuprului. Este necesară o abordare echilibrată, iar în unele cazuri, utilizarea unei concentrații mai mici de cianură împreună cu alți aditivi poate da rezultate mai bune.

• Controlul pH-ului : Menținerea nivelului corect al pH-ului (de obicei în jur de 9 - 12) în soluția de levigare este crucială pentru procesul de cianurare. În levigarea minereului de aur și cupru, ajustarea pH-ului poate ajuta la controlul ratelor de dizolvare atât a cuprului, cât și a aurului. O ușoară scădere a pH-ului poate uneori îmbunătăți levigarea aurului prin suprimarea levigării cuprului.

• Temperatură și agitare : Creșterea temperaturii poate accelera reacția de levigare a cianurii, dar are limitele sale. Căldura excesivă poate crește volatilitatea cianurii și poate accelera oxidarea acesteia în substanțe mai puțin reactive. O agitare adecvată este necesară pentru a asigura un contact bun între particulele de minereu, soluția de cianură și oxigen. Cu toate acestea, o agitare prea viguroasă poate provoca uzura excesivă a echipamentului.

Utilizarea aditivilor

• Amoniac : Adăugarea de amoniac la procesul de cianurare poate ajuta la gestionarea cuprului prin formarea de complexe stabile cu acesta. Aceste complexe previn formarea anumitor compuși cianură-cupru care inhibă dizolvarea aurului. Cu toate acestea, utilizarea amoniacului necesită o atenție deosebită din cauza toxicității și volatilității sale, care prezintă riscuri pentru mediu.

• Glicină : Cercetări recente indică faptul că glicina poate fi utilizată în combinație cu concentrații scăzute de cianură pentru a extrage aur, argint și cupru din minereurile de aur-cupru. Complexele glicinei cu ioni cuprici și cuproși promovează dizolvarea cuprului și pot dizolva straturile de pasivare de pe suprafețele de aur și cupru. Această abordare poate reduce semnificativ consumul de cianură cu cel puțin 75%.

Studii De Caz

O operațiune minieră japoneză

O mică exploatare minieră din Japonia lucra la maximizarea recuperării aurului din minereu bogat în cupru folosind cianurarea. Într-un ciclu anterior de cianurare cu 800 de tone de praf (steril de aur), au recuperat 1.3 kilograme de aur pur 94% după eluție. Pentru a îmbunătăți recuperarea, au folosit var pentru a crește pH-ul și amoniac pentru a ajuta la îndepărtarea cuprului. În plus, au efectuat eluția cuprului din carbon înainte de eluția aurului și au ajustat tensiunea și amperajul în timpul eluției și electrodepunerii aurului. Aceste măsuri au contribuit la creșterea recuperării aurului.

Minereu australian de cupru-aur de calitate inferioară

Un minereu australian de cupru-aur de conținut scăzut a fost procesat folosind un proces de „flotație mixtă - separare cupru-sulfur - levigare concentrat de sulf pentru aur”. Prin optimizarea reactivilor de flotație (folosind o combinație de xantat de butil și ditiofosfat de dibutil de amoniu ca colectori) și a fluxului procesului (etape multiple de degroșare și eliminare într-un circuit închis), s-a obținut o recuperare a cuprului de 82.46% și o recuperare completă a aurului de 91.87%.

Concluzie

Optimizarea procesului de levigare cu cianură de sodiu în minereurile de aur și cupru este esențială pentru îmbunătățirea viabilității economice și a sustenabilității de mediu a mineritului aurului. Prin înțelegerea provocărilor reprezentate de cupru și implementarea unor strategii precum pretratarea, optimizarea parametrilor procesului și utilizarea aditivilor, se pot obține îmbunătățiri semnificative în recuperarea aurului și consumul de cianură. Cercetările viitoare în acest domeniu se vor concentra probabil pe dezvoltarea unor metode mai eficiente și mai ecologice, reducând în continuare impactul prelucrării minereului de aur și cupru asupra mediului, maximizând în același timp extracția resurselor.