Мониторинг и контроль концентрации цианида натрия при производстве золота

Введение

В Добыча золота промышленность, Процесс цианирования широко используется для извлечения золота из руд. Натрий цианид играет решающую роль в этом процессе, поскольку образует растворимый комплекс с золотом, что позволяет отделить его от рудной матрицы. Однако концентрация Цианид натрия в выщелачивающем растворе существенно влияет на эффективность извлечения золота, а также на аспекты охраны окружающей среды и безопасности. Точный мониторинг и контроль Цианид натрия Концентрация имеет важное значение для оптимизации процесса производства золота.

Значение концентрации цианида натрия при добыче золота

Влияние на эффективность извлечения золота

Правильная концентрация цианид натрия обеспечивает эффективное протекание реакции между золотом и цианидом натрия в присутствии кислорода. Если концентрация слишком низкая, скорость растворения золота будет медленной, что приведет к неполному извлечению и снижению коэффициентов извлечения золота. Наоборот, слишком высокая концентрация цианида натрия может привести к ненужному расходу реагентов, увеличению затрат и потенциальной опасности для окружающей среды. Как правило, оптимальная концентрация цианида натрия в выщелачивающем растворе определяется экспериментальными исследованиями и производственной практикой, обычно в диапазоне 0.03% - 0.15% в большинстве случаев.

Соображения по охране окружающей среды и безопасности

Цианид натрия является высокотоксичным веществом. В процессе производства золота любая утечка или неправильная утилизация растворов, содержащих цианид натрия, может привести к серьезному загрязнению окружающей среды и поставить под угрозу здоровье и безопасность рабочих и населения. Точный контроль его концентрации помогает минимизировать количество используемого цианида, снижая риск утечки и нагрузку на последующую очистку сточных вод. Например, при управлении хвостохранилищами золотых рудников необходимо обеспечить снижение концентрации цианида в хвостохранилищах до безопасного уровня с помощью соответствующих методов обработки. В Китае стандарт требует, чтобы концентрация цианида в хвостохранилищах была менее 0.2 мг/л.

Методы контроля концентрации цианида натрия

Традиционные методы химического анализа

Метод титрования нитратом серебра

Это широко используемый метод на золотых приисках. Принцип заключается в том, что ионы серебра реагируют с цианид-ионами, образуя комплекс цианида серебра. Титрованием раствора образца стандартным раствором нитрата серебра и использованием индикатора можно определить конечную точку реакции, а затем рассчитать концентрацию цианид-ионов в растворе. Однако этот метод требует отбора проб на месте с последующей обработкой проб и титрованием в лабораторных условиях. Процесс занимает много времени, и между отбором проб и получением результатов существует временная задержка, которая может не обеспечить руководство в реальном времени для производственного процесса.

Колориметрический метод

Колориметрический метод использует реакцию ионов цианида с определенными реагентами для получения окрашенного продукта. Интенсивность цвета пропорциональна концентрации ионов цианида. Например, тестовая бумага для определения концентрации цианида, разработанная Beijing Jinsuokun, основана на этом принципе. Тестовая бумага содержит характерный индикатор, который реагирует с ионами цианида при комнатной температуре, изменяя цвет. Сравнивая цвет тестовой бумаги после погружения в раствор образца со стандартной картой сравнения цветов, можно быстро определить концентрацию ионов цианида в растворе. Этот метод имеет преимущества небольшого объема, портативности, удобства, низкой стоимости и быстрого тестирования. Он подходит для контроля концентрации цианида в выщелачивающих растворах, растворах хвостов и других растворах в процессах добычи золота, таких как кучное выщелачивание, выщелачивание в чанах и цианирование цельной руды. Применимый диапазон концентраций тестовой бумаги обычно составляет 0.01% - 1.0%, что может удовлетворить потребности большинства сценариев производства золота.

Современные технологии мониторинга на основе приборов

Автоматизированные анализаторы

С развитием технологий появились автоматизированные анализаторы для определения концентрации цианида натрия. Эти анализаторы могут достигать автоматизированного отбора проб, анализа и вывода результатов. Например, некоторые анализаторы используют технологию анализа с впрыском потока, которая может непрерывно вводить образцы и реагенты в систему потока, выполнять реакции и обнаружения в трубопроводе и быстро получать точные значения концентрации. Автоматизированные анализаторы являются высокоавтоматизированными и точными, снижая трудоемкость рабочих и предоставляя данные в реальном времени для производственного процесса, что способствует своевременной корректировке параметров производства.

Спектроскопические методы

Спектроскопические методы, такие как ультрафиолетовая - видимая спектроскопия и ионно - селективная электродная спектроскопия, также могут использоваться для контроля концентрации цианида натрия. Ультрафиолетовая - видимая спектроскопия измеряет поглощение раствора образца на определенной длине волны. Поскольку цианид - содержащие комплексы имеют характерные пики поглощения в ультрафиолетово - видимой области, концентрацию цианида можно определить, построив калибровочную кривую. Ионно - селективная электродная спектроскопия использует ионно - селективный электрод, специфичный для ионов цианида. Когда электрод погружается в раствор образца, возникает разность потенциалов из-за селективной реакции электрода на ионы цианида, и концентрация ионов цианида может быть рассчитана соответствующим образом. Эти спектроскопические методы являются быстрыми, точными и могут использоваться для оперативного мониторинга в процессе производства.

Стратегии контроля концентрации цианида натрия

Оптимизация процесса выщелачивания

Регулировка системы выщелачивания

В процессе выщелачивания такие факторы, как значение pH раствора, температура и скорость аэрации, также влияют на реакцию между цианидом натрия и золотом. Например, поддержание значения pH выщелачивающего раствора в диапазоне 10 - 11 может обеспечить стабильность ионов цианида, предотвратить разложение цианида в токсичный газ цианистый водород, а также способствовать растворению золота. Температура выщелачивающего раствора, как правило, влияет на скорость реакции. Хотя повышение температуры может ускорить реакцию, оно также увеличивает расход цианида натрия и может вызвать другие побочные реакции. Поэтому необходимо определить подходящую температуру экспериментальным путем. Кроме того, достаточная аэрация может обеспечить кислород, необходимый для реакции, но чрезмерная аэрация может привести к окислению других веществ в растворе и повлиять на эффект выщелачивания. Благодаря комплексной оптимизации этих факторов в системе выщелачивания можно эффективно контролировать концентрацию цианида натрия в соответствующем диапазоне.

Контроль времени выщелачивания

Время выщелачивания тесно связано с концентрацией цианида натрия. На начальном этапе выщелачивания концентрация цианида натрия относительно высока, чтобы обеспечить быструю скорость реакции. По мере продвижения процесса выщелачивания концентрация цианида натрия постепенно уменьшается. Тщательно контролируя время выщелачивания, можно гарантировать полное растворение золота, минимизируя при этом ненужный расход цианида натрия. При определении времени выщелачивания необходимо учитывать такие факторы, как природа руды, размер частиц руды и начальная концентрация цианида натрия. Например, для руд с высоким содержанием золота и хорошими свойствами выщелачивания цианидом может быть достаточно более короткого времени выщелачивания; в то время как для сложных руд может потребоваться более длительное время выщелачивания.

Мониторинг в реальном времени и контроль обратной связи

Создание системы мониторинга

Для достижения точного контроля концентрации цианида натрия необходимо создать комплексную систему мониторинга. Эта система должна включать в себя приборы для мониторинга концентрации цианида натрия в режиме реального времени, а также датчики для других соответствующих параметров, таких как значение pH, температура и скорость потока раствора. Данные, собранные этими устройствами мониторинга, передаются в режиме реального времени в центральную систему управления. Центральная система управления может анализировать и обрабатывать эти данные и в соответствии с заданной моделью управления генерировать инструкции управления для корректировки количества добавляемого цианида натрия и других рабочих параметров.

Механизм управления обратной связью

На основе данных системы мониторинга устанавливается механизм управления с обратной связью. Если контролируемая концентрация цианида натрия отклоняется от заданного значения, система управления автоматически скорректирует количество добавляемого цианида натрия. Например, если концентрация ниже заданного значения, система управления увеличит количество добавляемого цианида натрия; если концентрация слишком высокая, количество добавляемого натрия будет уменьшено. Этот механизм управления с обратной связью может гарантировать, что концентрация цианида натрия в выщелачивающем растворе всегда будет поддерживаться в оптимальном диапазоне, тем самым повышая стабильность и эффективность процесса производства золота.

Заключение

В золотодобыче мониторинг и контроль концентрации цианида натрия имеют большое значение для повышения эффективности извлечения золота, обеспечения экологической безопасности и снижения производственных затрат. Благодаря использованию различных методов мониторинга, включая традиционные методы химического анализа и современные технологии мониторинга на основе приборов, а также внедрению эффективных стратегий контроля, таких как оптимизация процесса выщелачивания и создание системы мониторинга в реальном времени и обратной связи, можно добиться точного контроля концентрации цианида натрия. С непрерывным развитием технологий появятся более совершенные методы мониторинга и контроля, что еще больше будет способствовать устойчивому развитию золотодобывающей промышленности.