Роль выщелачивающих добавок при извлечении золота цианидом натрия

Введение

Цианирование долгое время было доминирующим методом извлечения золота из-за его высокой эффективности и относительно низкой стоимости. Однако этот процесс не лишен своих проблем, таких как необходимость длительного времени выщелачивания, высокая цианид потребление и наличие тугоплавких минералов, которые могут препятствовать растворению золота. Это где Средства для выщелачивания В игру вступают выщелачивающие добавки — это вещества, добавляемые в раствор цианида для выщелачивания, чтобы улучшить извлечение золота, предлагая более эффективный и экономичный подход к добыче золота.

Как работают выщелачивающие средства

Увеличение растворенного кислорода

Одной из основных функций многих выщелачивающих добавок является увеличение содержания растворенного кислорода в растворе цианида. Для растворения золота в растворах цианида необходим кислород в качестве окислителя для облегчения окисления золота и его последующего соединения с ионами цианида. В нормальных условиях кислорода, поступающего из воздуха, часто недостаточно, что ограничивает скорость растворения золота. Выщелачивающие добавки, такие как пероксиды и персульфаты, могут распадаться и выделять кислород, обеспечивая более высокую концентрацию растворенного кислорода в пульпе. Например, перекись водорода разлагается, обеспечивая дополнительный источник кислорода для реакции между золотом и цианидом.

Формирование гальванических элементов (соли тяжелых металлов)

Некоторые соли тяжелых металлов, такие как соли свинца, MERCURY Соли, в том числе соли висмута, могут выступать в качестве стимуляторов выщелачивания, создавая локальные гальванические элементы. При добавлении в цианидную пульпу эти тяжёлые металлы осаждаются на поверхности частиц золота. Это создаёт разность потенциалов между золотом и осевшим тяжёлым металлом, что ускоряет растворение золота. Золото служит анодом, где происходит окисление, а область, покрытая тяжёлым металлом, — катодом. Этот электрохимический процесс значительно ускоряет выщелачивание золота.

Хелатирование и удаление примесей

Некоторые выщелачивающие добавки могут связывать или удалять примеси, присутствующие в руде, которые могут помешать процессу выщелачивания цианидом. В рудах, содержащих ионы металлов, таких как медь, цинк, железо, эти примеси могут реагировать с цианидом, потребляя его и уменьшая количество, доступное для растворения золота. Хелатирующие агенты в выщелачивающих добавках образуют стабильные комплексы с этими ионами примесей, удерживая их и предотвращая их реакцию с цианидом. Это не только снижает расход цианида, но и повышает общую эффективность процесса выщелачивания золота.

Типы выщелачивающих средств и их особые роли

Окисляющие агенты

1.Пероксиды

• Пероксид водорода: Перекись водорода является одним из наиболее часто используемых окисляющих выщелачивающих средств. Она может быстро увеличить содержание растворенного кислорода в растворе цианида. В промышленных применениях добавление перекиси водорода в систему выщелачивания цианидом может значительно сократить время выщелачивания. Например, на некоторых золотых рудниках время выщелачивания может быть сокращено до 50%, если в качестве выщелачивающего средства используется перекись водорода. Она также помогает сократить потребление цианида, поскольку повышенное окисление золота позволяет более эффективно использовать цианид.

• Перекись кальция: Перекись кальция особенно полезна в рудах с высоким содержанием серы. Она разлагается медленнее, чем перекись водорода, обеспечивая более продолжительное высвобождение кислорода. Кроме того, она может снизить каталитическое разложение цианида серосодержащими минералами. В золотых рудах с высоким содержанием серы использование перекиси кальция в качестве выщелачивающего средства может привести к увеличению извлечения золота на 10–15 % по сравнению с традиционным выщелачиванием цианидом.

• Перекись бария: Перекись бария обладает уникальным свойством медленного и стабильного выделения кислорода. Это обеспечивает постоянную высокую концентрацию растворенного кислорода в пульпе в течение длительного периода. Скорость растворения золота линейно увеличивается с увеличением добавления перекиси бария, в то время как расход цианида остается относительно стабильным. Его также легко приготовить и применять в практических горнодобывающих операциях.

2.Персульфаты

• Персульфаты являются сильными окислителями. При добавлении в систему выщелачивания цианидом они распадаются с образованием высокореактивных сульфатных радикалов. Эти радикалы могут окислять золото более эффективно, чем молекулярный кислород, что приводит к значительному увеличению скорости выщелачивания золота. В некоторых случаях скорость растворения золота может быть увеличена до 8 раз по сравнению с обычным выщелачиванием цианидом с воздухом в качестве источника кислорода.

Соли тяжелых металлов

1.Соли свинца

• Соли свинца широко используются при цианировании. В рудах, содержащих сульфидные минералы, такие как пирит и арсенопирит, эти минералы могут реагировать с цианидом и кислородом, потребляя их и снижая эффективность выщелачивания золота. Соли свинца могут образовывать пассивирующий слой на поверхности сульфидных минералов, ингибируя их реакцию с цианидом и кислородом. В то же время свинец может образовывать гальванический элемент с золотом, способствуя растворению золота. На канадском цианидном заводе путем добавления солей свинца и поддержания надлежащей концентрации растворенного кислорода были успешно преодолены неблагоприятные эффекты сульфидных минералов на цианирование, что привело к увеличению извлечения золота на 10–15%.

2.Соли ртути и висмута

• Соли ртути и висмута также могут выступать в качестве ускорителей цианидного выщелачивания. Подобно солям свинца, они могут образовывать гальванические элементы с золотом, увеличивая скорость выщелачивания. Однако из-за токсичности ртутный Из-за относительно высокой стоимости висмута их применение более ограничено по сравнению со свинцовыми солями. Однако в некоторых случаях, когда руда обладает уникальными свойствами, эти соли всё же могут рассматриваться как эффективные средства для выщелачивания.

Хелатирующие агенты и другие

1.Лимонная кислота

• Лимонную кислоту можно использовать в качестве выщелачивающего средства Цианидная добыча золота. В рудах, содержащих ионы металлов, таких как медь, цинк, железо, эти ионы могут потреблять цианид и кислород, снижая эффективность выщелачивания золота. Лимонная кислота может связываться с этими ионами металлов, образуя устойчивые комплексы. Например, она образует комплекс медь-цитрат. Это не только снижает потребление цианида и кислорода этими примесными ионами, но и помогает диспергировать минералы пустой породы, улучшая общую среду выщелачивания. В некоторых лабораторных экспериментах добавление лимонной кислоты в раствор для выщелачивания цианида увеличивало извлечение золота на 5–10%.

2.Соединения на основе аммиака

• В некоторых случаях соединения на основе аммиака могут использоваться в качестве выщелачивающих средств, особенно в рудах, содержащих медно-золотые минералы. Аммиак может образовывать комплексы с ионами меди, уменьшая помехи меди при цианидном выщелачивании золота. Регулируя соотношение аммиака и цианида в выщелачивающем растворе, можно селективно растворять золото, минимизируя растворение меди, что полезно для последующих процессов извлечения золота.

Случаи применения

1. На золотом руднике в Австралии

• На руднике перерабатывалась низкосортная, высокосернистая золотая руда. Используя комбинацию перекиси водорода и солей свинца в качестве выщелачивающих средств, были достигнуты значительные улучшения. Скорость выщелачивания золота увеличилась на 8–10 % по сравнению с традиционным выщелачиванием цианидом. Добавление перекиси водорода обеспечивало дополнительный кислород, усиливая окисление золота, в то время как соли свинца подавляли негативное воздействие сульфидных минералов. Потребление цианида также сократилось примерно на 20 %, что привело к значительной экономии средств.

2. Китайский золотой рудник, работающий с комплексными рудами

• Руда в этой шахте содержала высокие уровни примесей меди и железа. При использовании лимонной кислоты в качестве выщелачивающего средства в процессе выщелачивания цианидом, скорость извлечения золота увеличилась с 70% до 78%. Лимонная кислота связывалась с ионами меди и железа, уменьшая их помехи в реакции золота с цианидом. Время выщелачивания также было немного сокращено, что повысило общую производительность горнодобывающей операции.

Соображения по выбору и использованию средств выщелачивания

1.Характеристики руды

• Состав руды имеет решающее значение при определении подходящего выщелачивающего средства. Для руд с высоким содержанием серы окислители, такие как пероксид кальция или пероксид бария, могут быть более подходящими, поскольку они могут не только обеспечить кислород, но и снизить негативное воздействие серы. В рудах с высоким содержанием примесных ионов металлов следует рассмотреть хелатирующие агенты, такие как лимонная кислота или соединения на основе аммиака.

2.Экономическая эффективность

• Необходимо оценить стоимость выщелачивающего средства, включая его закупочную цену, транспортировку и хранение. Некоторые выщелачивающие средства, такие как определенные соли висмута, могут быть эффективными, но относительно дорогими. В таких случаях необходимо найти баланс между стоимостью и улучшением извлечения золота. Кроме того, сокращение потребления цианида и времени выщелачивания за счет использования выщелачивающих средств также следует учитывать в анализе затрат и эффективности.

3. Воздействие на окружающую среду

• Поскольку цианирование само по себе представляет экологические проблемы из-за токсичности цианида, при выборе вспомогательного средства для выщелачивания следует также учитывать его воздействие на окружающую среду. Например, некоторые окислители могут образовывать побочные продукты, требующие надлежащей очистки. Использование ртуть соли, хотя и эффективны в некоторых случаях, строго ограничены из-за их чрезвычайной токсичности и опасности для окружающей среды.

Заключение

Средства для выщелачивания играют важную роль в извлечении золота цианидом. Они могут значительно повысить эффективность процесса выщелачивания за счет увеличения извлечения золота, сокращения времени выщелачивания и сокращения потребления цианида. Понимая различные типы средств для выщелачивания, их рабочие механизмы и то, как выбрать наиболее подходящие на основе характеристик руды, золотодобытчики могут оптимизировать свою деятельность. Поскольку спрос на золото продолжает расти, использование средств для выщелачивания при выщелачивании цианидом, вероятно, станет еще более распространенным, способствуя более устойчивым и эффективным методам добычи золота.