Vplyv vysokoteplotného lúhovania na spotrebu kyanidu sodného

úvod

V Extrakcia zlata proces, Kyanid sodný sa široko používa ako lúhovacie činidlo kvôli svojej schopnosti tvoriť stabilné komplexy so zlatom. Spotreba... kyanid sodný je kritickým faktorom ovplyvňujúcim ekonomickú životaschopnosť a environmentálny vplyv ťažby zlata. Vysokoteplotné lúhovanie je jednou z metód používaných na zvýšenie účinnosti lúhovania zlata z rúd. Tento článok sa zaoberá vplyvom vysokoteplotného lúhovania na spotrebu... Kyanid sodný.

Úloha kyanidu sodného pri lúhovaní zlata

Sodík kyanid Reaguje so zlatom v prítomnosti kyslíka za vzniku rozpustných zlúčenín, ktoré umožňujú extrakciu zlata z rudy. Elektrochemické výpočty ukazujú, že teoreticky je na rozpustenie 0.92 gramu zlata potrebných 1 gramu kyanidu sodného. V skutočnej priemyselnej výrobe je však spotreba kyanidu sodného oveľa vyššia ako táto teoretická hodnota, často 50 až 100-krát vyššia. Tento významný rozdiel je spôsobený rôznymi faktormi prítomnými v reálnych banských scenároch, ako sú reakcie s inými minerálmi v rude a chemické procesy, ktoré prebiehajú počas lúhovania.

Proces lúhovania pri vysokej teplote

Vysokoteplotné lúhovanie sa vykonáva pri zvýšených teplotách, zvyčajne nad bežnou teplotou okolia. Hlavným cieľom je zvýšiť aktivitu iónov v systéme ruda - lúhovací roztok. Týmto spôsobom sa urýchľuje reakcia medzi lúhovacím činidlom, kyanidom sodným a zlatom v rude. Napríklad v prípade niektorých žiaruvzdorných zlatých rúd môže vysokoteplotné lúhovanie rozložiť zložité minerálne štruktúry, ktoré zlato obalujú, čím sa zlato stáva prístupnejším pre kyanidové ióny na extrakciu.

Vplyv vysokoteplotného lúhovania na spotrebu kyanidu sodného

1. Zvýšenie reakčnej rýchlosti

Pri vyšších teplotách sa zvyšuje kinetická energia molekúl reaktantov. To vedie k častejším a energickejším zrážkam medzi molekulami kyanidu sodného, ​​molekulami kyslíka a časticami zlata v rude. V dôsledku toho sa zrýchľuje rýchlosť rozpúšťania zlata v roztoku kyanidu sodného. Keď je reakčná rýchlosť vyššia, za jednotku času sa môže rozpustiť viac zlata. Ak je cieľom extrahovať špecifické množstvo zlata, lúhovanie pri vysokej teplote môže vyžadovať kratší čas lúhovania. Teoreticky by to mohlo potenciálne znížiť celkovú spotrebu kyanidu sodného, ​​pretože proces lúhovania sa končí rýchlejšie, čím sa minimalizuje čas, počas ktorého je kyanid sodný vystavený faktorom, ktoré spôsobujú jeho spotrebu.

2. Hydrolýza kyanidu

Kyanid v roztoku prechádza chemickým procesom nazývaným hydrolýza a rozsah tejto hydrolýzy je ovplyvnený teplotou. S rastúcou teplotou sa hydrolýza kyanidu stáva výraznejšou. Pri 100 °C sa stráca polovica kyanidových iónov a pri 130 °C sa stráca 85 %. Táto hydrolýza vytvára kyselinu kyanovodíkovú, ktorá nielenže vedie k strate kyanidu sodného, ​​ale predstavuje aj vážne environmentálne a bezpečnostné riziko, pretože kyselina kyanovodíková je vysoko toxický plyn. Pri vysokoteplotnom lúhovaní, ak nie je teplota správne kontrolovaná, môže zvýšená hydrolýza kyanidu sodného výrazne zvýšiť jeho spotrebu.

3. Reakcia s pridruženými minerálmi

Mnohé zlaté rudy obsahujú aj iné minerály, ako napríklad pyrit, pyrhotin a sulfid meďnatý. Tieto pridružené minerály môžu reagovať s kyanidom sodným. Pri vyšších teplotách sa môže zvýšiť rýchlosť reakcie medzi týmito minerálmi, ktoré neobsahujú zlato, a kyanidom sodným. To znamená, že pri reakciách s týmito minerálmi sa spotrebuje viac kyanidu sodného, ​​pričom menej ho zostane k dispozícii na reakciu so zlatom. Okrem toho niektoré z týchto reakcií môžu produkovať vedľajšie produkty, ktoré môžu ďalej narúšať proces lúhovania zlata. Napríklad vytvorené zlúčeniny obsahujúce síru môžu pokrývať povrch častíc zlata a brániť kyanidovým iónom v dosiahnutí zlata a reakcii s ním.

4. Rozpustnosť kyslíka

Kyslík je kľúčovou zložkou v reakcii lúhovania zlata kyanidom, pretože pôsobí ako oxidačné činidlo. Rozpustnosť kyslíka vo vode však so zvyšujúcou sa teplotou klesá. Pri 100 °C nie je vo vode rozpustený kyslík. Pri vysokoteplotnom lúhovaní, ak sa teplota blíži k bodu varu vody, môže nedostatok rozpusteného kyslíka obmedziť oxidáciu zlata. Na kompenzáciu zníženej rozpustnosti kyslíka môžu byť potrebné ďalšie opatrenia, ako je zvýšenie parciálneho tlaku kyslíka alebo použitie alternatívnych oxidačných činidiel. Ak však prísun kyslíka zostane nedostatočný, reakcia lúhovania zlata sa spomalí a v snahe urýchliť reakciu sa môže spotrebovať viac kyanidu sodného.

Prípadové štúdie

V istej zlatej bani sa pri tradičnom procese lúhovania kyanidom pri izbovej teplote spotrebovalo 2.5 kg kyanidu sodného na tonu rudy. Po zavedení procesu lúhovania pri vysokej teplote sa spočiatku kvôli urýchlenej reakcii lúhovania zlata čas lúhovania skrátil zo 48 hodín na 24 hodín. Avšak kvôli nesprávnej regulácii teploty sa pri dosiahnutí lúhovacej teploty 80 °C hydrolýza kyanidu sodného výrazne zvýšila. V dôsledku toho sa spotreba kyanidu sodného v skutočnosti zvýšila na 3.0 kg na tonu rudy. Po optimalizácii procesu lúhovania pri vysokej teplote, vrátane presnej regulácie teploty okolo 60 °C a pridania inhibítorov na zníženie hydrolýzy kyanidu,... Spotreba kyanidu sodného sa znížilo na 2.0 kg na tonu rudy, pričom sa stále zachovala vysoká miera lúhovania zlata.

Záver

Vysokoteplotné lúhovanie má komplexný vplyv na spotrebu kyanidu sodného v procese extrakcie zlata. Na jednej strane môže urýchliť reakciu lúhovania zlata, čo môže potenciálne znížiť spotrebu kyanidu sodného, ​​ak je proces dobre riadený. ​​Na druhej strane, vysoké teploty môžu spôsobiť zvýšenú hydrolýzu kyanidu, intenzívnejšie reakcie s pridruženými minerálmi a zníženú rozpustnosť kyslíka, čo všetko môže viesť k vyššej spotrebe kyanidu sodného. Preto je pri vysokoteplotnom lúhovaní nevyhnutné optimalizovať procesné parametre, ako je presná regulácia teploty, vhodný prísun kyslíka a použitie prísad na inhibíciu hydrolýzy kyanidu a nežiaducich reakcií s pridruženými minerálmi. Tento prístup môže pomôcť dosiahnuť rovnováhu medzi zlepšením účinnosti lúhovania zlata a znížením spotreby kyanidu sodného, ​​čím sa zlepší ekonomická a environmentálna výkonnosť ťažby zlata.