Улога помоћних средстава за излугивање у екстракцији злата натријум цијанидом

Увод

Лужење цијанидом је дуго било доминантна метода у екстракцији злата због своје високе ефикасности и релативно ниских трошкова. Међутим, процес није без својих изазова, као што су потреба за дугим временима лужења, висока цијанид потрошња и присуство ватросталних минерала који могу ометати растварање злата. Овде Помоћна средства за испирање долазе до изражаја. Помоћна средства за излугивање су супстанце које се додају раствору за излугивање цијанидом како би се побољшала екстракција злата, нудећи ефикаснији и исплативији приступ вађењу злата.

Како функционишу средства за испирање

Повећање раствореног кисеоника

Једна од примарних функција многих средстава за лужење је повећање садржаја раствореног кисеоника у раствору цијанида. Да би се злато растворило у растворима цијанида, потребан је кисеоник као оксидационо средство које олакшава оксидацију злата и његово накнадно комбиновање са цијанидним јонима. У нормалним условима, кисеоник који се доводи из ваздуха често је недовољан, што ограничава брзину којом се злато раствара. Средства за лужење попут пероксида и персулфата могу се разградити и ослободити кисеоник, осигуравајући већу концентрацију раствореног кисеоника у суспензији. На пример, водоник-пероксид се разлаже како би обезбедио додатни извор кисеоника за реакцију између злата и цијанида.

Формирање галванских ћелија (соли тешких метала)

Одређене соли тешких метала, као што су соли олова, МЕРЦУРИ соли, и бизмутове соли, могу деловати као помоћна средства за излучивање стварањем локалних галванских ћелија. Када се додају у цијанидну суспензију, ови тешки метали се таложе на површини честица злата. Ово ствара потенцијалну разлику између злата и наталоженог тешког метала, што убрзава растварање злата. Злато делује као анода где се дешава оксидација, а подручје обложено тешким металом делује као катода. Овај електрохемијски процес значајно убрзава брзину којом се злато излучује.

Хелација и уклањање нечистоћа

Нека средства за лужење могу се везати за нечистоће присутне у руди или их уклонити, што може ометати процес лужења цијанидом. У рудама које садрже металне јоне попут бакра, цинка, гвожђа, ове нечистоће могу реаговати са цијанидом, трошећи га и смањујући количину доступну за растварање злата. Хелатна средства у средствима за лужење формирају стабилне комплексе са овим јонима нечистоћа, држећи их подаље и спречавајући њихову реакцију са цијанидом. Ово не само да смањује потрошњу цијанида, већ и побољшава укупну ефикасност процеса лужења злата.

Врсте средстава за испирање и њихове специфичне улоге

Оксидирајућа средства

1. Пероксиди

• Водоник пероксидВодоник-пероксид је једно од најчешће коришћених оксидационих средстава за лужење. Може брзо повећати садржај раствореног кисеоника у раствору цијанида. У индустријским применама, додавање водоник-пероксида у систем за лужење цијанидом може значајно скратити време лужења. На пример, у неким рудницима злата, време лужења може се смањити и до 50% када се водоник-пероксид користи као помоћно средство за лужење. Такође помаже у смањењу потрошње цијанида, јер побољшана оксидација злата омогућава ефикасније коришћење цијанида.

• Калцијум пероксидКалцијум-пероксид је посебно користан у рудама са високим садржајем сумпора. Разлаже се спорије од водоник-пероксида, обезбеђујући дуже ослобађање кисеоника. Поред тога, може смањити каталитичко разлагање цијанида минералима који садрже сумпор. У рудама злата са високим садржајем сумпора, употреба калцијум-пероксида као помоћног средства за лужење може довести до повећања искоришћења злата за 10-15% у поређењу са традиционалним лужењем цијанидом.

• Баријум пероксидБаријум-пероксид има јединствено својство да обезбеђује споро и стабилно ослобађање кисеоника. Ово обезбеђује константно високу концентрацију раствореног кисеоника у суспензији током дужег периода. Брзина растварања злата линеарно расте са повећањем додавања баријум-пероксида, док потрошња цијанида остаје релативно стабилна. Такође је лако припремити га и применити у практичним рударским операцијама.

2. Персулфати

• Персулфати су јака оксидациона средства. Када се додају систему за излучивање цијанидом, они се разлажу и формирају високо реактивне сулфатне радикале. Ови радикали могу ефикасније оксидовати злато од молекуларног кисеоника, што доводи до значајног повећања брзине излучивања злата. У неким случајевима, брзина растварања злата може се повећати и до 8 пута у поређењу са конвенционалним излучивањем цијанидом са ваздухом као извором кисеоника.

Соли тешких метала

1. Соли олова

• Оловне соли се широко користе у цијанидном излучивању. У рудама које садрже сулфидне минерале попут пирита и арсенопирита, ови минерали могу реаговати са цијанидом и кисеоником, трошећи их и смањујући ефикасност излучивања злата. Оловне соли могу формирати пасивирајући слој на површини сулфидних минерала, инхибирајући њихову реакцију са цијанидом и кисеоником. Истовремено, олово може формирати галванску ћелију са златом, подстичући растварање злата. У канадском постројењу за цијанид, додавањем оловних соли и одржавањем одговарајуће концентрације раствореног кисеоника, успешно су превазиђени негативни ефекти сулфидних минерала на цијанидацију, што је резултирало повећањем искоришћења злата за 10-15%.

2. Соли живе и бизмута

• Живине соли и бизмутове соли такође могу деловати као акцелератори у излучивању цијанидом. Слично солима олова, могу формирати галванске ћелије са златом, повећавајући брзину излучивања. Међутим, због токсичности Меркур и релативно високе цене бизмута, њихова примена је ограниченија у поређењу са солима олова. Али у неким специфичним случајевима где руда има јединствена својства, ове соли се и даље могу сматрати ефикасним помагалима за излучивање.

Хелатна средства и друго

1. Лимунска киселина

• Лимунска киселина се може користити као помоћно средство за испирање Екстракција злата цијанидомУ рудама које садрже металне јоне као што су бакар, цинк, гвожђе, ови јони могу конзумирати цијанид и кисеоник, смањујући ефикасност излуживања злата. Лимунска киселина се може везати са овим металним јонима, формирајући стабилне комплексе. На пример, она формира комплекс бакар-цитрат. Ово не само да смањује потрошњу цијанида и кисеоника од стране ових јона нечистоћа, већ и помаже у дисперговању минерала јаловине, побољшавајући укупно окружење за излуживање. У неким лабораторијским експериментима, додавање лимунске киселине у раствор за излуживање цијанидом повећало је опоравак злата за 5-10%.

2. Једињења на бази амонијака

• У неким случајевима, једињења на бази амонијака могу се користити као помоћна средства за лужење, посебно у рудама које садрже минерале бакра и злата. Амонијак може да формира комплексе са јонима бакра, смањујући интерференцију бакра у цијанидном лужењу злата. Подешавањем односа амонијака и цијанида у раствору за лужење, могуће је селективно растворити злато уз минимизирање растварања бакра, што је корисно за накнадне процесе извлачења злата.

Случајеви примене

1. У руднику злата у Аустралији

• Рудник је обрађивао златну руду ниског квалитета са високим садржајем сумпора. Коришћењем комбинације водоник-пероксида и соли олова као помоћних средстава за излучивање, постигнута су значајна побољшања. Брзина излучивања злата повећана је за 8-10% у поређењу са традиционалним излучивањем цијанидом. Додавање водоник-пероксида обезбедило је додатни кисеоник, побољшавајући оксидацију злата, док су соли олова инхибирале негативан утицај сулфидних минерала. Потрошња цијанида је такође смањена за приближно 20%, што је довело до значајних уштеда трошкова.

2. Кинески рудник злата који се бави сложеним рудама

• Руда у овом руднику садржала је висок ниво нечистоћа бакра и гвожђа. Коришћењем лимунске киселине као помоћног средства за лужење у процесу цијанидног лужења, стопа искоришћавања злата повећана је са 70% на 78%. Лимунска киселина се везала са јонима бакра и гвожђа, смањујући њихово мешање у реакцију злато-цијанид. Време лужења је такође незнатно смањено, што је побољшало укупну продуктивност рударских операција.

Разматрања за избор и коришћење средстава за испирање

1. Карактеристике руде

• Састав руде је кључан у одређивању одговарајућег средства за лужење. За руде са високим садржајем сумпора, оксидациона средства попут калцијум-пероксида или баријум-пероксида могу бити погоднија јер не само да могу да обезбеде кисеоник већ и да смање негативан утицај сумпора. Код руда са високим нивоом нечистоћа металних јона, треба размотрити хелатна средства као што су лимунска киселина или једињења на бази амонијака.

2. Исплативост

• Потребно је проценити трошкове помоћног средства за излуживање, укључујући његову набавну цену, транспорт и складиштење. Нека помоћна средства за излуживање, као што су одређене соли бизмута, могу бити ефикасна, али релативно скупа. У таквим случајевима, потребно је пронаћи равнотежу између трошкова и побољшања приноса злата. Поред тога, смањење потрошње цијанида и времена излуживања услед употребе помоћних средстава за излуживање такође треба узети у обзир у анализи исплативости.

3.Утицај на животну средину

• Пошто испирање цијанидом већ носи са собом еколошке проблеме због токсичности цијанида, при избору помоћног средства за испирање требало би узети у обзир и његов утицај на животну средину. На пример, неки оксидациони агенси могу произвести нуспроизводе које је потребно правилно третирати. Употреба жива соли, иако ефикасне у неким случајевима, веома су ограничене због њихове екстремне токсичности и опасности по животну средину.

Закључак

Помоћна средства за излуживање играју виталну улогу у екстракцији злата цијанидом. Она могу значајно побољшати ефикасност процеса излуживања повећавањем опоравка злата, смањењем времена излуживања и смањењем потрошње цијанида. Разумевањем различитих врста помоћних средстава за излуживање, њихових механизама рада и начина одабира најприкладнијих на основу карактеристика руде, рудари злата могу оптимизовати своје пословање. Како потражња за златом наставља да расте, употреба помоћних средстава за излуживање у цијанидном излуживању вероватно ће постати још распрострањенија, доприносећи одрживијим и ефикаснијим праксама вађења злата.