Kurşun tuzlarının altın siyanürleme işleminde aktivasyon ve pasifleştirme etkileri

Giriş

Altın siyanürleme, cevherlerinden altın çıkarmak için madencilik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir işlemdir. Belirli kimyasalların eklenmesi, bu işlemin verimliliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu katkı maddeleri arasında, Kurşun Tuzları hem aktivasyon hem de deaktivasyon olmak üzere karmaşık etkiler göstermiştir Altın Siyanürleme tepki. Bu etkileri anlamak, optimize etmek için çok önemlidir Altın Çıkarma süreçleri iyileştirmek, maliyetleri düşürmek ve çevresel etkileri en aza indirmek.

Altın Siyanürleme İşleminin Temelleri

Altın siyanürleme, MacArthur-Forrest işlemi olarak da bilinir ve altının siyanür oksijen varlığında iyonlar. Bu kimyasal reaksiyon, altının cevher matrisinden çözeltiye çözünmesini sağlayarak daha sonra geri kazanılmasını sağlar. Ancak cevherdeki çeşitli safsızlıkların varlığı ve reaksiyon koşulları, altının ne kadar hızlı ve tamamen çözüneceğini etkileyebilir.

Kurşun Tuzlarının Aktivasyon Etkileri

Aktivasyon Mekanizması

Elektrokimyasal Reaksiyonlarda Katalitik Rol

Kurşun tuzları altın siyanürleme sürecinde katalizör görevi görebilir. Düşük aşırı potansiyel bölgesinde (– 0.35 V ve Ag/AgCl), kurşun tuzu eklenmesinin siyanür çözeltilerinde altın sızdırma sürecini hızlandırdığı gösterilmiştir. Döngüsel voltametri (CV) deneyleri, kurşunun altın yüzeyinde meydana gelen elektrokimyasal reaksiyonlara katıldığını göstermektedir. Siyanürleme koşulları altında altın, kurşunla alaşımlar oluşturur. Bu alaşımlar, altın yüzeyinde oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonlarının aynı anda gerçekleştiği minik elektrokimyasal hücreler oluşturur. Altın-alaşım arayüzündeki oksidasyon reaksiyonu altının parçalanmasını teşvik ederken, redüksiyon reaksiyonu çözeltideki oksijen veya diğer oksitleyici maddeleri içerir. Bu elektrokimyasal etki, altının genel çözünme hızını önemli ölçüde hızlandırır.

Safsızlık Reaksiyonlarının İnhibisyonu

Bakır ve diğer safsızlıklar içeren cevherlerde kurşun tuzları faydalı bir rol oynar. Cevherdeki bakır mineralleri siyanür ve oksijen tüketerek altın-siyanürleme reaksiyonuyla rekabet edebilir. Kurşun tuzları bakır iyonları veya bakır taşıyan minerallerle etkileşime girerek bakır minerallerinin çözünmesini engelleyen çözünmeyen bileşikler oluşturur. Bu, bakır tarafından tüketilen siyanür miktarını azaltarak altın-siyanürleme reaksiyonu için daha fazla siyanür kalmasını ve böylece altın sızma oranını artırmasını sağlar. Yüksek bakır-altın taşıyan cevherlerde, kurşun tuzları eklemenin siyanür çözeltisinde çözünen bakır miktarını azalttığı ve altın çözünmesi için uygun bir oranı koruduğu gözlemlenmiştir.

Aktivasyonun Deneysel Kanıtı

Hem laboratuvar hem de endüstriyel çalışmalar bunu doğruladı Aktivasyon Etkisikurşun tuzlarının s'si. %0.25 galen içeren altın içeren bir cevher üzerinde yapılan bir çalışmada, kurşun tuzu eklenmesi altın sızma oranını önemli ölçüde iyileştirdi. Endüstriyel uygulamalar da bu bulguları desteklemektedir. Bazı altın madenlerinde, belirli cevher türlerini işlerken, doğru miktarda kurşun tuzu eklemek, tüketimi azalttı Sodyum siyanür 12 kg/t'un üzerindeki seviyeyi 5 kg/t'a kadar düşürdük ve altın geri kazanım oranını %98'in üzerine çıkardık.

Kurşun Tuzlarının Deaktivasyon Etkileri

Deaktivasyon Koşulları

Silikat ve Bazı Kurşun Taşıyan Minerallerin Varlığı

Belirli koşullar altında, özellikle silikat ve belirli kurşun içeren minerallerin varlığında, kurşun eklemek altının oksidasyonunu yavaşlatabilir. -0.35 V'luk bir potansiyelde (Ag/AgCl'ye karşı), altının çözünme hızı azalır. Kesin neden karmaşıktır, ancak yüzey filmlerinin oluşumu veya kurşun maddelerinin altın yüzeyiyle etkileşimi olabilir, bu da siyanür iyonlarının ve oksijenin altına ulaşmasını engeller. Örneğin, bazı kurşun içeren mineraller siyanür çözeltisiyle reaksiyona girerek altın yüzeyini kaplayan bileşikler oluşturur ve siyanürleme reaksiyonunun normal ilerlemesini engeller.

Yüksek - Kükürt cevherleri

Yüksek kükürtlü cevherlerde kurşun eklemek faydalı olmayabilir ve hatta deaktivasyona yol açabilir. Cevherdeki kükürt içeriği yüksek olduğunda, siyanürleme işlemi sırasında sülfür mineralleri elementer kükürte oksitlenir. Bu elementer kükürt, altın yüzeyinde siyanür-oksijen çözeltisiyle reaksiyona girmesini engelleyen bir tabaka oluşturur. Kurşun, sülfür minerallerinin kükürte oksidasyonunu teşvik ederek altın siyanürleme reaksiyonunu daha da engelleyebilir ve altın çözünme oranında önemli bir düşüşe neden olabilir.

Deaktivasyonun Analitik Kanıtı

X - ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) analizi, deaktivasyon etkilerinin kanıtını sağlar. Kurşun ilaveli yüksek kükürtlü cevher siyanürleme işlemlerinden alınan örneklerde, XPS spektrumları, altın yüzeyinde kükürt içeren maddelerin varlığını gösterir ve bu da pasifleştirici kükürt tabakasının oluşumunu gösterir. Elektrokimyasal testler ayrıca, silikat ve kurşun içeren minerallerin varlığında altın oksidasyon oranının azaldığını doğrular.

Aktivasyon ve Deaktivasyon Arasındaki Dengeyi Etkileyen Faktörler

Kurşun Tuzlarının Konsantrasyonu

Siyanürleme sistemine eklenen kurşun tuzlarının miktarı çok önemlidir. Düşük konsantrasyonlarda, kurşun tuzları genellikle altının çözünmesini teşvik eden bir aktive edici etkiye sahiptir. Ancak konsantrasyon çok yüksekse, deaktivasyona neden olan aşırı reaksiyon ürünlerinin oluşumuna yol açabilir. Örneğin, aşırı yüksek kurşun iyonu konsantrasyonu, altın yüzeyini kaplayan ve siyanürleme reaksiyonunu durduran kurşun-siyanür komplekslerinin çökelmesine neden olabilir.

Cevher Bileşimi

Cevherin bileşimi, sülfür mineralleri, silikatlar ve diğer safsızlıkların türleri ve miktarları dahil olmak üzere, kurşun tuzlarının aktivatör veya deaktivatör olarak hareket edip etmediğini belirler. Yüksek kükürtlü cevherlerdeki pirit gibi belirli sülfür minerallerinin yüksek içeriğine sahip cevherlerin, kurşun eklendiğinde deaktivasyon yaşama olasılığı daha yüksektir. Tersine, önemli miktarda bakır minerali içeren cevherler, kurşun tuzlarının aktivasyon etkisinden faydalanabilir.

Reaksiyon Koşulları

Sıcaklık, pH ve çözeltideki oksijen ve siyanür konsantrasyonu gibi reaksiyon koşulları da kurşun tuzlarının aktivasyon ve deaktivasyon etkilerini etkiler. Daha yüksek bir sıcaklık, kurşunla ilgili hem yararlı hem de zararlı reaksiyonları hızlandırabilir. Çözeltinin pH'ı, kurşun ve diğer metal iyonlarının nasıl var olduğunu etkiler ve altın ve diğer minerallerle etkileşimlerini etkiler. Altın - siyanürleme reaksiyonunun normal şekilde ilerlemesi için yeterli oksijen konsantrasyonu gereklidir ve kurşun tuzları, koşullara bağlı olarak oksijenle farklı şekillerde etkileşime girebilir ve reaksiyonu artırabilir veya engelleyebilir.

Sonuç

Kurşun tuzları, altın siyanürleme işleminde hem aktivasyon hem de deaktivasyon etkilerine sahiptir. Elektrokimyasal reaksiyonları katalize etme ve safsızlık girişimini azaltma gibi aktivasyon etkileri, altın çıkarma verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Ancak silikat, belirli kurşun içeren mineraller veya yüksek kükürtlü cevherlerin varlığı gibi belirli koşullar altında kurşun tuzları, altın oksidasyonunu yavaşlatarak veya altın yüzeyinde bloke edici tabakalar oluşturarak deaktivasyona neden olabilir. Kurşun tuzu konsantrasyonu, cevher bileşimi ve reaksiyon koşulları dahil olmak üzere bu etkileri etkileyen faktörleri anlamak, kurşun tuzlarını altın siyanürlemede başarılı bir şekilde kullanmak için önemlidir. Madencilik endüstrisi, bu faktörleri dikkatlice kontrol ederek altın çıkarmayı optimize edebilir, reaktif tüketimini azaltabilir, karlılığı artırabilir ve çevresel etkileri en aza indirebilir. Gelecekteki araştırmalar, farklı cevher işleme durumlarında kurşun tuzu davranışını tahmin etmek için daha doğru modeller oluşturmaya ve deaktivasyon etkilerine karşı koymanın yeni yollarını bulmaya odaklanabilir.