Amonyakla Oksijen Zengini Siyanürleme İşleminde Altın ve Gümüş Sızıntı Oranlarının Artırılması

Giriş

Madencilik endüstrisinde cevherlerden altın ve gümüş çıkarmak karmaşık ve kritik bir işlemdir. Siyanürleme uzun zamandır bu amaç için baskın bir yöntem olmuştur. Ancak, değerli metallerin sızma oranlarını iyileştirmek ve genel verimliliği artırmak için işlemi optimize etmek için sürekli çabalar sarf edilmektedir. Umut vadeden bu tür yaklaşımlardan biri de amonyak oksijen açısından zengin siyanürleme sürecinde. Bu makale, amonyağın altın ve gümüşün sızma oranlarını artırmada nasıl önemli bir rol oynayabileceğini araştırıyor.

Siyanürlemenin Temelleri

Siyanürleme, sodyum veya potasyumun zayıf çözeltilerinin siyanür altın cevherlerinde tipik olarak bulunan diğer malzemelere kıyasla küçük metalik altın ve gümüş parçacıkları üzerinde tercihli bir çözme etkisine sahiptir. Bu işlemde, altının taze yüzeyleri serbest oksijen içeren sulu bir çözeltide siyanüre maruz bırakıldığında, bir hidroksit ile birlikte bir altın siyanür bileşiği oluşturan bir kimyasal reaksiyon meydana gelir.

İşlem, birkaç faktörün dikkatli bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Örneğin, siyanür çözeltisinin gücü kritik öneme sahiptir. Genellikle, bir ton çözeltiye (su) yaklaşık bir pound siyanür (KCN eşdeğeri) oranında bir çözelti gücü kullanılır, çünkü bunun çoğu düz siyanür devresi için yeterince güçlü olduğu bulunmuştur. Deneysel çalışmalar, bu gücün maksimum çözme gücü sağladığını göstermiştir. Ek olarak, zayıf bir çözelti siyanürlerden (siyanürleme işlemi üzerinde zararlı etkileri olabilen mineraller) daha az etkilenir ve sıcak havalarda buharlaşmayla oluşan dumanlardan kaynaklanan zehirlenme tehlikesi azalır.

Sıcaklık da hayati bir rol oynar. Soğuk iklimlerde, çözeltiler genellikle verimli çözme etkisini sürdürmek için yaklaşık 70 °F'ye kadar ısıtılır. Bu sıcaklığın üzerinde, siyanürün ayrışma yoluyla kaybı önemli bir endişe haline gelir. Teorik olarak, altın 138 °F'lik bir sıcaklıkta bir çözeltide en hızlı çözünür.

Oksijen Zengin Siyanürleme Prosesinde Amonyağın Rolü

Metal İyonları ile Kompleksleşme

Amonyak, cevherde bulunan çeşitli metal iyonlarıyla kompleks bileşikler oluşturabilir. Altın ve gümüş çıkarma bağlamında, birçok altın cevherinde yaygın olarak bulunan bakır iyonlarıyla etkileşime girebilir. Bakır siyanürü tüketebilir ve altın ve gümüşün sızmasını engelleyebilir. Amonyak, bakır-amonyak kompleksleri oluşturarak siyanür iyonları için rekabeti azaltır ve altın ve gümüşün çözünmesi için daha fazla siyanür sağlar. Sonuç olarak, amonyağın varlığı çözeltide daha yüksek konsantrasyonda serbest siyanür iyonlarının korunmasına yardımcı olur ve bu da altın ve gümüşün sızması için faydalıdır.

Elektrokimyasal Çevre Üzerindeki Etki

Amonyak ayrıca liç sisteminin elektrokimyasal ortamını da değiştirebilir. Çözeltinin redoks potansiyelini etkileyebilir, bu da altın ve gümüşün oksidasyonunu ve çözünmesini etkiler. Oksijen açısından zengin bir ortamda, amonyağın varlığı oksijen moleküllerinin aktivasyonunu artırabilir. Bu artırılmış oksijen aktivasyonu, altın ve gümüşün kendi siyanür komplekslerine oksidasyonunu destekler. Örneğin, altın durumunda, reaksiyon yolu ilgili altın siyanür kompleksinin daha verimli bir şekilde oluşumunu kolaylaştıracak şekilde değiştirilebilir.

Mineral Yüzey Özelliklerinde İyileştirme

Amonyak cevherdeki minerallerin yüzeyiyle etkileşime girebilir. Doğrudan süzülmesi zor olan bazı minerallerin yüzey özellikleri amonyak tarafından değiştirilebilir. Bu değişiklik, yüzeyi siyanür iyonlarına karşı daha reaktif hale getirebilir ve böylece genel süzme verimliliğini artırabilir. Örneğin, belirli gümüş içeren mineraller, siyanür iyonlarının erişimini engelleyen bir yüzey kaplamasına sahip olabilir. Amonyak bu kaplamayla reaksiyona girebilir veya mineral yüzeyine tutunabilir, yükünü ve kimyasal reaktifliğini değiştirebilir ve siyanür iyonlarının mineral içindeki gümüşle daha etkili bir şekilde reaksiyona girmesine olanak tanır.

Vaka Çalışmaları ve Pratik Uygulamalar

Altın-gümüş madeninde pratik bir uygulamada, yan öğütme-sıvı liçi ve oksijen açısından zengin siyanürleme işleminin kullanımı amonyak ilavesiyle birleştirildi. Orijinal üretim sürecinin değişmeden kalması koşuluyla, birinci aşama öğütmede uygun miktarda amonyak ilavesi gerçekleştirildi. Sonuçlar dikkat çekiciydi. Amonyak ilavesi olmayan durumla karşılaştırıldığında, altın siyanürleme liçi oranı %0.47 arttı, gümüş liçi oranı %5.33 arttı ve bakır liçi oranı %6.50 azaldı. Bu, yalnızca değerli metallerin geri kazanımını artırmakla kalmadı, aynı zamanda bakırın siyanürü tüketebilmesi ve sonraki metal geri kazanım süreçlerini karmaşıklaştırabilmesi nedeniyle genellikle istenmeyen bir yan etki olan bakırın çözünmesini de azalttı.

Belirli bir altın - gümüş cevheri türü üzerinde yapılan başka bir çalışmada, oksijen açısından zengin siyanürleme işlemine amonyak eklenmesi, liç kinetiğinde önemli bir iyileşmeye yol açtı. Yüksek seviyede altın ve gümüş liçine ulaşmak için gereken süre azaldı. Bu, sadece liç işleminin verimini artırmakla kalmadı, aynı zamanda uzun vadede enerji ve kaynak tasarrufu da sağladı.

Optimizasyon ve Hususlar

Amonyak, oksijen açısından zengin siyanürleme sürecinde altın ve gümüş liç oranlarını artırmada büyük potansiyel gösterse de, birkaç faktörün optimize edilmesi gerekir. Eklenen amonyak konsantrasyonu kritiktir. Çok az amonyak, kompleksleşme, elektrokimyasal ortam veya mineral yüzey modifikasyonu üzerinde önemli bir etkiye sahip olmayabilir. Öte yandan, aşırı miktarda amonyak artan maliyetlere, potansiyel çevresel sorunlara yol açabilir ve hatta liç sisteminin genel kimyasal dengesini bozabilir.

Sızdırma çözeltisinin pH değeri de dikkatlice kontrol edilmelidir. Amonyak zayıf bir bazdır ve eklenmesi çözeltinin pH'ını etkileyebilir. Siyanürleme işlemi pH'a duyarlı olduğundan, siyanür iyonlarının ve genel reaksiyon kinetiğinin düzgün çalışması için optimum bir pH aralığının (genellikle 10 - 11 civarı) korunması esastır.

Ayrıca, amonyağın, kireç (genellikle pH'ı ayarlamak ve hidrojen siyanür gazı oluşumunu önlemek için eklenir) gibi işlemde kullanılan diğer reaktiflerle uyumluluğunun da dikkate alınması gerekir. Sızdırma sistemindeki tüm kimyasal reaksiyonların uyum içinde çalışmasını sağlamak, altın ve gümüşün sızma oranlarını en üst düzeye çıkarmak için çok önemlidir.

Sonuç

Oksijen açısından zengin siyanürleme sürecinde amonyak kullanımı, altın ve gümüşün sızma oranlarını artırmak için uygulanabilir ve etkili bir yol sunar. Metal iyonlarıyla kompleks oluşturma, elektrokimyasal ortamın değiştirilmesi ve mineral yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi yoluyla amonyak, değerli metal çıkarma verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Ancak, bu yaklaşımın faydalarından tam olarak yararlanmak için amonyak konsantrasyonu, pH kontrolü ve diğer reaktiflerle uyumluluk gibi parametrelerin dikkatli bir şekilde optimize edilmesi gerekir. Madencilik endüstrisi değerli metalleri çıkarmak için daha verimli ve sürdürülebilir yollar aramaya devam ettikçe, amonyağın siyanürleme süreçlerindeki rolünün daha da fazla ilgi görmesi ve daha fazla araştırma yapılması muhtemeldir.