Оптимізація вилуговування ціанідом натрію в золото-мідних рудах

Вступ

Видобуток золота та міді із золото-мідних руд – це складний процес. Ціанування, особливо з використанням ціаніду натрію , довгий час було домінуючим методом видобутку золота. Однак присутність міді в цих рудах створює значні труднощі для процесу ціанування, впливаючи як на вилучення золота, так і на споживання ціаніду . У цій публікації блогу заглиблюється в оптимізацію вилуговування ціанідом натрію в золото-мідних рудах, досліджуючи основні принципи, проблеми та інноваційні рішення.

Принципи ціанідного вилуговування

Ціанідне вилуговування залежить від унікальної здатності ціанід-іонів утворювати стабільні комплекси із золотом та сріблом. Ціанід натрію, який добре розчинний у воді та відносно стабільний, служить основним вилуговувачем. При розчиненні у воді він вивільняє ціанід-іони. Ці іони реагують із золотом у присутності кисню через електрохімічний процес. Золото спочатку окислюється, а потім зв'язується ціанід-іонами, утворюючи розчинний комплекс, що дозволяє його вилучення з руди.

Проблеми, що виникають через мідь у золото-мідних рудах

Збільшення споживання ціанідів

Мідь у золото-мідних рудах реагує з ціанідом, утворюючи різні мідно-ціанідні комплекси. На кожен 1% присутньої реакційноздатної міді може бути витрачено приблизно 30 кг/т NaCN. Таке значне споживання не лише збільшує експлуатаційні витрати на процес ціанування, але й вимагає більш ретельного управління використанням ціаніду.

Інгібування вилуговування золота

Високі концентрації мідно-ціанідних комплексів у розчині для вилуговування можуть уповільнити розчинення золота. Крім того, мідь має тенденцію утворювати пасиваційні шари на поверхні частинок золота. Ці шари діють як бар'єри, зменшуючи контакт між золотом та іонами ціаніду, тим самим перешкоджаючи процесу екстракції.

Стратегії оптимізації вилуговування ціанідом натрію в золото-мідних рудах

Попередня обробка руд

• Методи фізичного розділення : Для попереднього збагачення руди можна застосовувати такі методи, як гравітаційне розділення, флотація або магнітне розділення. Вибірково видаляючи значну частину мінералів міді перед ціануванням, ці методи зменшують вміст міді в матеріалі, який підлягатиме вилуговуванню. Наприклад, флотація може відокремити мінерали сульфіду міді від золотовмісної руди, мінімізуючи вплив міді під час ціанування.

• Окислювальна попередня обробка : Окислювальні процеси, такі як випал, біоокислення або окислення під тиском, ефективні для розщеплення сульфідних мінералів та вивільнення золота, що міститься в них. У контексті золото-мідних сульфідних руд окислювальна попередня обробка не тільки підвищує вилучення золота, але й зменшує негативний вплив міді на ціанування. Випал, наприклад, перетворює сульфідні мінерали на оксиди, що робить золото більш доступним для процесу ціанідного вилуговування.

Оптимізація параметрів процесу

• Концентрація ціаніду : Визначення ідеальної концентрації ціаніду є ключовим. Хоча вищі концентрації можуть прискорити розчинення золота, вони також призводять до надмірного споживання ціаніду, особливо за наявності міді. Потрібен збалансований підхід, і в деяких випадках використання нижчої концентрації ціаніду разом з іншими добавками може дати кращі результати.

• Контроль pH : Підтримка правильного рівня pH (зазвичай близько 9-12) у розчині для вилуговування має вирішальне значення для процесу ціанування. При вилуговуванні золото-мідних руд регулювання pH може допомогти контролювати швидкість розчинення як міді, так і золота. Незначне зниження pH іноді може посилити вилуговування золота, пригнічуючи вилуговування міді.

• Температура та перемішування : Підвищення температури може прискорити реакцію вилуговування ціанідом, але воно має свої обмеження. Надмірне нагрівання може збільшити летючість ціаніду та прискорити його окислення до менш реакційноздатних речовин. Адекватне перемішування необхідне для забезпечення хорошого контакту між частинками руди, розчином ціаніду та киснем. Однак надмірно енергійне перемішування може призвести до надмірного зносу обладнання.

Використання добавок

• Аміак : Додавання аміаку до процесу ціанування може допомогти в управлінні міддю, утворюючи з нею стабільні комплекси. Ці комплекси запобігають утворенню певних мідно-ціанідних сполук, які гальмують розчинення золота. Однак використання аміаку вимагає ретельного розгляду через його токсичність та леткість, що створює екологічні ризики.

• Гліцин : Недавні дослідження показують, що гліцин можна використовувати в поєднанні з низькими концентраціями ціаніду для вилучення золота, срібла та міді із золото-мідних руд. Гліцин утворює комплекси як з іонами міді (II), так і з іонами міді (II), сприяє розчиненню міді та може розчиняти пасиваційні шари на поверхнях золота та міді. Такий підхід може значно зменшити споживання ціаніду щонайменше на 75%.

Приклади з практики

Японська гірничодобувна операція

Невелике гірничодобувне підприємство в Японії працювало над максимізацією видобутку золота з руди, багатої на мідь, за допомогою ціанування. У попередньому циклі ціанування з 800 тоннами пилу (золотих хвостів) вони витягли 1.3 кілограма 94% чистого золота після елюювання. Для покращення видобутку вони використовували вапно для підвищення pH та аміак для видалення міді. Крім того, вони виконали елюювання міді з вуглецю перед елююванням золота та регулювали напругу та силу струму під час елюювання золота та електроосадження. Ці заходи допомогли збільшити видобуток золота.

Австралійська низькосортна мідно-золота руда

Австралійську низькосортну мідно-золоту руду було перероблено за методом «змішана флотація — відділення міді та сірки — вилуговування сірчаного концентрату для отримання золота». Оптимізуючи флотаційні реагенти (використовуючи комбінацію бутилксантату та дибутилдитіофосфату амонію як колектори) та технологічний процес (кілька стадій чорнової обробки та очищення в замкнутому циклі), вони досягли вилучення міді 82.46% та комплексного вилучення золота 91.87%.

Висновок

Оптимізація процесу вилуговування ціанідом натрію в золото-мідних рудах є важливою для підвищення економічної доцільності та екологічної стійкості золотодобутку. Розуміння проблем, що виникають у зв'язку з міддю, та впровадження таких стратегій, як попередня обробка, оптимізація параметрів процесу та використання добавок, дозволяє досягти значного покращення вилучення золота та споживання ціанідів. Майбутні дослідження в цій галузі, ймовірно, будуть зосереджені на розробці більш ефективних та екологічно чистих методів, що ще більше зменшить вплив переробки золото-мідних руд на навколишнє середовище, одночасно максимізуючи видобуток ресурсів.