Роль допоміжних речовин для вилуговування у вилученні золота ціанідом натрію

Вступ

Ціанідне вилуговування довгий час було домінуючим методом видобутку золота завдяки його високій ефективності та відносно низькій вартості. Однак цей процес не позбавлений своїх труднощів, таких як необхідність тривалого часу вилуговування, висока ціанід споживання та наявність тугоплавких мінералів, які можуть перешкоджати розчиненню золота. Саме тут Допоміжні засоби для вилуговування вступають у гру. Допоміжні речовини для вилуговування – це речовини, що додаються до розчину для ціанідного вилуговування для посилення вилучення золота, пропонуючи більш ефективний та економічно вигідний підхід до видобутку золота.

Як працюють допоміжні засоби для вилуговування

Збільшення розчиненого кисню

Однією з основних функцій багатьох допоміжних речовин для вилуговування є збільшення вмісту розчиненого кисню в розчині ціаніду. Для розчинення золота в розчинах ціаніду необхідний кисень як окислювач, що полегшує окислення золота та його подальше з'єднання з іонами ціаніду. За нормальних умов кисню, що надходить з повітря, часто недостатньо, що обмежує швидкість розчинення золота. Допоміжні речовини для вилуговування, такі як пероксиди та персульфати, можуть розщеплюватися та вивільняти кисень, забезпечуючи вищу концентрацію розчиненого кисню в суспензії. Наприклад, пероксид водню розкладається, забезпечуючи додаткове джерело кисню для реакції між золотом та ціанідом.

Формування гальванічних елементів (солі важких металів)

Деякі солі важких металів, такі як солі свинцю, МЕРКУРІЙ Солі, а також солі вісмуту, можуть діяти як допоміжні речовини для вилуговування, створюючи локальні гальванічні елементи. При додаванні до ціанідної суспензії ці важкі метали осідають на поверхні частинок золота. Це створює різницю потенціалів між золотом та осадженим важким металом, що прискорює розчинення золота. Золото діє як анод, де відбувається окислення, а ділянка, покрита важким металом, діє як катод. Цей електрохімічний процес значно прискорює швидкість вилуговування золота.

Хелатування та видалення домішок

Деякі добавки для вилуговування можуть зв'язуватися з домішками, присутніми в руді, або видаляти їх, що може перешкоджати процесу вилуговування ціанідом. У рудах, що містять іони металів, таких як мідь, цинк, залізо, ці домішки можуть реагувати з ціанідом, споживаючи його та зменшуючи кількість, доступну для розчинення золота. Хелатні агенти в добавках для вилуговування утворюють стабільні комплекси з цими іонами домішок, утримуючи їх подалі та запобігаючи їх реакції з ціанідом. Це не тільки зменшує споживання ціаніду, але й підвищує загальну ефективність процесу вилуговування золота.

Типи допоміжних засобів для вилуговування та їх конкретні ролі

Окислювачі

1.Пероксиди

• Перекис воднюПероксид водню є однією з найпоширеніших допоміжних речовин для вилуговування, що окислюється. Він може швидко збільшити вміст розчиненого кисню в розчині ціаніду. У промисловому застосуванні додавання пероксиду водню до системи вилуговування ціанідом може значно скоротити час вилуговування. Наприклад, у деяких золотодобувних шахтах час вилуговування може бути скорочений до 50%, якщо пероксид водню використовується як допоміжна речовина для вилуговування. Це також допомагає зменшити споживання ціаніду, оскільки посилене окислення золота дозволяє ефективніше використовувати ціанід.

• Перекис кальціюПероксид кальцію особливо корисний у рудах з високим вмістом сірки. Він розкладається повільніше, ніж пероксид водню, забезпечуючи більш тривале вивільнення кисню. Крім того, він може зменшити каталітичне розкладання ціаніду мінералами, що містять сірку. У золотих рудах з високим вмістом сірки використання пероксиду кальцію як допоміжного засобу для вилуговування може призвести до збільшення вилучення золота на 10-15% порівняно з традиційним ціанідним вилуговуванням.

• Пероксид баріюПероксид барію має унікальну властивість забезпечувати повільне та стабільне вивільнення кисню. Це забезпечує постійно високу концентрацію розчиненого кисню в суспензії протягом тривалого періоду. Швидкість розчинення золота лінійно зростає зі збільшенням додавання пероксиду барію, тоді як споживання ціаніду залишається відносно стабільним. Його також легко приготувати та застосувати в практичних гірничих операціях.

2. Персульфати

• Персульфати є сильними окислювачами. При додаванні до системи ціанідного вилуговування вони розщеплюються, утворюючи високореактивні сульфатні радикали. Ці радикали можуть окислювати золото ефективніше, ніж молекулярний кисень, що призводить до значного збільшення швидкості вилуговування золота. У деяких випадках швидкість розчинення золота може бути збільшена до 8 разів порівняно зі звичайним ціанідним вилуговуванням з повітрям як джерелом кисню.

Солі важких металів

1. Солі свинцю

• Солі свинцю широко використовуються в ціанідному вилуговуванні. У рудах, що містять сульфідні мінерали, такі як пірит та арсенопірит, ці мінерали можуть реагувати з ціанідом та киснем, споживаючи їх та знижуючи ефективність вилуговування золота. Солі свинцю можуть утворювати пасивуючий шар на поверхні сульфідних мінералів, пригнічуючи їхню реакцію з ціанідом та киснем. Водночас свинець може утворювати гальванічний елемент із золотом, сприяючи розчиненню золота. На канадському заводі з виробництва ціаніду, шляхом додавання солей свинцю та підтримки належної концентрації розчиненого кисню, було успішно подолано негативний вплив сульфідних мінералів на ціанування, що призвело до збільшення вилучення золота на 10-15%.

2. Солі ртуті та вісмуту

• Солі ртуті та солі вісмуту також можуть діяти як прискорювачі ціанідного вилуговування. Подібно до солей свинцю, вони можуть утворювати гальванічні елементи із золотом, підвищуючи швидкість вилуговування. Однак через токсичність Меркурій і відносно високу вартість вісмуту, їх застосування є більш обмеженим порівняно із солями свинцю. Але в деяких конкретних випадках, коли руда має унікальні властивості, ці солі все ще можна розглядати як ефективні допоміжні засоби для вилуговування.

Хелатні агенти та інші

1. Лимонна кислота

• Лимонну кислоту можна використовувати як допоміжний засіб для вилуговування Видобуток ціанідного золотаУ рудах, що містять іони металів, такі як мідь, цинк, залізо, ці іони можуть споживати ціанід та кисень, знижуючи ефективність вилуговування золота. Лимонна кислота може зв'язуватися з цими іонами металів, утворюючи стабільні комплекси. Наприклад, вона утворює мідно-цитратний комплекс. Це не тільки зменшує споживання ціаніду та кисню цими домішковими іонами, але й допомагає диспергувати мінерали пустої породи, покращуючи загальні умови вилуговування. У деяких лабораторних експериментах додавання лимонної кислоти до розчину для вилуговування ціанідом збільшило вилучення золота на 5-10%.

2. Сполуки на основі аміаку

• У деяких випадках сполуки на основі аміаку можуть бути використані як допоміжні речовини для вилуговування, особливо в рудах, що містять мідно-золотомісні мінерали. Аміак може утворювати комплекси з іонами міді, зменшуючи втручання міді в ціанідне вилуговування золота. Регулюючи співвідношення аміак-ціанід у розчині для вилуговування, можна вибірково розчиняти золото, мінімізуючи розчинення міді, що є корисним для подальших процесів вилучення золота.

Випадки застосування

1. У золотій шахті в Австралії

• Шахта переробляла низькосортну золоту руду з високим вмістом сірки. Завдяки використанню комбінації перекису водню та солей свинцю як допоміжних речовин для вилуговування було досягнуто значних покращень. Швидкість вилуговування золота збільшилася на 8-10% порівняно з традиційним ціанідним вилуговуванням. Додавання перекису водню забезпечувало додатковий кисень, посилюючи окислення золота, тоді як солі свинцю гальмували негативний вплив сульфідних мінералів. Споживання ціанідів також зменшилося приблизно на 20%, що призвело до значної економії коштів.

2. Китайська золота шахта, що займається видобутком складних руд

• Руда в цій шахті містила високий рівень домішок міді та заліза. Завдяки використанню лимонної кислоти як допоміжної речовини для вилуговування в процесі ціанідного вилуговування, коефіцієнт вилучення золота збільшився з 70% до 78%. Лимонна кислота зв'язувалася з іонами міді та заліза, зменшуючи їхнє втручання в реакцію золото-ціанід. Час вилуговування також дещо скоротився, що підвищило загальну продуктивність гірничих робіт.

Міркування щодо вибору та використання допоміжних засобів для вилуговування

1. Характеристики руди

• Склад руди має вирішальне значення для визначення відповідної допоміжної речовини для вилуговування. Для руд з високим вмістом сірки можуть бути більш придатними окислювачі, такі як пероксид кальцію або пероксид барію, оскільки вони не тільки забезпечують кисень, але й зменшують негативний вплив сірки. У рудах з високим рівнем домішкових іонів металів слід розглянути хелатні агенти, такі як лимонна кислота або сполуки на основі аміаку.

2. Економічна ефективність

• Необхідно оцінити вартість допоміжної речовини для вилуговування, включаючи її закупівельну ціну, транспортування та зберігання. Деякі допоміжні речовини для вилуговування, такі як певні солі вісмуту, можуть бути ефективними, але відносно дорогими. У таких випадках необхідно знайти баланс між вартістю та покращенням вилучення золота. Крім того, скорочення споживання ціаніду та часу вилуговування завдяки використанню допоміжних речовин для вилуговування також слід враховувати в аналізі економічної ефективності.

3. Вплив на навколишнє середовище

• Оскільки ціанідне вилуговування вже має екологічні проблеми через токсичність ціаніду, вибір допоміжної речовини для вилуговування також повинен враховувати її вплив на навколишнє середовище. Наприклад, деякі окислювачі можуть утворювати побічні продукти, які потребують належної обробки. Використання ртуть Використання солей, хоча й ефективне в деяких випадках, дуже обмежене через їхню надзвичайну токсичність та небезпеку для навколишнього середовища.

Висновок

Допоміжні речовини для вилуговування відіграють життєво важливу роль у ціанідному вилуговуванні золота. Вони можуть значно підвищити ефективність процесу вилуговування, збільшуючи вилучення золота, скорочуючи час вилуговування та зменшуючи споживання ціаніду. Розуміючи різні типи допоміжних речовин для вилуговування, їхні механізми роботи та те, як вибрати найбільш підходящі з них на основі характеристик руди, золотодобувні компанії можуть оптимізувати свою діяльність. Оскільки попит на золото продовжує зростати, використання допоміжних речовин для вилуговування в ціанідному вилуговуванні, ймовірно, стане ще більш поширеним, сприяючи більш сталим та ефективним методам видобутку золота.