Ефективното управление на концентрацията на свободен цианид в процеса на излугване на златен цианид изисква измерване в реално време в рамките на излугващите вериги. Вградените анализатори, разположени директно в тръбопроводи или резервоари за шлам, непрекъснато проследяват концентрациите на свободен цианид, остатъчен цианид и WAD цианид. Тези инструменти елиминират забавянията при ръчно вземане на проби, минимизират рисковете от грешки на оператора и предлагат данни за процеса на всеки 3–10 минути, което подпомага бързото вземане на решения в динамични производствени среди.
Основи на цианидното излугване за извличане на злато
Цианидното излужване на златото е крайъгълният камък на хидрометалургичното извличане на злато, позволявайки извличането му от нискокачествени и сложни руди. В този процес златото се превръща от естествената си метална форма в разтворим комплекс, най-често чрез използването на натриев цианид (NaCN) при силно алкални условия. Основната химична реакция включва злато, цианидни йони и молекулярен кислород, което води до образуването на стабилен златен цианиден комплекс [Au(CN)_2]^–—ключова реакция за индустриално извличане на злато:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Поддържането на адекватна концентрация на цианид, достатъчно разтворен кислород и алкално pH (обикновено >10) е от решаващо значение за улесняване както на разтварянето, така и на безопасната работа, тъй като алкалните условия потискат образуването на токсичен циановодороден газ. Кинетиката на излужване е силно повлияна от тези параметри, както и от плътността на пулпата и размера на частиците – променливи, рутинно оптимизирани в работата на инсталацията и използвани в напреднали изследвания за цианиране на злато. Освен това, минералогията на рудата и наличието на примеси, като медни йони, могат да намалят ефективността на процеса, като се конкурират за цианид и образуват нежелани комплекси, които увеличават разхода на реагент и по-ниски нива на добив на злато.
Онлайн мониторинг на цианид и злато в разтвор за излужване на злато
*
Процесът на излужване на злато с цианид остава несравним по отношение на оперативна простота, рентабилност и добив на екстракция за повечето видове руди. Последните постижения включват термодинамично и кинетично моделиране за прогнозиране на поведението на излужване, оптимизиране на концентрацията на свободен цианид и минимизиране на излишната употреба на реагенти чрез подобрен анализ на концентрацията на пулп при излужване и измерване на плътността на златния инфилтрат. Ултразвуковият концентратор Lonnmeter за измерване на цианиди също допринесе за по-точно и в реално време наблюдение на концентрацията на цианид в минните операции, улеснявайки прецизния контрол на условията на излужване и намалявайки загубите.
Докато цианидното излужване за извличане на злато доминира в индустриалната практика, методите за излужване на злато без цианид набират скорост поради нарастващите екологични и регулаторни опасения. Алтернативни технологии като тиосулфатно и хипобромитно излужване предлагат екологични алтернативи за излужване на злато и са демонстрирали конкурентни добиви на злато в лабораторни и пилотни проучвания. Например, процесът на Dundee Sustainable Technologies използва натриев хипобромит, за да замени цианида, постигайки бързо извличане на злато и елиминирайки рисковете от третирането и обезвреждането на цианидния инфилтрат. Въпреки това, внедряването в голям мащаб е затруднено от фактори, включително цена, интеграция на процеса и специфична за рудата съвместимост.
Изборът на процес между цианиден и безцианиден подход зависи от баланса между извличане на злато от цианиден инфилтрат, техническа осъществимост, оперативни разходи, въздействие върху околната среда и съответствие с регулаторните изисквания. Цианидното излугване остава предпочитаният метод за много минни операции поради предвидимата кинетика на излугване при цианиране на злато и управляемите екологични рискове, когато са съчетани с надеждни системи за мониторинг на концентрацията на цианид. За разлика от това, усъвършенстваните технологии за цианидно излугване и екологичните алтернативи осигуряват важни пътища за мини, изправени пред проблеми със социалните лицензи, сложни видове руда или строги регулаторни среди. Компромисите на всеки метод изискват внимателна оценка на концентрацията на свободен и остатъчен цианид в златния инфилтрат, плътността на пулпата, състава на инфилтрата и специфичните за обекта ограничения.
Химия и реакционни механизми при излугване на злато с цианид
Стехиометрия на разтваряне на злато: Взаимодействия между злато, цианид и кислород
Процесът на излужване на злато с цианид се определя от стехиометрията, описана от уравнението на Елснер:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Тази реакция подчертава централните роли на металното злато, свободните цианидни йони (CN⁻) и молекулярния кислород. Всеки мол кислород позволява разтварянето на четири мола злато, като цианидът образува стабилен дицианоауратен комплекс ([Au(CN)₂]⁻). За ефективно извличане на злато чрез цианидно излугване е необходимо да има достатъчно количество цианид и кислород.
Роля на кислорода като катализатор; Влияние на нивото на разтворен кислород върху кинетиката на излужване
Кислородът действа като критичен окислител, който улеснява разтварянето на златото, но не се изразходва в каталитичен смисъл – той участва стехиометрично, но често ограничава скоростта на реакцията в промишлените системи. Кинетиката на излужване на злато, особено при контрола на концентрацията на излужване на пулпа, зависи силно от концентрацията на разтворен кислород (DO). Когато свободният цианид е в излишък, липсата на кислород директно ограничава скоростта на излужване.
Например, ниското съдържание на разтворен кислород намалява ефективността на излужване, дори ако цианидът е в изобилие, докато прекомерното количество разтворен кислород чрез засилено аериране, разбъркване или добавяне на кислородни наномагънца може значително да подобри кинетиката и извличането на златото. Лабораторните и обектовите данни показват, че измерванията на обемния кислород могат да надценят наличния кислород на повърхността на златото поради транспортни съпротивления в пулпата; реалният разтворен кислород на реакционните интерфейси често е по-нисък, което допълнително подчертава необходимостта от усъвършенствани стратегии за контрол и разпределение на кислорода.
Влияние на алкалните условия (корекция на pH) върху безопасността и ефективността на системата
Цианидното излугване за извличане на злато трябва да се извършва в силно алкални условия, обикновено pH 10–11,5. Този диапазон на pH стабилизира цианида, като насърчава наличието на свободни CN⁻ частици и потиска образуването на летлив циановодороден газ (HCN), който се отделя при pH под 9,3 и представлява риск от остра токсичност.
pH обикновено се регулира с помощта на натриев хидроксид (NaOH), натриев карбонат (Na₂CO₃) или вар (Ca(OH)₂), като изборът се влияе от вида на рудата и оперативната икономика. Използването на вар, особено над pH 11, може да забави скоростта на разтваряне на златото – ефект, който се дължи на промени в междуфазовите реакции, а не на разтворимостта в кислород. Твърде високото pH с вар е свързано с намалена ефективност на излужване, особено когато има арсен или други примеси, поради променена повърхностна или химическа кинетика.
За да се поддържа безопасен и ефикасен процес на цианиране на златото, съвременните златни заводи внедряват автоматизирано наблюдение на pH и концентрацията на цианид, базирано на вградена сензорна технология. Това гарантира, че процесът остава в оптималния алкален прозорец, стабилизирайки свободния цианид и предотвратявайки образуването на опасен HCN, като същевременно се минимизира употребата на цианид и нежеланото разтваряне на примеси.
Значение на цианидните видове: свободен цианид спрямо остатъчна концентрация на цианид в процеса
При анализа на концентрацията на излужване на пулпа, не всички разтворени цианиди са еднакво налични за излужване на злато. Процесът разграничава свободния цианид от различни остатъчни (комплексни) цианидни видове.
- Свободен цианид(сума от наличния CN⁻ и, при ниско pH, HCN) е активният агент, който позволява директно разтваряне на златото.
- Остатъчен цианидсе състои от метал-цианидни комплекси (напр. с мед, желязо или цинк). Тези видове са по-малко достъпни за разтваряне на злато, увеличават консумацията на цианид и са основни цели при третирането и обезвреждането на цианиден инфилтрат поради опасения за токсичност.
Прецизният контрол на нивата на свободен цианид е от съществено значение за максимизиране на добива от екстракция на злато и минимизиране на загубите на цианид. Вградените техники за измерване на концентрацията на свободен цианид, включително усъвършенствани инструменти като ултразвуковия концентратор Lonnmeter за измерване на цианид, позволяват регулиране на добавянето на реагенти в реално време. Това поддържа ефективността и ограничава остатъчните концентрации на цианид до разумни нива.
Високото остатъчно съдържание на цианид може да сигнализира за нежелани странични реакции (напр. консумация на основен метал), неефективен контрол на процеса или необходимост от специално разработена химия за излугване – особено при преход към екологични алтернативи за излугване на злато или методи за излугване без цианид. Съвременните процеси за извличане на злато от цианиден инфилтрат използват непрекъснат мониторинг на видовете на цианида като част от усъвършенстваните технологии за излугване с цианид, за да се повиши ефективността, безопасността и екологичното съответствие на процеса.
Ключови променливи, влияещи върху процеса на излужване на злато с цианид
Характеристики и подготовка на рудата
Ефективността на излужването на злато с цианид зависи фундаментално от минералогията на рудата, размера на златните частици и предварителната обработка. Рудите, съдържащи злато, заключено в сулфидни минерали, особено пирит, са известни като огнеупорни и показват ниски нива на екстракция, освен ако не са правилно предварителни. Например, богатите на пирит концентрати изискват по-високи концентрации на цианид, но това увеличава разхода на реагенти и екологичните разходи, без да гарантира пропорционално извличане на златото. Увеличаването на базовите метали като мед, цинк или желязо се конкурира със златото за цианид, причинявайки ненужна консумация и образувайки пасивационни слоеве върху златото, което възпрепятства разтварянето.
Минерали, които „крадат пре-зърна“, като естествен въглерод, и минерали от пустата земя, които адсорбират златни комплекси, допълнително намаляват ефективността на процеса. Следователно, задълбочената минераложка характеристика преди проектирането на процеса е от съществено значение за идентифициране на проблемните видове и техните текстурни взаимоотношения. Подобреното излужване включва идентифициране дали златото е свободно смилаемо – достъпно за директно цианиране – или капсулирано и изискващо предварителна обработка.
Разпределението на размера на частиците влияе пряко върху кинетиката на излужване при цианиране на злато. По-финото смилане подобрява експозицията на повърхността, повишавайки степента на извличане, но след оптимален размер, прекомерното смилане намалява ефективността, като създава шламове, които възпрепятстват масопреноса и могат да увеличат загубите. Проучванията показват, че за много руди, максимизирането на дела на свободното злато при определено смилане постига по-добра достъпност до цианиди и по-добра промишлена производителност. Много финото смилане е полезно за силно капсулирано злато, но може да доведе до прекомерна консумация на реагент или агломерация.
Стратегиите за предварителна обработка се избират според вида на рудата. Механичната предварителна обработка чрез ултрафино смилане значително увеличава достъпността на капсулираното злато. Химичните обработки, като алкално или киселинно излугване, разграждат вредните сулфидни матрици. Термичните обработки, като например изпичане, превръщат сулфидите в оксиди, което прави златото по-лесно за излугване. Предварителното варене – добавяне на вар преди излугване – стабилизира pH и предотвратява образуването на разтворими, реактивни вещества. Например, алкалното и двустепенното окислително изпичане може значително да увеличи добива на огнеупорни руди от типа Карлин. В южноафриканските огнеупорни хвостохранилища, комбинацията от механична и химическа предварителна обработка подобрява скоростта на извличане на злато повече, отколкото всеки от двата подхода поотделно.
Оперативни условия на излужване
Оптимизиране на концентрацията на цианид
Концентрацията на цианид в разтвора трябва да се контролира стриктно. Недостатъчното количество свободен цианид забавя разтварянето, докато излишъкът увеличава разходите и екологичното натоварване, без съответното повишаване на добива на злато. Казусите идентифицират около 600 ppm като оптимално ниво за определени руди, което подпомага пълното разтваряне, но ограничава разхищението. Непрекъснатото наблюдение на концентрацията на цианид и автоматизираното дозиране – с помощта на инструменти като ултразвуковия концентратор Lonnmeter – позволяват фино настроено добавяне на реагент, което отговаря на изискванията за руда и стабилизира оперативните разходи.
Плътност на инфилтрата и концентрация на излужване на пулпа
Плътността на пулпата – съотношението твърдо вещество към течност – играе важна роля в масопреноса и извличането на злато. По-ниската плътност на пулпата подобрява излужването на златото поради повишената мобилност на разтвора и достъпа до реагенти, но увеличава разходите за вода и обработка на реагенти. По-високите плътности намаляват използването на реагенти, но крият риск от непълно излужване поради лош масопренос. За оптимизиране на процеса са необходими внимателен анализ на концентрацията на излужване на пулпата и измерване на плътността на златния инфилтрат.
Разбъркване и контрол на температурата
Правилното разбъркване е от решаващо значение за суспендирането на частиците и насърчаването на ефективен контакт между разтворения цианид и златото. По-високите скорости на разбъркване обикновено повишават ефективността на излужването, особено за руди, склонни към образуване на слуз или агрегация на частиците. Прекалено агресивното разбъркване обаче може да доведе до физически загуби или нежелани странични реакции от окисляването. По подобен начин повишаването на температурата ускорява разтварянето на златото, но работните температури трябва да бъдат балансирани – по-високите температури ускоряват скоростта на реакцията, но също така насърчават загубата на цианид чрез изпаряване или разлагане.
Регулиране на времето за излужване
Времето за излужване трябва да бъде достатъчно дълго за завършване на разтварянето, но и достатъчно кратко, за да се оптимизира производителността и да се сведе до минимум консумацията на цианид. Проучванията показват, че използването на смесени химични излужващи агенти може драстично да намали необходимото време за контакт, като същевременно подобри цялостното извличане. Кратките периоди на излужване с ефективна химическа активация намаляват нуждите от реагенти, оперативните разходи и рисковете за околната среда. Пълният контрол върху времето за излужване е от съществено значение, за да се съобрази приложението на реагентите с кинетиката на екстракция за специфични видове руда.
Внимателното интегриране на характеризирането на рудата, избора на предварителна обработка, контрола на плътността на пулпата, непрекъснатото наблюдение на концентрацията на цианид и регулирането на оперативните параметри са в основата на съвременното и ефективно извличане на злато чрез цианидно излугване.
Техники за измерване и контрол на концентрацията в потока
Съвременни решения за мониторинг
Техниките за измерване на концентрацията на свободен цианид включват амперометрични сензори и реакции на лиганден обмен, които позволяват директно и точно количествено определяне, подходящо за анализ на концентрацията на пулпно излужване и потоци на златни инфилтрати. Ключови параметри като свободен цианид и WAD цианид трябва да се измерват за контрол на процеса и съответствие с екологичните изисквания, тъй като регулаторните ограничения сега изискват почти непрекъснато проследяване на остатъчната концентрация на цианид в златните инфилтрати. Вградени инструменти, инсталирани на стратегически места във веригата, позволяват прецизен контрол на дозирането на цианид и осигуряват ранно предупреждение за отклонения в процеса.
Ултразвуковите измервателни инструменти, типични за ултразвуковия концентратор Lonnmeter, се използват за наблюдение на плътността както на цианидите, така и на пулпата в циклите на излужване. Този измервател прилага принципите на ултразвуково предаване, за да определи промените в плътността на разтвора, свързани с концентрациите на цианид и злато в инфилтрата. Директното измерване позволява на операторите незабавно да оценят ефективността на извличане на злато, да оптимизират параметрите на аерация и разбъркване и да поддържат стабилност на процеса. Дизайнът на Lonnmeter поддържа автоматизирано регистриране на данни в реално време и незабавна интеграция със системите за управление на инсталацията. Например, при наблюдение на плътността на пулпата, Lonnmeter осигурява непрекъсната обратна връзка, намалявайки необходимостта от лабораторно измерване на плътността и позволявайки бързи корекции на консистенцията на пулпата за подобрена кинетика на излужване и извличане на злато.
На практика тези съвременни решения осигуряват:
- Незабавни данни за цианид и плътност, подобряващи точността на дозиране.
- Подобрено спазване на разпоредбите за изхвърляне на отпадъци и хвостохранилища благодарение на приложими данни за остатъчния цианид.
- Оперативни икономии, тъй като корекциите на процеса могат да се правят без забавяне.
Стратегии за контрол на обратната връзка
Автоматизираният контрол на процеса използва данни от вградени измервания, за да оптимизира непрекъснато добавянето на реагенти, плътността на пулпата и аерацията при извличане на злато чрез цианидно излугване. Ключовият принцип е обратната връзка - показанията на сензорите в реално време се предават на програмируеми логически контролери (PLC), които след това автоматично регулират добавянето на цианид, реагенти за разрушаване и добавки за излугване. Това елиминира грешките при ръчно дозиране, засилва контрола върху кинетиката на излугване и минимизира консумацията на цианид.
Стратегиите за обратна връзка по отношение на процеса включват:
- Логика, базирана на правила, която задава граници и скорости на дозиране въз основа на предварително зададени прагове за концентрация на цианид.
- Оптимизация, базирана на модел, която интерпретира данни от множество сензори – цианид, плътност, pH, разтворен кислород – за да увеличи максимално ефективността на извличане на злато.
- Непрекъснатото измерване в линията позволява измерване на плътността на златния инфилтрат, за да се подпомогне корекция на разбъркването иконсистенция на суспензията.
Автоматизираните стратегии за контрол с обратна връзка намаляват потреблението на цианид, разхищението на реагенти и оперативната вариабилност. Например, казуси от търговски операции показват намаление на потреблението на цианид с до 21%, като добивът на злато остава постоянен или се подобрява благодарение на оптималния състав на инфилтрата и ефективния контрол на процеса. Добивът на злато от цианиден инфилтрат се възползва директно от стабилното и добре контролирано дозиране на реагента.
Интегрираните системи за обратна връзка също така подкрепят екологични алтернативи за излужване на злато, като поддържат строг контрол върху нивата на цианиди, намаляват емисиите и оптимизират унищожаването или...процеси на възстановяванеАвтоматизираното дозиране, базирано на онлайн измервания, превъзхожда ръчните методи за титруване, които са по-бавни и по-податливи на несъответствия.
В обобщение, усъвършенстваните технологии за цианидно излугване комбинират измерване в реално време – като напримерУлтразвуков измервател на концентрация Lonnmeter—с автоматизиран контрол с обратна връзка. Този подход оптимизира всеки етап, от анализа на концентрацията на излужване на пулпа до третирането и обезвреждането на цианидния инфилтрат, като по този начин повишава ефективността на процеса и спазва стандартите за опазване на околната среда и безопасност.
Оптимизация на процесите и подобряване на възстановяването
Данните от измерванията в реално време са гръбнакът на усъвършенстваната оптимизация на процесите в процеса на излужване на злато с цианид. Вградени инструменти, като например ултразвуковия концентратор Lonnmeter, осигуряват точни, непрекъснати отчитания на концентрацията на свободен цианид и плътността на инфилтрата, предоставяйки на операторите информацията, необходима за динамично регулиране на оперативните параметри. Това включва автоматизиран контрол на дозирането на цианид, който поддържа целевите диапазони на концентрация и намалява променливостта на процеса. Например, поддържането на свободен цианид в рамките на ±10% от зададените стойности осигурява ефективна кинетика на излужване без прекомерна употреба на ресурси или загуба на злато, дори когато качеството на рудата или производителността се колебаят.
Динамичното регулиране, осигурено от непрекъснато наблюдение на цианидите, насърчава бързата реакция при контрола на веригите за излугване. Автоматизираните системи за пълнене, захранвани от данни в реално време, минимизират рисковете както от недостатъчно дозиране (което води до по-ниски нива на извличане на злато), така и от предозиране (което увеличава разходите за реагенти и екологичните задължения). Данните от вградените анализатори се интегрират гладко с работните процеси за анализ на концентрацията на излугване на пулпа и измерване на плътността, като по този начин информират решенията за скоростта на смесителя, скоростите на аериране и други критични променливи при извличането на злато чрез цианидно излугване.
Оптимизацията се простира надолу по веригата: интегрираният поток от данни поддържа етапите на адсорбция на въглерод (CIP/CIL) и утаяване на цинк, като адаптира условията на процеса въз основа на текущото наличие на цианид. В процесите на адсорбция на въглерод, точно наблюдаваните нива на цианид гарантират, че активният въглен не достига преждевременно насищане или възможности за пропускане на улавяне, докато модулирането на pH и входящия въглерод въз основа на профили на излужване в реално време може да повиши ефективността на адсорбция на злато над 98% в сложни руди. За утаяване на цинк, особено в суровини с високо съдържание на неблагородни метали (като цинк и мед), поддържането на оптимална остатъчна концентрация на цианид в златния инфилтрат избягва прекомерната консумация на цинк и неконтролираните странични реакции, което директно подобрява степента на добив.
Процесът SART, използван там, където базовите метали представляват значителна интерференция, също се възползва от интегрираното измерване на цианидите. Автоматизираният контрол върху стъпките на сулфидизация и подкиселяване, ръководен от данни за свободните цианиди в реално време, постига селективно отстраняване на цинк и мед, което рационализира рециклирането на цианидния разтвор за текущо излужване. Това намалява общото потребление на цианид, увеличава ефикасността на извличането на злато от цианидния инфилтрат и подкрепя екологични алтернативи за излужване на злато.
При минимизиране на употребата на реагенти, взаимодействието между бързото наблюдение на концентрацията на цианид и контрола на процеса не може да бъде надценено. Чрез предотвратяване на излишното добавяне на цианид, инсталациите значително намаляват разходите и ограничават генерирането на опасни отпадъци. В същото време, поддържането на възможно най-ниската ефективна доза цианид избягва риска от непълно излужване или улавяне на злато, осигурявайки висок добив. Вградени системи,Поради устойчивостта им на смущения от мътност на суспензията или променлив поток, са особено подходящи за тази цел – предоставяйки надеждни и приложими данни за всеки етап от третирането и обезвреждането на цианидния инфилтрат.
Оптималният добив на злато се постига чрез синхронизиране на параметрите на излужване на злато и процесите на извличане надолу по веригата, като всичко това е подкрепено от прецизен, непрекъснат мониторинг. Адаптираните корекции на процеса, базирани на вградени показатели за концентрация и плътност на цианида, създават затворена система, която максимизира възвръщаемостта, като същевременно повишава устойчивостта и безопасността при цианидното излужване на злато. Този подход позволява на операциите да използват усъвършенствани технологии за цианидно излужване както в традиционните, така и в безцианидните методи за излужване на злато, като непрекъснато оптимизират ефективността, извличането и съответствието с регулаторните изисквания благодарение на надеждни системи за контрол, базирани на данни.
Процес на извличане на злато
*
Управление на околната среда при цианидно излужване на злато
Ефективното управление на околната среда в процеса на излужване на злато с цианид зависи от стриктната детоксикация, третиране и боравене с цианидните инфилтрати и отпадъци. Технологиите и протоколите за справяне с остатъчния цианид са напреднали, намалявайки както екологичните, така и рисковете за човешкото здраве.
Детоксикация, третиране на цианиден инфилтрат и управление на хвостохранилищата
Методите за детоксикация на цианиден инфилтрат дават приоритет на разграждането и отстраняването на токсични цианидни видове. Химичното окисление остава стандарт, превръщайки свободния и слабо киселинно дисоциируем (WAD) цианид в по-безопасни форми като цианат, който е по-малко токсичен и лесно се разлага. Интегрирането на онлайн анализатори на процеси и системи, които автоматизират мониторинга на цианидите, е насочило инсталациите към проактивно управление, минимизирайки токсичните емисии.
Управлението на хвостохранилищата разчита на проектирани съоръжения за съхранение на хвостохранилища (HSF), проектирани да задържат остатъчен цианид. Най-добрите практики включват използването на двойни облицовки, системи за събиране на инфилтрационни води и непрекъснато наблюдение на водния баланс. Тези инженерни контроли помагат за предотвратяване на проникването на подпочвени води и замърсяването на повърхностните води. Специфичните за обекта протоколи за експлоатация на HSF се адаптират към променливи като климатични екстремуми и регионални хидрологични рискове, като насоките за безопасност определят действия за защита на местната биота и водните ресурси.
Задължително е цялостно управление на водите, което обхваща повторно използване на водата, пречистване преди изпускане и планиране за действие при нарушения на хвостохранителните съоръжения. Плановете за готовност за извънредни ситуации включват данни за мониторинг на процесите в реално време, за да се ускори реакцията в случай на теч или повреда.
Мониторинг и намаляване на остатъчните концентрации на цианиди
Спазването на регулаторните изисквания изисква непрекъснато наблюдение с висока резолюция на остатъчните концентрации на цианиди в излужването на пулпа и отпадъчните води от хвоста. Вградено измерване на концентрацията в реално време с технологии като...Ултразвуков концентратор Lonnmeterи търговски устройства, използващи амперометрия за лиганден обмен, позволяват прецизен анализ на свободни цианиди и WAD цианидни видове в потоци от златни инфилтрати.
Тези системи поддържат:
- Автоматизиран контрол на дозирането на цианид, минимизиране на прекомерната употреба на реагенти, като същевременно се запазва ефективността на извличане на злато.
- Директна интеграция с процесите на унищожаване на цианиди, което дава възможност за строго управление на стандартите за изхвърляне на отпадъци и екологичните разрешителни.
- Дистанционно предаване на данни за разпределени минни операции, подобряващо пространствено-времевото покритие и оперативната отчетност.
Непрекъснатият мониторинг при граници на откриване от едва 10 ppb позволява на операторите да отговарят на строги национални и международни изисквания за безопасност. Автоматизираните системи намаляват грешките при ръчно вземане на проби, скъсяват циклите на обратна връзка с данните и предоставят подробни срокове за коригиращи интервенции при нарушения в процеса.
Минимизиране на екологичния отпечатък, като същевременно се поддържа ефективността на процесите
Балансирането на добива на злато спрямо въздействието върху околната среда изисква повече от рутинен мониторинг. Усъвършенстваните технологии за рециклиране на цианид позволяват повторното използване на цианид в процеса на добив на злато, като директно намаляват както производството на токсични отпадъци, така и оперативните разходи, като същевременно поддържат целевите нива на добив на злато. Въвеждането на тези системи намалява екологичния отпечатък и привежда операциите в съответствие с глобалните стандарти за устойчивост.
Успоредно с това, златодобивните обекти все по-често изпробват алтернативни реагенти за излужване и методи за излужване на злато без цианиди, включително тиосулфат, глицин или екологични биологични варианти. Когато цианидът е неизбежен, измерването на плътността на златния инфилтрат и прецизният анализ на концентрацията на пулпата при излужване подпомагат оптималното използване на реагенти, намалявайки необходимата доза и понижавайки токсичността на хвостохранилищата.
Иновативните методи, като редукционно пържене и магнитно разделяне при преработката на хвостохранилищата, минимизират по-нататъшната зависимост от цианиди и позволяват по-цялостно извличане на ценни метали от отпадъчните потоци. Най-добрите практики на обекта наблягат на надеждното проектиране на съоръженията, спазването на законовите разпоредби и ангажирането на общността за смекчаване на случайните изпускания и осигуряване на адаптивно, рисково информирано управление през целия експлоатационен живот на мината.
Казуси от юрисдикции като Кения и Австралия показват, че последователното прилагане на тези практики значително намалява екологичните рискове, свързани с излужването на цианиди, дори при трудни регулаторни или оперативни условия.
В крайна сметка, управлението на околната среда при цианидно излужване на злато изисква комбинация от техническа прецизност при детоксикацията на инфилтрата, строг мониторинг на концентрацията и най-добри практики в индустрията за хвостохранилища и контрол на процеса. Този интегриран подход осигурява обществената и екологичната безопасност, като същевременно осигурява ефективно извличане на златото.
Иновации в излужването на злато без цианид
Нововъзникващите методи за излужване на злато без цианид набират скорост, тъй като минната индустрия търси по-безопасни и по-устойчиви алтернативи на конвенционалния процес на излужване на злато с цианид. Тези технологии са насочени към справяне с належащи проблеми, свързани със замърсяването на околната среда, безопасността на работниците и социалния лиценз, като същевременно разширяват техническите граници на добива на злато.
Тиосулфатно излужване
Тиосулфатното излужване се е превърнало във водещ безцианиден процес, позволяващ извличане на злато от огнеупорни руди, които възпрепятстват традиционното цианидно излужване на злато. Степента на извличане на злато може да достигне до 87% за сложни, високосулфидни концентрати, особено когато амонячни и медни йони присъстват като катализатори. Добавките, като амониев дихидрогенфосфат, повишават добивите и намаляват употребата на реагенти, намалявайки както разходите, така и екологичния отпечатък. Намагнитването на медно-амонячно-тиосулфатния излужител допълнително повишава ефективността на излужването, подобрявайки скоростите на разтваряне и съдържанието на кислород, което води до приблизително 4,74% по-висок добив на злато в сравнение с ненамагнитените системи. Въпреки това, добивите могат да останат ограничени за някои двойно огнеупорни руди, където златото е силно капсулирано от минерали, което подчертава значението на минералогията на рудата за избора на процес.
Излугване на глицин
Глицинът — естествена, биоразградима аминокиселина — служи и като ефективен излужващ агент за злато. Процесите на излужване с глицин осигуряват висока селективност и ниска токсичност, като документираните нива на извличане на злато надхвърлят 90% при някои нискокачествени руди и отпадъци, когато са подобрени с добавки като медни йони и предварителна обработка. Технологията е призната за подобрения си профил на безопасност и минималния риск за почвата и водата в сравнение с цианидния инфилтрат. Въпреки това, оперативната сложност и разходите за реагенти, както и специфичните за рудата изисквания за оптимизация, могат да представляват бариери за внедряването. Проучвания на промишлени случаи в Австралия и Канада демонстрират както техническа, така и икономическа осъществимост, но изпълнението зависи от подробен анализ на концентрацията на пулпата при излужване, надежден мониторинг на процеса и адаптивност към специфичния захранващ материал на мината.
Излугване на хлориди и халогени
Техниките за излужване, базирани на хлориди и други халогени, предлагат убедителни алтернативи за огнеупорни руди и остатъци от руда, като се справят със сценарии, при които цианидното излужване за извличане на злато е затруднено от минерално капсулиране или регулаторни ограничения. Купчиното излужване с окислители като натриев хипохлорит и солна киселина може да подобри извличането на злато от огнеупорни остатъци с над 40%. Тези процеси протичат в киселинни условия и е най-добре да се съчетаят с предварителна обработка като биоокисление или окисление под налягане, за да се отключи злато, което не е достъпно в първичните минерални структури. Оперативните предизвикателства включват безопасността при работа с реагенти и управлението на химическата стабилност по време на целия процес. Оценките на жизнения цикъл разкриват по-нисък потенциал за глобално затопляне в сравнение с традиционните цианидни технологични схеми, но също така подчертават необходимостта от строги оперативни протоколи.
Усъвършенствани методи, базирани на реагенти
Последните изследвания подчертават иновативни реагенти, насочени към селективно, бързо и ефикасно извличане на злато. Системите на базата на натриев цианат, когато се произвеждат с натриев хидроксид и натриев фероцианид при високи температури, показват степен на излужване от 87,56% в концентрати и над 90% при рециклиране на електронни отпадъци. Ефективността и селективността се дължат на натриевия изоцианат като активно вещество. Процесът CLEVR, използващ натриев хипохлорит или хипобромит в затворена, киселинна система, постига добив на злато над 95% в рамките на няколко часа, в сравнение с над 36 часа при класическо цианиране. Методът генерира инертни остатъци и напълно елиминира опасните отпадъчни води и хвостохранилища, което го прави привлекателен за места, където третирането и обезвреждането на цианиден инфилтрат е проблематично.
Тандемна химическа техника, използваща in situ генериране на йодоводородна киселина, предлага допълнителни подобрения за разтваряне на злато от отработени катализатори, особено от промишлени отпадъчни потоци, с минимизиране на отпадъците от реагенти и силна икономическа жизнеспособност. Тези подходи показват, че с оптимизирани условия и контрол на процеса в реално време – като например използване на техники за измерване на концентрацията на свободен цианид и усъвършенствано измерване на плътността на златния инфилтрат – методите без цианид могат да се конкурират или да надминат цианидните както по ефективност, така и по екологични показатели.
Сравнителен анализ
Ефективност на процеса:Процесите без цианиди, като например излугването с магнетизиран тиосулфат и хипохлорит, се характеризират с кинетика на екстракция и добиви, доближаващи се или в някои приложения надвишаващи тези на процеса на излугване с цианид на злато. Глициновите системи също така осигуряват конкурентни добиви за избрани руди.
Безопасност:Методите без цианид на практика елиминират рисковете от остра токсичност, свързани с остатъчната концентрация на цианид в инфилтрата от злато. Работната среда се подобрява и рисковият профил при работа с химикали е значително намален. Въпреки това, вниманието при работа с оксиданти и халогени остава важно.
Въздействие върху околната среда:Безцианидното излужване генерира по-малко опасни отпадъци, опростява третирането и обезвреждането на инфилтрата и намалява въздействието върху водите и почвата. Оценката на жизнения цикъл потвърждава значително подобрение в сравнение с цианидните вериги, като затворените системи и системите с нетоксични остатъци са с най-добри резултати.
Изборът на оптимална екологична алтернатива за излужване на злато зависи от характеристиките на рудата, местните мерки за контрол на околната среда и оперативната готовност. Усъвършенстваните инструменти за мониторинг, като например ултразвуковия измервател на концентрацията Lonnmeter за измерване на цианид, остават критични за всички технологични маршрути, осигурявайки точна кинетика на излужване при цианиране на злато – независимо дали има цианид или не – и поддържайки стабилни, адаптивни операции за извличане на злато.
Често задавани въпроси
Какво е значението на измерването на концентрацията на свободен цианид в процеса на излугване на цианидно злато?
Точното измерване на концентрацията на свободен цианид е от съществено значение за ефективността на процеса на излужване на злато с цианид. Свободният цианид представлява химически активната част, достъпна за образуване на злато-цианидни комплекси, което позволява на златото да се разтвори в разтвор за екстракция. Недостатъчното количество свободен цианид може да потисне скоростта на разтваряне на златото, намалявайки общия добив; излишъкът от цианид води до разточително потребление на реагенти и увеличава риска от замърсяване на околната среда и разходите за процес. Автоматизираните онлайн анализатори, за разлика от ръчното титруване, осигуряват мониторинг в реално време, който позволява динамичен контрол на дозирането на цианида и поддържа спазването на строги стандарти за изхвърляне. Тези практики минимизират химическите отпадъци и засилват експлоатационната безопасност, както е показано в проучвания, където оптималните концентрации на свободен цианид около 600 ppm максимизират извличането на злато с минимизирано екологично натоварване.
Как плътността на инфилтрата влияе върху ефективността на излугването със златен цианид?
Плътността на инфилтрата (или пулпата) влияе пряко върху масопреноса, смесването и наличието на цианид и кислород за разтваряне на златото. Правилно управляваната плътност подобрява излагането на златните частици на реагентите и оптимизира кинетиката на излужване. Например, намаляването на плътността на пулпата може да увеличи извличането на златото чрез улесняване на разбъркването и контакта с реагента, докато прекомерно високата плътност може да наруши смесването и да увеличи консумацията на цианид. Регулирането на плътността на пулпата, заедно с фактори като pH и температура, може значително да подобри скоростта на извличане на златото и да намали времето за излужване, особено за нискокачествени руди. Експерименти показват, че правилният баланс между съотношението твърдо вещество-течност и смесените помощни средства-излужващи агенти може да намали наполовина консумацията на цианид, като същевременно удвои ефективността за някои видове руди.
Какви са предимствата от използването на ултразвуковия концентратор Lonnmeter при мониторинг на концентрацията на пулп при излужване?
Ултразвуковият концентратор Lonnmeter позволява неинвазивен мониторинг в реално време на концентрацията и плътността на инфилтрата от пулп. Неговият ултразвуков дизайн с скоби и без ядрен механизъм избягва директен контакт с опасни шлами, елиминирайки рисковете от течове и подобрявайки безопасността, особено в корозивни среди. Устройството осигурява прецизност на измерване в рамките на 0,3% и се интегрира безпроблемно със системи за управление на процесите PLC/DCS за непрекъсната автоматизация. Операторите могат да оптимизират използването на реагенти и да регулират дозирането мигновено, за да поддържат стабилен добив на злато. Конструкцията на уреда, която не изисква поддръжка, и издръжливите, устойчиви на корозия материали са подходящи за тежки минни условия и осигуряват дългосрочна надеждност. В приложения, вариращи от излужване на злато с цианид до производство на водно стъкло, обратната връзка в реално време на Lonnmeter подобрява стабилността на процеса, намалява отпадъците и допринася за съответствие с регулаторните изисквания.
Може ли да се постигне добив на злато без използване на цианид?
Да, съществуват алтернативни методи за излужване на злато без цианиди. Техниките, използващи тиосулфат, хлоридни системи, глицин, трихлороизоцианурова киселина и натриев цианат, са показали, че степента на извличане на злато често надвишава 87–90%. Тези методи са нетоксични, рециклируеми и ефективни за руди и електронни отпадъци. Тяхното приемане зависи от минералогията на рудата, цената, сложността на процеса и местните разпоредби. Изпълнението варира: някои проекти, като REVIVE SSMB, показват висока устойчивост и ефикасност, докато други срещат оперативни и обществени предизвикателства. Докато методите без цианиди предлагат екологични предимства и отговарят на по-строги стандарти за безопасност, тяхната осъществимост за преработка в промишлен мащаб трябва да отчита разходите за реагенти и съвместимостта със съществуващата инфраструктура.
Защо е важно да се контролира остатъчната концентрация на цианид по време и след процеса на излугване на злато?
Контролирането на концентрацията на остатъчен цианид е жизненоважно за опазването на околната среда и човешката безопасност. Остатъчният цианид в инфилтрата представлява риск от остра токсичност и трябва да се управлява, за да се спазят международните разпоредби за изхвърляне. Използват се техники като химическо окисление, биоразграждане със специализирани микроби, адсорбция върху активен въглен и фотокатализа за намаляване на нивата на цианид преди изпускането на отпадъчните води. Правилният контрол по време на излужването максимизира извличането на злато и минимизира количеството на остатъчния цианид, намалявайки нуждите от пречистване надолу по веригата. Неспазването на правилата води до замърсяване и потенциални опасности за здравето на близкото население и екосистеми. Отговорното управление на цианидите е в съответствие с най-добрите практики за балансиране на икономическите ползи с екологичното стопанисване и подкрепя социалния лиценз на минната дейност.
Време на публикуване: 26 ноември 2025 г.
