Effectief beheer van de vrije cyanideconcentratie in het cyanide-uitloogproces van goud vereist realtime metingen binnen de uitloogcircuits. Inline-analysatoren, direct in de slurryleidingen of -tanks geplaatst, volgen continu de concentraties van vrije cyanide, residuele cyanide en WAD-cyanide. Deze instrumenten elimineren vertragingen bij handmatige monstername, minimaliseren het risico op bedieningsfouten en leveren procesgegevens om de 3-10 minuten, waardoor snelle besluitvorming in dynamische fabrieksomgevingen mogelijk is.
De basisprincipes van cyanide-uitloging voor goudwinning
Cyanide-uitloging van goud is de hoeksteen van de hydrometallurgische goudwinning en maakt de winning mogelijk van goud uit laagwaardige en complexe ertsen. Bij dit proces wordt goud omgezet van zijn oorspronkelijke metaalvorm in een oplosbaar complex, meestal door gebruik te maken van natriumcyanide (NaCN) onder sterk alkalische omstandigheden. De essentiële chemische reactie omvat goud, cyanide-ionen en moleculaire zuurstof, wat resulteert in de vorming van het stabiele goudcyanidecomplex [Au(CN)₂]⁻ – een reactie die cruciaal is voor de industriële goudwinning.
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Het handhaven van een adequate cyanideconcentratie, voldoende opgeloste zuurstof en een alkalische pH (doorgaans >10) is cruciaal voor zowel een goede oplossing als een veilige verwerking, aangezien alkalische omstandigheden de vorming van giftig waterstofcyanidegas onderdrukken. De uitlogingskinetiek wordt sterk beïnvloed door deze parameters, evenals door de pulpdichtheid en de deeltjesgrootte – variabelen die routinematig worden geoptimaliseerd in de praktijk en waarnaar wordt verwezen in geavanceerd onderzoek naar goudcyanidatie. Daarnaast kunnen de ertsmineralogie en de aanwezigheid van onzuiverheden, zoals koperionen, de procesefficiëntie verminderen door te concurreren om cyanide en ongewenste complexen te vormen die het reagentiaverbruik verhogen en de goudwinningspercentages verlagen.
Online monitoring van cyanide en goud in goudloogoplossing
*
Het cyanide-uitlogingsproces voor goud blijft ongeëvenaard in operationele eenvoud, kosteneffectiviteit en extractieopbrengsten voor de meeste ertssoorten. Recente ontwikkelingen omvatten thermodynamische en kinetische modellering om het uitlogingsgedrag te voorspellen, de concentratie van vrij cyanide te optimaliseren en het gebruik van overtollig reagens te minimaliseren door verbeterde analyse van de concentratie tijdens de pulpuitloging en dichtheidsmeting van het gouduitlogingsproduct. De Lonnmeter ultrasone concentratiemeter voor cyanidemeting heeft ook bijgedragen aan nauwkeurigere en realtime monitoring van de cyanideconcentratie in mijnbouwactiviteiten, waardoor precieze controle van de uitlogingsomstandigheden mogelijk is en verspilling wordt verminderd.
Hoewel cyanide-uitloging voor goudwinning nog steeds de industriële praktijk domineert, winnen cyanidevrije gouduitlogingsmethoden aan populariteit vanwege toenemende milieu- en regelgevingsbezwaren. Alternatieve technologieën zoals thiosulfaat- en hypobromietuitloging bieden milieuvriendelijke alternatieven voor gouduitloging en hebben in laboratorium- en pilotstudies concurrerende goudwinningsrendementen laten zien. Het proces van Dundee Sustainable Technologies gebruikt bijvoorbeeld natriumhypobromiet als vervanging voor cyanide, waardoor een snelle goudwinning mogelijk is en de risico's van cyanidehoudende afvalwaterzuivering en -afvoer worden geëlimineerd. De implementatie op grote schaal wordt echter bemoeilijkt door factoren zoals kosten, procesintegratie en erts-specifieke compatibiliteit.
De keuze tussen een cyanide- en een cyanidevrije aanpak hangt af van een afweging tussen goudwinning uit cyanidehoudend percolaat, technische haalbaarheid, operationele kosten, milieueffecten en naleving van de regelgeving. Cyanide-uitloging blijft de voorkeursmethode voor veel mijnbouwbedrijven vanwege de voorspelbare uitlogingskinetiek bij goudcyanidering en de beheersbare milieurisico's in combinatie met robuuste systemen voor het monitoren van de cyanideconcentratie. Daarentegen bieden geavanceerde cyanide-uitlogingstechnologieën en milieuvriendelijke alternatieven belangrijke mogelijkheden voor mijnen die te maken hebben met maatschappelijke acceptatieproblemen, complexe ertstypen of strenge regelgeving. De afwegingen tussen elke methode vereisen een zorgvuldige evaluatie van de concentratie vrij en restcyanide in het goudpercolaat, de pulpdichtheid, de samenstelling van het percolaat en locatiegebonden beperkingen.
Chemie en reactiemechanismen bij de uitloging van goudcyanide
Stoichiometrie van goudoplossing: interacties tussen goud, cyanide en zuurstof
Het uitlogingsproces van goudcyanide wordt bepaald door de stoichiometrie die wordt beschreven door de Elsner-vergelijking:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Deze reactie benadrukt de centrale rol van metallisch goud, vrije cyanide-ionen (CN⁻) en moleculaire zuurstof. Elke mol zuurstof maakt de oplossing van vier mol goud mogelijk, waarbij het cyanide een stabiel dicyanoauraatcomplex ([Au(CN)₂]⁻) vormt. Voldoende cyanide en zuurstof moeten aanwezig zijn voor een efficiënte goudwinning door middel van cyanide-uitloging.
De rol van zuurstof als katalysator; de invloed van het gehalte aan opgeloste zuurstof op de uitloogkinetiek.
Zuurstof fungeert als een cruciaal oxidatiemiddel dat de oplossing van goud bevordert, maar wordt niet katalytisch verbruikt – het neemt stoichiometrisch deel aan de reactie, maar beperkt vaak de reactiesnelheid in industriële systemen. De kinetiek van gouduitloging, met name bij concentratiecontrole in de pulpuitloging, is sterk afhankelijk van de concentratie opgeloste zuurstof (DO). Wanneer er een overmaat aan vrij cyanide aanwezig is, remt een gebrek aan zuurstof de uitlogingssnelheid direct af.
Een laag gehalte aan opgeloste zuurstof vermindert bijvoorbeeld de efficiëntie van het uitlogingsproces, zelfs als er veel cyanide aanwezig is. Daarentegen kan een overmaat aan opgeloste zuurstof, verkregen door verbeterde beluchting, roeren of toevoeging van zuurstofnanobellen, de kinetiek en het goudrendement aanzienlijk verbeteren. Laboratorium- en locatiegegevens tonen aan dat metingen van de zuurstofconcentratie in de bulk de beschikbare zuurstof aan het goudoppervlak kunnen overschatten vanwege transportweerstanden in de pulp; de werkelijke hoeveelheid opgeloste zuurstof aan de reactie-interfaces is vaak lager, wat het belang van geavanceerde strategieën voor zuurstofbeheersing en -distributie verder benadrukt.
Invloed van alkalische omstandigheden (pH-aanpassing) op de veiligheid en efficiëntie van het systeem
Cyanide-uitloging voor goudwinning moet plaatsvinden onder sterk alkalische omstandigheden, doorgaans bij een pH van 10–11,5. Dit pH-bereik stabiliseert cyanide door de aanwezigheid van vrije CN⁻-ionen te bevorderen en de vorming van vluchtig waterstofcyanidegas (HCN) te onderdrukken. HCN ontsnapt bij een pH lager dan 9,3 en vormt een acuut toxiciteitsrisico.
De pH wordt doorgaans aangepast met natriumhydroxide (NaOH), natriumcarbonaat (Na₂CO₃) of kalk (Ca(OH)₂), waarbij de keuze afhangt van het ertstype en de operationele kosten. Het gebruik van kalk, met name bij een pH hoger dan 11, kan de oplossnelheid van goud vertragen – een effect dat wordt toegeschreven aan veranderingen in grensvlakreacties in plaats van aan de oplosbaarheid van zuurstof. Een te hoge pH met kalk is gekoppeld aan een verminderde uitloogefficiëntie, vooral wanneer arseen of andere onzuiverheden aanwezig zijn, als gevolg van veranderde oppervlakte- of chemische kinetiek.
Om het cyanidatieproces van goud veilig en efficiënt te laten verlopen, maken moderne goudverwerkingsinstallaties gebruik van geautomatiseerde pH- en cyanideconcentratiebewaking op basis van inline sensortechnologie. Dit zorgt ervoor dat het proces binnen het optimale alkalische bereik blijft, waardoor vrij cyanide wordt gestabiliseerd en de vorming van gevaarlijk HCN wordt voorkomen. Tegelijkertijd worden het cyanidegebruik en de oplosbaarheid van ongewenste onzuiverheden geminimaliseerd.
Belang van cyanideverbindingen: Vrij cyanide versus restconcentratie van cyanide in het proces.
Bij de concentratieanalyse van de pulpuitloging is niet alle opgeloste cyanide even beschikbaar voor gouduitloging. Het proces maakt onderscheid tussen vrije cyanide en verschillende residuele (gecomplexeerde) cyanideverbindingen.
- Vrij cyanide(som van beschikbare CN⁻ en, bij lage pH, HCN) is de actieve stof die directe goudoplossing mogelijk maakt.
- Restcyanidebestaat uit metaal-cyanidecomplexen (bijvoorbeeld met koper, ijzer of zink). Deze verbindingen zijn minder beschikbaar voor de oplossing van goud, verhogen het cyanideverbruik en zijn vanwege toxiciteitsrisico's de belangrijkste doelwitten bij de behandeling en verwijdering van cyanidehoudend afvalwater.
Nauwkeurige controle van de vrije cyanideconcentratie is essentieel om de goudwinningopbrengst te maximaliseren en cyanideverliezen te minimaliseren. Inline meettechnieken voor de vrije cyanideconcentratie, waaronder geavanceerde instrumenten zoals de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter voor cyanidemeting, maken realtime aanpassing van de reagensdosering mogelijk. Dit zorgt voor een optimale efficiëntie en beperkt de resterende cyanideconcentratie tot een aanvaardbaar niveau.
Een hoog restgehalte cyanide kan wijzen op ongewenste nevenreacties (bijv. verbruik van basismetalen), inefficiënte procesbeheersing of de noodzaak van een aangepaste loogchemie – met name bij de overgang naar milieuvriendelijke alternatieven voor goudwinning of cyanidevrije goudwinningsmethoden. Moderne goudwinningsprocessen met cyanidehoudend loogwater maken gebruik van continue monitoring van de cyanidesamenstelling als onderdeel van geavanceerde cyanideloogtechnologieën om de procesefficiëntie, veiligheid en naleving van milieuregelgeving te verbeteren.
Belangrijke variabelen die van invloed zijn op het goudcyanide-uitlogingsproces
Ertskenmerken en -voorbereiding
De efficiëntie van de cyanide-uitloging van goud hangt in belangrijke mate af van de mineralogie van het erts, de gouddeeltjesgrootte en de voorbehandeling. Ertsen die goud bevatten dat is ingesloten in sulfidemineralen, met name pyriet, staan bekend als refractair en vertonen lage extractiesnelheden, tenzij ze op de juiste manier zijn voorbehandeld. Pyrietrijke concentraten vereisen bijvoorbeeld hogere cyanideconcentraties, maar dit verhoogt het reagentiaverbruik en de milieukosten zonder een evenredige goudwinning te garanderen. Een toename van basismetalen zoals koper, zink of ijzer concurreert met goud om cyanide, wat leidt tot onnodig verbruik en de vorming van passiveringslagen op het goud, waardoor de oplossing wordt belemmerd.
Mineralen die goudpreparaten onttrekken, zoals natuurlijke koolstof, en ganggesteente dat goudcomplexen adsorbeert, verminderen de procesefficiëntie verder. Daarom is een grondige mineralogische karakterisering vóór het procesontwerp essentieel om problematische soorten en hun textuurrelaties te identificeren. Verbeterde uitloging houdt in dat wordt vastgesteld of het goud vrij winbaar is – beschikbaar voor directe cyanidatie – of ingekapseld en voorbehandeling vereist.
De deeltjesgrootteverdeling heeft een directe invloed op de uitlogingskinetiek bij goudcyanidering. Fijner malen vergroot de blootstelling van het oppervlak, wat de terugwinningspercentages verhoogt, maar voorbij een optimale grootte vermindert te fijn malen de efficiëntie doordat er slib ontstaat dat de massaoverdracht belemmert en de verliezen kan verhogen. Studies hebben aangetoond dat voor veel ertsen het maximaliseren van het aandeel vrij goud bij een specifieke maling leidt tot een betere toegankelijkheid van cyanide en een hogere industriële doorvoer. Zeer fijn malen is nuttig voor sterk ingekapseld goud, maar kan leiden tot een overmatig reagensverbruik of agglomeratie.
Voorbehandelingsstrategieën worden gekozen op basis van het ertstype. Mechanische voorbehandeling door middel van ultrafijn malen verhoogt de toegankelijkheid van ingekapseld goud aanzienlijk. Chemische behandelingen zoals alkalische of zure uitloging breken schadelijke sulfide matrices af. Thermische behandelingen, zoals roosteren, zetten sulfiden om in oxiden, waardoor goud beter uitloogbaar wordt. Voorbekalking – het toevoegen van kalk vóór de uitloging – stabiliseert de pH en voorkomt de vorming van oplosbare, reactieve stoffen. Zo kunnen alkalische en tweetraps oxidatieve roostering de terugwinning van Carlin-type refractaire ertsen aanzienlijk verhogen. Bij refractaire residuen in Zuid-Afrika verbetert een combinatie van mechanische en chemische voorbehandelingen de goudwinning meer dan elk van beide methoden afzonderlijk.
Operationele uitlogingsomstandigheden
Optimalisatie van de cyanideconcentratie
De cyanideconcentratie in de oplossing moet nauwlettend in de gaten worden gehouden. Een te lage concentratie vrij cyanide vertraagt de oplossing, terwijl een teveel de kosten en de milieubelasting verhoogt zonder een overeenkomstige toename van de goudwinning. Casestudies tonen aan dat een concentratie van ongeveer 600 ppm optimaal is voor bepaalde ertsen, omdat dit een volledige oplossing bevordert en tegelijkertijd verspilling beperkt. Continue monitoring van de cyanideconcentratie en geautomatiseerde dosering – met behulp van instrumenten zoals de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter – maken een nauwkeurige dosering van het reagens mogelijk die aansluit bij de eisen van het erts en de operationele kosten stabiliseert.
Dichtheid van het percolaat en concentratie van pulpuitloging
De pulpdichtheid – de verhouding tussen vaste stof en vloeistof – speelt een belangrijke rol bij de massaoverdracht en de goudwinning. Een lagere pulpdichtheid verbetert de goudwinning door een grotere mobiliteit van de oplossing en betere toegang tot de reagentia, maar verhoogt de kosten voor water en de verwerking van de reagentia. Hogere dichtheden verminderen het reagentiaverbruik, maar brengen het risico met zich mee van onvolledige winning door een slechte massaoverdracht. Zorgvuldige analyse van de pulpconcentratie en meting van de dichtheid van het goudloogsel zijn noodzakelijk voor procesoptimalisatie.
Roeren en temperatuurregeling
Een goede roering is cruciaal voor het in suspensie houden van deeltjes en het bevorderen van effectief contact tussen opgelost cyanide en goud. Hogere roersnelheden verhogen doorgaans de uitlogingsefficiëntie, vooral bij ertsen die gevoelig zijn voor slibvorming of deeltjesaggregatie. Te agressieve roering kan echter leiden tot fysiek verlies of ongewenste zuurstofreacties. Ook een hogere temperatuur versnelt de goudoplossing, maar de bedrijfstemperatuur moet in balans zijn: hogere temperaturen versnellen de reactiesnelheid, maar bevorderen ook cyanideverlies door vervluchtiging of ontleding.
Regulering van de uitloogtijd
De uitloogtijd moet lang genoeg zijn voor volledige oplossing, maar kort genoeg om de doorvoer te optimaliseren en het cyanideverbruik te minimaliseren. Studies tonen aan dat het gebruik van gemengde chemische uitloogmiddelen de benodigde contacttijd aanzienlijk kan verkorten en tegelijkertijd het totale rendement kan verbeteren. Korte uitloogperioden met effectieve chemische activering verlagen de behoefte aan reagentia, de operationele kosten en de milieurisico's. Nauwkeurige controle over de uitloogtijd is essentieel om de toepassing van reagentia af te stemmen op de extractiekinetiek voor specifieke ertstypen.
Zorgvuldige integratie van ertskarakterisering, selectie van voorbehandelingen, beheersing van de pulpdichtheid, continue monitoring van de cyanideconcentratie en aanpassing van operationele parameters vormt de basis voor moderne, efficiënte goudwinning met behulp van cyanidelooging.
Technieken voor inline concentratiemeting en -regeling
Hedendaagse monitoringoplossingen
Technieken voor het meten van de concentratie vrij cyanide omvatten amperometrische sensoren en liganduitwisselingsreacties, die een directe, nauwkeurige kwantificering mogelijk maken, geschikt voor concentratieanalyse bij pulpuitloging en goudloogstromen. Belangrijke parameters zoals vrij cyanide en WAD-cyanide moeten worden gemeten voor procesbeheer en naleving van milieuregelgeving, aangezien wettelijke limieten nu een bijna continue monitoring van de restcyanideconcentratie in goudloog vereisen. Inline-instrumenten, geïnstalleerd op strategische punten in het circuit, maken een nauwkeurige regeling van de cyanidedosering mogelijk en geven vroegtijdige waarschuwingen voor procesafwijkingen.
Ultrasone meetinstrumenten, zoals de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter, worden gebruikt voor inline monitoring van zowel cyanide als pulpdichtheid in loogcircuits. Deze meter maakt gebruik van ultrasone transmissieprincipes om veranderingen in de dichtheid van de oplossing te bepalen die samenhangen met de cyanide- en goudconcentraties in het loogwater. De directe meting stelt operators in staat om direct de efficiëntie van de goudwinning te beoordelen, de beluchtings- en roerparameters te optimaliseren en de processtabiliteit te handhaven. Het ontwerp van de Lonnmeter ondersteunt realtime, geautomatiseerde datalogging en directe integratie met besturingssystemen van de fabriek. Bijvoorbeeld, bij het monitoren van de pulpdichtheid geeft de Lonnmeter continue feedback, waardoor de noodzaak voor dichtheidsmetingen in het laboratorium afneemt en snelle aanpassingen aan de pulpconsistentie mogelijk zijn voor verbeterde loogkinetiek en goudwinning.
In de praktijk leveren deze moderne oplossingen het volgende op:
- Directe gegevens over cyanide en dichtheid, waardoor de doseernauwkeurigheid verbetert.
- Verbeterde naleving van de lozings- en afvalregelgeving dankzij bruikbare gegevens over restcyanide.
- Operationele besparingen, omdat procescorrecties direct kunnen worden doorgevoerd.
Feedbackcontrolestrategieën
Geautomatiseerde procesbesturing maakt gebruik van inline meetgegevens om de toevoeging van reagentia, de pulpdichtheid en de beluchting bij goudwinning met cyanide-uitloging continu te optimaliseren. Het kernprincipe is feedback: realtime sensorwaarden worden naar programmeerbare logische controllers (PLC's) verzonden, die vervolgens automatisch de toevoeging van cyanide, vernietigingsreagentia en uitlogingsadditieven aanpassen. Dit elimineert handmatige doseerfouten, verbetert de controle over de uitlogingskinetiek en minimaliseert het cyanideverbruik.
Strategieën voor procesfeedback omvatten:
- Regelgebaseerde logica, die grenzen en doseringssnelheden vaststelt op basis van vooraf ingestelde drempelwaarden voor cyanideconcentratie.
- Modelgebaseerde optimalisatie, die gegevens van meerdere sensoren – cyanide, dichtheid, pH, opgeloste zuurstof – interpreteert om de efficiëntie van de goudwinning te maximaliseren.
- Continue inline-meting maakt dichtheidsmeting van goudloog mogelijk ter ondersteuning van aanpassingen in de roering enconsistentie van de slurry.
Geautomatiseerde feedbackcontrolestrategieën verminderen het cyanideverbruik, de verspilling van reagentia en de operationele variabiliteit. Casestudies van commerciële bedrijven tonen bijvoorbeeld een vermindering van het cyanidegebruik tot wel 21%, terwijl de goudwinning constant blijft of zelfs verbetert dankzij een optimale samenstelling van het percolaat en effectieve procesbeheersing. De goudwinning uit cyanidepercolaat profiteert direct van een stabiele, goed gecontroleerde dosering van reagentia.
Geïntegreerde feedbacksystemen ondersteunen ook milieuvriendelijke alternatieven voor goudwinning door de cyanideniveaus nauwlettend in de gaten te houden, de uitstoot te verminderen en de vernietiging of afbraak te optimaliseren.herstelprocessenGeautomatiseerde dosering op basis van online metingen presteert beter dan handmatige titratiemethoden, die trager zijn en gevoeliger voor inconsistenties.
Samenvattend combineren geavanceerde cyanide-uitlogingstechnologieën inline-metingen, zoals deLonnmeter ultrasone concentratiemeter—met geautomatiseerde feedbackregeling. Deze aanpak optimaliseert elke fase, van de analyse van de pulpuitlogingsconcentratie tot de behandeling en verwijdering van cyanidehoudend afvalwater, wat de procesefficiëntie verhoogt en de naleving van milieu- en veiligheidsnormen waarborgt.
Procesoptimalisatie en verbetering van het rendement
Realtime meetgegevens vormen de ruggengraat van geavanceerde procesoptimalisatie in het goudcyanide-uitlogingsproces. Inline-instrumenten zoals de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter leveren nauwkeurige, continue metingen van de concentratie vrij cyanide en de dichtheid van het uitloogsel, waardoor operators de informatie krijgen die nodig is om operationele parameters dynamisch aan te passen. Dit omvat geautomatiseerde cyanidedosering, die de gewenste concentratiebereiken handhaaft en de procesvariabiliteit vermindert. Het handhaven van de concentratie vrij cyanide binnen ±10% van de ingestelde waarden zorgt bijvoorbeeld voor efficiënte uitlogingskinetiek zonder overmatig gebruik van grondstoffen of goudverlies, zelfs wanneer de ertskwaliteit of de doorvoer fluctueert.
Dynamische aanpassing, mogelijk gemaakt door continue cyanidebewaking, bevordert een snelle respons bij de aansturing van de uitloogcircuits. Geautomatiseerde navulsystemen, gevoed door realtime data, minimaliseren de risico's van zowel onderdosering (wat leidt tot lagere goudwinningspercentages) als overdosering (wat de kosten van reagentia en de milieuaansprakelijkheid verhoogt). Data van inline-analysatoren integreren naadloos met workflows voor concentratieanalyse en dichtheidsmeting van de pulpuitloging, waardoor beslissingen over mengsnelheid, beluchtingssnelheden en andere cruciale variabelen bij goudwinning met cyanideuitloging kunnen worden genomen.
Optimalisatie strekt zich uit tot de volgende stappen: een geïntegreerde dataflow ondersteunt de koolstofadsorptie (CIP/CIL) en zinkprecipitatie, waarbij de procesomstandigheden worden afgestemd op de actuele cyanideconcentratie. Bij koolstofadsorptieprocessen zorgen nauwkeurig gecontroleerde cyanideniveaus ervoor dat actieve kool niet voortijdig verzadigd raakt of afvangmogelijkheden mist. Door de pH en de koolstofinput aan te passen op basis van realtime loogprofielen kan de goudadsorptie-efficiëntie in complexe ertsen tot boven de 98% worden verhoogd. Bij zinkprecipitatie, met name in ertsen met een hoog gehalte aan basismetalen (zoals zink en koper), voorkomt het handhaven van een optimale restcyanideconcentratie in het goudloogwater overmatig zinkverbruik en ongecontroleerde nevenreacties, wat de terugwinningspercentages direct verbetert.
Het SART-proces, dat wordt gebruikt wanneer onedele metalen aanzienlijke interferentie veroorzaken, profiteert ook van geïntegreerde cyanidemeting. Geautomatiseerde controle van de sulfidatie- en verzuringsstappen, gestuurd door realtime gegevens over vrij cyanide, zorgt voor selectieve verwijdering van zink en koper, waardoor de recycling van cyanideoplossing voor voortdurende uitloging wordt gestroomlijnd. Dit vermindert het totale cyanideverbruik, verhoogt de effectiviteit van de goudwinning uit cyanidehoudend uitloogwater en ondersteunt milieuvriendelijke alternatieven voor gouduitloging.
Bij het minimaliseren van het gebruik van reagentia is de wisselwerking tussen snelle monitoring van de cyanideconcentratie en procesbeheersing van cruciaal belang. Door overmatige toevoeging van cyanide te voorkomen, besparen installaties aanzienlijk op kosten en beperken ze de productie van gevaarlijk afval. Tegelijkertijd voorkomt het handhaven van de laagst mogelijke effectieve cyanidedosis het risico op onvolledige uitloging of goudvangst, waardoor een hoog rendement wordt gegarandeerd. Inline systemen,Door hun weerstand tegen verstoringen door troebelheid van de slib of variabele stroming zijn ze bijzonder geschikt voor dit doel: ze leveren betrouwbare, bruikbare gegevens voor elke fase van de behandeling en verwijdering van cyanidehoudend afvalwater.
Een optimale goudopbrengst wordt bereikt door de synchronisatie van de parameters voor goudwinning en de daaropvolgende terugwinningsprocessen, allemaal ondersteund door nauwkeurige, continue monitoring. Procesaanpassingen op maat, gebaseerd op inline metingen van cyanideconcentratie en -dichtheid, creëren een gesloten systeem dat het rendement maximaliseert en tegelijkertijd de duurzaamheid en veiligheid van de cyanidewinning van goud bevordert. Deze aanpak stelt bedrijven in staat geavanceerde cyanidewinningstechnologieën te benutten in zowel traditionele als cyanidevrije goudwinningsmethoden, waarbij de efficiëntie, terugwinning en naleving van de regelgeving continu worden geoptimaliseerd dankzij robuuste, datagestuurde controlesystemen.
Goudwinningsproces
*
Milieubeheer bij cyanide-goudwinning
Effectief milieubeheer bij de cyanide-uitloging van goud is afhankelijk van een rigoureuze ontgifting, behandeling en verwerking van cyanidehoudend afvalwater en residuen. Technologieën en protocollen zijn geavanceerd om resterend cyanide aan te pakken, waardoor zowel ecologische risico's als risico's voor de menselijke gezondheid worden verminderd.
Ontgifting, behandeling en beheer van cyanidehoudend afvalwater
Ontgiftingsmethoden voor cyanidehoudend afvalwater richten zich op de afbraak en verwijdering van giftige cyanideverbindingen. Chemische oxidatie blijft de standaardmethode, waarbij vrij cyanide en zwak zuur dissocieerbaar cyanide (WAD-cyanide) worden omgezet in veiligere vormen zoals cyanaat, dat minder giftig is en gemakkelijk ontleedt. De integratie van online procesanalysatoren en systemen die cyanidebewaking automatiseren, heeft ertoe geleid dat fabrieken proactiever zijn gaan beheren en giftige lozingen minimaliseren.
Het beheer van mijnafval is afhankelijk van speciaal ontworpen opslagfaciliteiten (Tailings Storage Facilities, TSF's) die zijn ontworpen om resterend cyanide op te sluiten. Goede praktijken omvatten het gebruik van dubbele bekledingen, systemen voor het opvangen van sijpelwater en continue monitoring van de waterbalans. Deze technische maatregelen helpen grondwaterinfiltratie en oppervlaktewaterverontreiniging te voorkomen. Locatiespecifieke operationele protocollen voor TSF's worden aangepast aan variabelen zoals extreme klimaatomstandigheden en regionale hydrologische risico's, waarbij veiligheidsrichtlijnen acties specificeren om de lokale biota en waterbronnen te beschermen.
Een alomvattend waterbeheer is verplicht en omvat waterhergebruik, behandeling vóór lozing en noodplannen voor het geval er lekkages of storingen optreden. Noodplannen omvatten realtime procesmonitoringgegevens om snel te kunnen reageren in geval van lekkage of een storing.
Het monitoren en verlagen van restconcentraties cyanide.
Wettelijke naleving vereist continue monitoring met hoge resolutie van de resterende cyanideconcentraties in afvalwater van pulploogprocessen en residuen. Inline, realtime concentratiemeting met technologieën zoals deLonnmeter ultrasone concentratiemeterCommerciële apparaten die gebruikmaken van liganduitwisselingsamperometrie maken een nauwkeurige analyse mogelijk van vrij cyanide en WAD-cyanidesoorten in goudloogstromen.
Deze systemen ondersteunen:
- Geautomatiseerde cyanide-dosering, waardoor overmatig gebruik van reagentia wordt geminimaliseerd en de efficiëntie van de goudwinning behouden blijft.
- Directe integratie met cyanidevernietigingsprocessen, waardoor een strikt beheer van lozingsnormen en milieuvergunningen mogelijk wordt.
- Gegevensoverdracht op afstand voor gedistribueerde mijnbouwactiviteiten, waardoor de ruimtelijke en temporele dekking en de operationele verantwoording worden verbeterd.
Continue monitoring met detectielimieten van slechts 10 ppb stelt operators in staat te voldoen aan strenge nationale en internationale veiligheidseisen. Geautomatiseerde systemen verminderen fouten bij handmatige monstername, verkorten de terugkoppeling van gegevens en bieden gedetailleerde tijdlijnen voor corrigerende interventies bij procesverstoringen.
Het minimaliseren van de ecologische voetafdruk met behoud van procesefficiëntie
Het vinden van een evenwicht tussen goudwinning en milieueffecten vereist meer dan routinematige monitoring. Geavanceerde technologieën voor cyaniderecycling maken hergebruik van cyanide binnen het goudwinningsproces mogelijk, waardoor zowel de hoeveelheid giftig afval als de operationele kosten direct worden verlaagd, terwijl de beoogde goudwinningspercentages behouden blijven. De toepassing van deze systemen verkleint de ecologische voetafdruk en zorgt ervoor dat de bedrijfsvoering aansluit bij wereldwijde duurzaamheidsnormen.
Tegelijkertijd experimenteren goudmijnen steeds vaker met alternatieve uitloogmiddelen en cyanidevrije gouduitloogmethoden, waaronder thiosulfaat, glycine of milieuvriendelijke biologische opties. Wanneer cyanide onvermijdelijk is, ondersteunen dichtheidsmetingen van het goudloogwater en nauwkeurige analyses van de pulpuitloogconcentratie het optimale gebruik van de reagentia, waardoor de benodigde dosering wordt verlaagd en de toxiciteit van de residuen afneemt.
Innovatieve methoden, zoals reductieroosteren en magnetische scheiding bij de verwerking van mijnresten, minimaliseren de afhankelijkheid van cyanide en maken een uitgebreidere terugwinning van waardevolle metalen uit afvalstromen mogelijk. De beste praktijken op de locatie benadrukken een robuust ontwerp van de installatie, naleving van de wetgeving en betrokkenheid van de lokale gemeenschap om onbedoelde lozingen te beperken en een adaptief, risicogestuurd beheer gedurende de gehele levensduur van de mijn te garanderen.
Casestudies uit landen als Kenia en Australië tonen aan dat de consequente toepassing van deze praktijken de ecologische risico's die gepaard gaan met cyanide-uitloging aanzienlijk verlaagt, zelfs onder uitdagende wettelijke of operationele omstandigheden.
Uiteindelijk vereist milieubeheer bij cyanide-uitloging van goud een combinatie van technische nauwkeurigheid bij de ontgifting van het percolaat, strikte concentratiebewaking en de beste praktijken in de sector voor afvalverwerking en procesbeheersing. Deze geïntegreerde aanpak waarborgt de veiligheid van het publiek en het milieu, terwijl tegelijkertijd een efficiënte goudwinning wordt gegarandeerd.
Innovaties in cyanidevrije goudwinning
Nieuwe cyanidevrije goudwinningsmethoden winnen aan populariteit nu de mijnbouwsector op zoek is naar veiligere en duurzamere alternatieven voor het conventionele cyanide-goudwinningsproces. Deze technologieën spelen in op dringende zorgen over milieuverontreiniging, de veiligheid van werknemers en maatschappelijke acceptatie, terwijl ze tegelijkertijd de technische grenzen van goudwinning verleggen.
Thiosulfaatuitloging
Thiosulfaatlooging is uitgegroeid tot een toonaangevend cyanidevrij proces, waarmee goud kan worden gewonnen uit moeilijk afbreekbare ertsen die traditionele cyanidelooging van goud belemmeren. Goudwinningspercentages kunnen oplopen tot 87% voor complexe concentraten met een hoog sulfidegehalte, vooral wanneer ammoniak en koperionen als katalysatoren aanwezig zijn. Additieven, zoals ammoniumdiwaterstoffosfaat, verhogen de opbrengst en verlagen het reagentiaverbruik, waardoor zowel de kosten als de milieubelasting afnemen. Magnetisatie van het koper-ammoniak-thiosulfaatloogmiddel verbetert de loogefficiëntie verder door de oplossnelheid en het zuurstofgehalte te verhogen, wat resulteert in een ongeveer 4,74% hogere goudwinning in vergelijking met niet-gemagnetiseerde systemen. De winning kan echter beperkt blijven voor bepaalde dubbel moeilijk afbreekbare ertsen waarbij goud sterk is ingekapseld door mineralen, wat het belang van de ertsmineralogie voor de proceskeuze onderstreept.
Glycine-uitloging
Glycine – een natuurlijk, biologisch afbreekbaar aminozuur – dient ook als een effectief loogmiddel voor goud. Glycine-loogprocessen bieden een hoge selectiviteit en lage toxiciteit, met gedocumenteerde goudwinningspercentages van meer dan 90% bij sommige laagwaardige ertsen en residuen wanneer deze worden verbeterd door toevoegingen zoals koperionen en voorbehandelingen. De technologie staat bekend om haar verbeterde veiligheidsprofiel en minimale risico's voor bodem en water, vergeleken met cyanideloog. Desalniettemin kunnen de operationele complexiteit en de kosten van de reagentia, evenals de ertsspecifieke optimalisatievereisten, belemmeringen vormen voor de toepassing ervan. Industriële casestudies in Australië en Canada tonen zowel de technische als de economische haalbaarheid aan, maar de uitvoering is afhankelijk van een gedetailleerde analyse van de pulp-loogconcentratie, robuuste procesbewaking en aanpasbaarheid aan de specifieke aanvoer van een mijn.
Chloride- en halogeenuitloging
Uitloogtechnieken op basis van chloride en andere halogenen bieden aantrekkelijke alternatieven voor moeilijk te winnen ertsen en oude mijnresten. Ze bieden een oplossing voor situaties waarin cyanide-uitloging voor goudwinning wordt bemoeilijkt door inkapseling van mineralen of wettelijke beperkingen. Heap-uitloging met oxidatiemiddelen zoals natriumhypochloriet en zoutzuur kan de goudwinning uit moeilijk te winnen ertsen met meer dan 40% verbeteren. Deze processen werken onder zure omstandigheden en kunnen het beste worden gecombineerd met voorbehandelingen zoals bio-oxidatie of drukoxidatie om goud vrij te maken dat niet toegankelijk is in de primaire mineraalstructuren. Operationele uitdagingen zijn onder andere de veiligheid bij de omgang met reagentia en het beheer van de chemische stabiliteit gedurende het hele proces. Levenscyclusanalyses tonen een lager aardopwarmingspotentieel aan in vergelijking met traditionele cyanideprocessen, maar benadrukken ook de noodzaak van strikte operationele protocollen.
Geavanceerde op reagentia gebaseerde methoden
Recent onderzoek wijst op innovatieve reagentia die gericht zijn op selectieve, snelle en efficiënte goudwinning. Systemen op basis van natriumcyanaat, geproduceerd met natriumhydroxide en natriumferrocyanide bij hoge temperaturen, vertonen uitlogingspercentages van 87,56% in concentraten en meer dan 90% bij de recycling van elektronisch afval. De effectiviteit en selectiviteit worden toegeschreven aan natriumisocyanaat als actieve stof. Het CLEVR-proces, waarbij natriumhypochloriet of -hypobromiet wordt gebruikt in een gesloten, zuur systeem, bereikt binnen enkele uren een goudopbrengst van meer dan 95%, vergeleken met meer dan 36 uur voor klassieke cyanidatie. De methode genereert inert residu en elimineert volledig gevaarlijke afvalstoffen en slibvijvers, waardoor het aantrekkelijk is voor locaties waar de behandeling en verwijdering van cyanidehoudend afvalwater problematisch is.
Een gecombineerde chemische techniek met in situ generatie van waterstofjodide biedt verdere verbeteringen voor de goudoplossing uit gebruikte katalysatoren, met name industriële afvalstromen, met minimale verspilling van reagentia en een sterke economische haalbaarheid. Deze benaderingen tonen aan dat cyanidevrije methoden, onder geoptimaliseerde omstandigheden en realtime procescontrole – zoals het benutten van meettechnieken voor de concentratie van vrij cyanide en geavanceerde dichtheidsmetingen van goudloog – qua efficiëntie en milieuprestaties kunnen wedijveren met of zelfs beter presteren dan cyanidevrije methoden.
Vergelijkende analyse
Procesefficiëntie:Cyanidevrije processen zoals gemagnetiseerde thiosulfaat- en hypochlorietlooging hebben extractiekinetiek en opbrengsten die die van het goudcyanideloogproces benaderen, of in sommige toepassingen zelfs overtreffen. Glycinesystemen leveren ook concurrerende opbrengsten voor bepaalde ertsen.
Veiligheid:Cyanidevrije methoden elimineren vrijwel alle acute toxiciteitsrisico's die gepaard gaan met resterende cyanideconcentraties in goudloogwater. De werkomgeving verbetert en het risicoprofiel voor de omgang met chemicaliën wordt aanzienlijk verlaagd. Voorzichtigheid met oxidanten en halogenen blijft echter geboden.
Milieu-impact:Cyanidevrije uitloging genereert minder gevaarlijk afval, vereenvoudigt de behandeling en verwijdering van percolaat en vermindert de impact op water en bodem. Levenscyclusanalyse bevestigt een aanzienlijke verbetering ten opzichte van cyanidecircuits, waarbij gesloten systemen en systemen met niet-toxische residuen het beste presteren.
De keuze voor het optimale milieuvriendelijke alternatief voor goudwinning hangt af van de ertseigenschappen, de lokale milieuregelgeving en de operationele gereedheid. Geavanceerde meetinstrumenten, zoals de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter voor cyanidebepaling, blijven cruciaal voor alle procesroutes. Ze garanderen nauwkeurige kinetiek bij goudcyanidering – ongeacht de aanwezigheid van cyanide – en ondersteunen robuuste, flexibele goudwinningsprocessen.
Veelgestelde vragen
Wat is het belang van het meten van de concentratie vrij cyanide in het cyanide-goudloogproces?
Nauwkeurige meting van de concentratie vrij cyanide is essentieel voor de efficiëntie van het goudcyanide-uitlogingsproces. Vrij cyanide vertegenwoordigt het chemisch actieve deel dat beschikbaar is voor de vorming van goudcyanidecomplexen, waardoor goud in de oplossing kan oplossen voor extractie. Onvoldoende vrij cyanide kan de oplossnelheid van goud remmen, waardoor de totale opbrengst afneemt; een teveel aan cyanide leidt tot verspilling van reagentia en verhoogt het risico op milieuverontreiniging en proceskosten. Geautomatiseerde online analyzers, in tegenstelling tot handmatige titratie, bieden realtime monitoring die dynamische controle van de cyanidedosering mogelijk maakt en naleving van strenge lozingsnormen ondersteunt. Deze werkwijzen minimaliseren chemisch afval en versterken de operationele veiligheid, zoals blijkt uit studies waarin optimale concentraties vrij cyanide van ongeveer 600 ppm de goudwinning maximaliseren met minimale milieubelasting.
Hoe beïnvloedt de dichtheid van het percolaat de efficiëntie van de goudcyanide-extractie?
De dichtheid van het percolaat (of de pulp) heeft een directe invloed op de massaoverdracht, de menging en de beschikbaarheid van cyanide en zuurstof voor de goudoplossing. Een goed beheerde dichtheid verbetert de blootstelling van gouddeeltjes aan reagentia en optimaliseert de uitlogingskinetiek. Zo kan een lagere pulpdichtheid de goudwinning verhogen door de roering en het contact met de reagentia te vergemakkelijken, terwijl een te hoge dichtheid de menging kan belemmeren en het cyanideverbruik kan verhogen. Het aanpassen van de pulpdichtheid, samen met factoren zoals pH en temperatuur, kan de goudwinning aanzienlijk verbeteren en de uitlogingstijd verkorten, met name voor laagwaardige ertsen. Experimenten hebben aangetoond dat de juiste balans tussen de vaste stof-vloeistofverhouding en de gemengde hulpstoffen voor de uitloging het cyanideverbruik kan halveren en de efficiëntie voor sommige ertstypen kan verdubbelen.
Wat zijn de voordelen van het gebruik van de Lonnmeter ultrasone concentratiemeter bij het monitoren van de concentratie tijdens pulpuitloging?
De Lonnmeter ultrasone concentratiemeter maakt niet-invasieve, realtime monitoring van de concentratie en dichtheid van pulploog mogelijk. Het ultrasone ontwerp met klembevestiging vermijdt direct contact met gevaarlijke slurries, waardoor lekkagerisico's worden geëlimineerd en de veiligheid wordt verbeterd, met name in corrosieve omgevingen. Het apparaat levert een meetnauwkeurigheid van binnen 0,3% en integreert naadloos met PLC/DCS-procesbesturingssystemen voor continue automatisering. Operators kunnen het reagentiaverbruik optimaliseren en de dosering direct aanpassen om een stabiele goudwinning te garanderen. De onderhoudsvrije constructie en duurzame, corrosiebestendige materialen van de meter zijn geschikt voor zware mijnbouwomstandigheden en garanderen een lange levensduur. In toepassingen variërend van goudcyanide-uitloging tot waterglasproductie verbetert de realtime feedback van Lonnmeter de processtabiliteit, vermindert afval en draagt bij aan de naleving van regelgeving.
Kan goud gewonnen worden zonder cyanide te gebruiken?
Ja, er zijn alternatieve cyanidevrije methoden voor goudwinning beschikbaar. Technieken met thiosulfaat, chloridesystemen, glycine, trichloorisocyanuurzuur en natriumcyanaat hebben aangetoond dat de goudwinning vaak hoger ligt dan 87-90%. Deze methoden zijn niet-toxisch, recyclebaar en ook effectief voor ertsen en elektronisch afval. De toepassing ervan hangt af van de ertsmineralogie, de kosten, de complexiteit van het proces en de lokale regelgeving. De implementatie varieert: sommige projecten, zoals REVIVE SSMB, tonen een hoge mate van duurzaamheid en effectiviteit, terwijl andere te maken krijgen met operationele en maatschappelijke uitdagingen. Hoewel cyanidevrije methoden milieuvoordelen bieden en voldoen aan strengere veiligheidsnormen, moet bij de haalbaarheid ervan voor industriële verwerking op grote schaal rekening worden gehouden met de kosten van de reagentia en de compatibiliteit met de bestaande infrastructuur.
Waarom is het belangrijk om de restconcentratie van cyanide te beheersen tijdens en na het goudwinningsproces?
Het beheersen van de concentratie restcyanide is essentieel voor milieubescherming en de veiligheid van de mens. Restcyanide in percolaatwater vormt een acuut toxiciteitsrisico en moet worden beheerd om te voldoen aan internationale lozingsvoorschriften. Technieken zoals chemische oxidatie, biologische afbraak met behulp van gespecialiseerde microben, adsorptie op actieve kool en fotokatalyse worden gebruikt om de cyanideconcentratie te verlagen vóór lozing van het afvalwater. Een goede beheersing tijdens het uitlogingsproces maximaliseert de goudwinning en minimaliseert de hoeveelheid restcyanide, waardoor de behoefte aan verdere zuivering afneemt. Niet-naleving leidt tot verontreiniging en potentiële gezondheidsrisico's voor de nabijgelegen bevolking en ecosystemen. Verantwoord cyanidebeheer sluit aan bij de beste praktijken om economische voordelen in evenwicht te brengen met ecologisch verantwoord beheer en draagt bij aan de maatschappelijke acceptatie van de mijnbouwactiviteiten.
Geplaatst op: 26 november 2025
