Gestionarea eficientă a concentrației de cianură liberă în procesul de levigare a cianurii de aur necesită măsurători în timp real în circuitele de levigare. Analizoarele în linie, poziționate direct în conductele sau rezervoarele de nămol, urmăresc continuu concentrațiile de cianură liberă, cianură reziduală și cianură WAD. Aceste instrumente elimină întârzierile în eșantionarea manuală, minimizează riscurile de eroare ale operatorului și oferă date de proces la fiecare 3-10 minute, sprijinind luarea rapidă a deciziilor în mediile dinamice ale instalațiilor.
Fundamentele levigării cu cianură pentru extracția aurului
Leșierea aurului cu cianură este piatra de temelie a recuperării hidrometalurgice a aurului, permițând extracția din minereuri complexe și de grad scăzut. În acest proces, aurul este transformat din forma sa metalică nativă într-un complex solubil, cel mai adesea prin utilizarea cianurii de sodiu (NaCN) în condiții puternic alcaline. Reacția chimică esențială implică aur, ioni de cianură și oxigen molecular, rezultând în formarea complexului stabil de cianură de aur [Au(CN)_2]^– – o reacție cheie pentru extracția industrială a aurului:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Menținerea unei concentrații adecvate de cianură, a unui nivel suficient de oxigen dizolvat și a unui pH alcalin (de obicei >10) este esențială pentru facilitarea atât a dizolvării, cât și a manipulării în siguranță, deoarece condițiile alcaline suprimă formarea gazului toxic de cianură de hidrogen. Cinetica de levigare este puternic influențată de acești parametri, precum și de densitatea pulpei și dimensiunea particulelor - variabile optimizate în mod curent în operațiunile instalațiilor și la care se face referire în cercetările avansate privind cianurarea aurului. În plus, mineralogia minereului și prezența impurităților, cum ar fi ionii de cupru, pot reduce eficiența procesului prin competiția pentru cianură și formarea de complexe nedorite care cresc consumul de reactivi și reduc ratele de recuperare a aurului.
Monitorizarea online a cianurilor și aurului în soluția de levigare a aurului
*
Procesul de levigare a cianurii de aur rămâne de neegalat în ceea ce privește simplitatea operațională, rentabilitatea și randamentele de extracție pentru majoritatea tipurilor de minereu. Progresele recente includ modelarea termodinamică și cinetică pentru a prezice comportamentul levigării, a optimiza concentrația de cianură liberă și a minimiza utilizarea excesivă a reactivilor prin analiza îmbunătățită a concentrației de levigare a celulozei și măsurarea densității levigatului de aur. Concentratorul cu ultrasunete Lonnmeter pentru măsurarea cianurii a contribuit, de asemenea, la o monitorizare mai precisă și în timp real a concentrației de cianură în operațiunile miniere, facilitând un control precis al condițiilor de levigare și reducând risipa.
Deși levigarea cu cianură pentru extracția aurului domină practica industrială, metodele de levigare a aurului fără cianură câștigă teren datorită preocupărilor tot mai mari legate de mediu și de reglementări. Tehnologiile alternative, cum ar fi levigarea cu tiosulfat și hipobromit, oferă alternative ecologice de levigare a aurului și au demonstrat randamente competitive de recuperare a aurului în studii de laborator și în instalații pilot. De exemplu, procesul Dundee Sustainable Technologies utilizează hipobromit de sodiu pentru a înlocui cianura, realizând o extracție rapidă a aurului și eliminând riscurile tratamentului și eliminării levigatului cu cianură. Cu toate acestea, implementarea la scară largă este provocată de factori precum costul, integrarea procesului și compatibilitatea specifică minereului.
Selecția procesului între abordările cu cianură și cele fără cianură depinde de un echilibru între recuperarea aurului din levigatul de cianură, fezabilitatea tehnică, costurile operaționale, impactul asupra mediului și conformitatea cu reglementările. Levigarea cu cianură rămâne metoda preferată pentru multe operațiuni miniere datorită cineticii previzibile de levigare în cianurarea aurului și riscurilor de mediu gestionabile atunci când sunt cuplate cu sisteme robuste de monitorizare a concentrației de cianură. În schimb, tehnologiile avansate de levigare cu cianură și alternativele ecologice oferă căi importante pentru minele care se confruntă cu probleme de licență socială, tipuri complexe de minereu sau medii de reglementare stricte. Compromisurile fiecărei metode necesită o evaluare atentă a concentrației de cianură liberă și reziduală în levigatul de aur, a densității pulpei, a compoziției levigatului și a constrângerilor specifice amplasamentului.
Chimie și mecanisme de reacție în levigarea cianurii de aur
Stoichiometria dizolvării aurului: interacțiuni între aur, cianură și oxigen
Procesul de levigare a cianurii de aur este guvernat de stoichiometria descrisă de ecuația Elsner:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Această reacție evidențiază rolurile centrale ale aurului metalic, ionilor de cianură liberi (CN⁻) și oxigenului molecular. Fiecare mol de oxigen permite dizolvarea a patru moli de aur, cianura formând un complex dicianoaurat stabil ([Au(CN)₂]⁻). Trebuie să fie prezente suficiente cianuri și oxigen pentru o extracție eficientă a aurului folosind leșierea cu cianură.
Rolul oxigenului ca și catalizator; Impactul nivelului de oxigen dizolvat asupra cineticii de levigare
Oxigenul acționează ca un oxidant critic care facilitează dizolvarea aurului, dar nu este consumat în sens catalitic - participă stoichiometric, însă adesea limitează viteza de reacție în sistemele industriale. Cinetica de levigare a aurului, în special în controlul concentrației de levigare a celulozei, depinde puternic de concentrația de oxigen dizolvat (OD). Atunci când cianura liberă este în exces, lipsa oxigenului reduce direct ratele de levigare.
De exemplu, un nivel scăzut de oxigen dizolvat reduce eficiența levigării chiar dacă cianura este abundentă, în timp ce un nivel excesiv de oxigen dizolvat (OD) prin aerare sporită, agitare sau adăugare de nanobule de oxigen poate îmbunătăți semnificativ cinetica și recuperarea aurului. Datele de laborator și de la fața locului arată că măsurătorile de oxigen în vrac pot supraestima oxigenul disponibil la suprafața aurului din cauza rezistențelor de transport din celuloză; oxigenul dizolvat real la interfețele de reacție este adesea mai mic, subliniind și mai mult necesitatea unor strategii avansate de control și distribuție a oxigenului.
Influența condițiilor alcaline (ajustarea pH-ului) asupra siguranței și eficienței sistemului
Levigarea cu cianură pentru extracția aurului trebuie să aibă loc în condiții puternic alcaline, de obicei cu pH 10–11,5. Acest interval de pH stabilizează cianura prin încurajarea prezenței speciilor CN⁻ libere și suprimarea formării gazului volatil de cianură de hidrogen (HCN), care se elimină la un pH sub 9,3 și prezintă riscuri de toxicitate acută.
pH-ul este de obicei ajustat folosind hidroxid de sodiu (NaOH), carbonat de sodiu (Na₂CO₃) sau var (Ca(OH)₂), alegerea fiind influențată de tipul de minereu și de economia operațională. Utilizarea varului, în special la un pH peste 11, poate întârzia rata de dizolvare a aurului - un efect atribuit modificărilor reacțiilor interfaciale mai degrabă decât solubilității în oxigen. Un pH prea ridicat cu var este legat de o eficiență scăzută a levigării, în special atunci când este prezent arsenic sau alte impurități, din cauza cineticii chimice sau de suprafață alterate.
Pentru a menține procesul de cianurare a aurului în siguranță și eficiență, instalațiile moderne de aur implementează monitorizarea automată a pH-ului și a concentrației de cianură, bazată pe tehnologia senzorilor inline. Acest lucru asigură că procesul se menține în fereastra alcalină optimă, stabilizând cianura liberă și prevenind formarea periculoasă de HCN, reducând în același timp utilizarea cianurii și solubilizarea nedorită a impurităților.
Importanța speciilor de cianură: cianură liberă vs. concentrația de cianură reziduală în cadrul procesului
În analiza concentrației de levigare a celulozei, nu toate cianurile dizolvate sunt disponibile în mod egal pentru levigarea aurului. Procesul face distincția între cianura liberă și diverse specii de cianură reziduale (complexate).
- Cianură liberă(suma CN⁻ disponibilă și, la pH scăzut, HCN) este agentul activ care permite dizolvarea directă a aurului.
- Cianură rezidualăeste alcătuit din complexe metal-cianură (de exemplu, cu cupru, fier sau zinc). Aceste specii sunt mai puțin disponibile pentru dizolvarea aurului, cresc consumul de cianură și sunt ținte principale în tratarea și eliminarea levigatului de cianură din cauza preocupărilor legate de toxicitate.
Controlul precis al nivelurilor de cianură liberă este esențial pentru maximizarea randamentului extracției aurului și minimizarea pierderilor de cianură. Tehnicile de măsurare a concentrației de cianură liberă în linie, inclusiv instrumente avansate precum contorul cu ultrasunete Lonnmeter pentru măsurarea cianurii, permit ajustarea în timp real a adăugărilor de reactivi. Acest lucru menține eficiența și colimitează concentrațiile de cianură reziduală la niveluri responsabile.
Cianura reziduală ridicată poate semnala reacții secundare nedorite (de exemplu, consumul de metale de bază), un control ineficient al procesului sau necesitatea unei chimii de levigare personalizate - în special atunci când se trece la alternative ecologice de levigare a aurului sau la metode de levigare a aurului fără cianură. Recuperarea modernă a aurului din procesele de levigare cu cianură implementează monitorizarea continuă a speciației cianurilor ca parte a tehnologiilor avansate de levigare cu cianură pentru a stimula eficiența procesului, siguranța și conformitatea cu reglementările de mediu.
Variabile cheie care afectează procesul de levigare a cianurii de aur
Caracteristicile și prepararea minereului
Eficiența levigării cianurii de aur depinde fundamental de mineralogia minereului, dimensiunea particulelor de aur și pretratarea acestuia. Minereurile care conțin aur blocat în minerale sulfurate, în special pirită, sunt cunoscute ca fiind refractare și prezintă rate de extracție scăzute, cu excepția cazului în care sunt precondiționate corespunzător. De exemplu, concentratele bogate în pirită necesită concentrații mai mari de cianură, dar acest lucru crește consumul de reactivi și costurile de mediu fără a garanta recuperarea proporțională a aurului. O creștere a metalelor de bază precum cuprul, zincul sau fierul concurează cu aurul pentru cianură, provocând un consum inutil și formând straturi de pasivare pe aur, împiedicând dizolvarea.
Mineralele care fură aurul înainte de procesare, cum ar fi carbonul natural și mineralele de gangă care adsorb complexele de aur, reduc și mai mult eficiența procesului. Prin urmare, o caracterizare mineralogică amănunțită înainte de proiectarea procesului este esențială pentru a identifica speciile problematice și relațiile lor texturale. Îmbunătățirea levigării implică identificarea dacă aurul este disponibil pentru măcinare liberă - disponibil pentru cianurare directă - sau încapsulat și necesită pretratare.
Distribuția dimensiunii particulelor influențează direct cinetica de levigare în cianurarea aurului. Măcinarea mai fină îmbunătățește expunerea suprafeței, crescând ratele de recuperare, dar dincolo de o dimensiune optimă, măcinarea excesivă scade eficiența prin crearea de nămoluri care împiedică transferul de masă și pot crește pierderile. Studiile au arătat că, pentru multe minereuri, maximizarea proporției de aur liber la o anumită măcinare asigură o mai bună accesibilitate a cianurii și un randament industrial mai bun. Măcinarea foarte fină este utilă pentru aurul puternic încapsulat, dar poate duce la un consum excesiv de reactivi sau la aglomerare.
Strategiile de pretratare sunt alese în funcție de tipul de minereu. Pretratarea mecanică prin măcinare ultrafină crește considerabil accesibilitatea aurului încapsulat. Tratamentele chimice, cum ar fi levigarea alcalină sau acidă, descompun matricile de sulfuri dăunătoare. Tratamentele termice, cum ar fi prăjirea, transformă sulfurile în oxizi, făcând aurul mai levigabil. Pre-varcarea - adăugarea de var înainte de levigare - stabilizează pH-ul și previne formarea speciilor solubile, reactive. De exemplu, prăjirea alcalină și prăjirea oxidativă în două etape poate crește semnificativ recuperarea pentru minereurile refractare de tip Carlin. În cazul sterilului refractar din Africa de Sud, o combinație de pretratări mecanice și chimice îmbunătățește ratele de extracție a aurului mai mult decât oricare dintre abordări separat.
Condiții operaționale de levigare
Optimizarea concentrației de cianură
Concentrația de cianură în soluție trebuie gestionată cu strictețe. Cantitatea insuficientă de cianură liberă încetinește dizolvarea, în timp ce excesul adaugă costuri și povară asupra mediului, fără o creștere corespunzătoare a recuperării aurului. Studiile de caz identifică aproximativ 600 ppm ca nivel optim pentru anumite minereuri, susținând dizolvarea completă, dar reducând risipa. Monitorizarea continuă a concentrației de cianură și dozarea automată - folosind instrumente precum contorul cu ultrasunete Lonnmeter - permit adăugarea fină de reactivi care corespunde cerințelor de minereu și stabilizează costurile de operare.
Densitatea levigatului și concentrația de levigare a celulozei
Densitatea pulpei – raportul solid-lichid – joacă un rol important în transferul de masă și recuperarea aurului. O densitate mai mică a pulpei îmbunătățește levigarea aurului datorită mobilității crescute în soluție și accesului sporit la reactivi, dar crește costurile de manipulare a apei și a reactivilor. Densitățile mai mari reduc utilizarea reactivilor, dar riscă levigarea incompletă din cauza transferului slab de masă. O analiză atentă a concentrației de levigare a pulpei și măsurarea densității levigatului de aur sunt necesare pentru optimizarea procesului.
Agitație și controlul temperaturii
O agitare adecvată este crucială pentru suspendarea particulelor și promovarea unui contact eficient între cianura dizolvată și aur. Ratele mai mari de agitare sporesc de obicei eficiența levigării, în special pentru minereurile predispuse la formarea de nămol sau la agregarea particulelor. Cu toate acestea, o agitare prea agresivă poate duce la pierderi fizice sau la reacții secundare nedorite de oxigenare. De asemenea, creșterile de temperatură accelerează dizolvarea aurului, dar temperaturile de funcționare trebuie echilibrate - temperaturile mai ridicate accelerează ratele de reacție, dar promovează și pierderea de cianură prin volatilizare sau descompunere.
Reglarea timpului de levigare
Timpul de levigare trebuie să fie suficient de lung pentru finalizarea dizolvării, dar suficient de scurt pentru a optimiza randamentul și a minimiza consumul de cianură. Studiile indică faptul că utilizarea agenților chimici de levigare mixți poate reduce dramatic timpul de contact necesar, îmbunătățind în același timp recuperarea generală. Perioadele scurte de levigare, cu activare chimică eficientă, reduc nevoile de reactivi, cheltuielile operaționale și riscurile de mediu. Controlul temeinic al timpului de levigare este esențial pentru a potrivi aplicarea reactivilor cu cinetica de extracție pentru tipuri specifice de minereu.
Integrarea atentă a caracterizării minereului, selecției pretratării, controlului densității celulozei, monitorizării continue a concentrației de cianură și ajustării parametrilor operaționali stă la baza extracției moderne și eficiente a aurului folosind levigarea cu cianură.
Tehnici pentru măsurarea și controlul concentrației în linie
Soluții contemporane de monitorizare
Tehnicile de măsurare a concentrației de cianură liberă includ senzori amperometrici și reacții de schimb de liganzi, care permit o cuantificare directă și precisă, potrivită pentru analiza concentrației de levigare a celulozei și a fluxurilor de levigat de aur. Parametrii cheie, cum ar fi cianura liberă și cianura WAD, trebuie măsurați pentru controlul procesului și respectarea reglementărilor de mediu, deoarece limitele de reglementare impun acum o urmărire aproape continuă a concentrației de cianură reziduală în levigatul de aur. Instrumentele în linie, instalate în puncte strategice din circuit, permit un control precis al dozării cianurii și oferă avertizări timpurii cu privire la abaterile de la proces.
Instrumentele de măsurare cu ultrasunete, reprezentate de contorul cu ultrasunete de concentrație Lonnmeter, sunt utilizate pentru monitorizarea în linie atât a densității cianurilor, cât și a celulozei în circuitele de levigare. Acest contor aplică principii de transmisie ultrasonică pentru a determina modificările densității soluției asociate cu concentrațiile de cianură și levigat de aur. Măsurarea directă permite operatorilor să evalueze instantaneu eficiența extracției aurului, să optimizeze parametrii de aerare și agitare și să mențină stabilitatea procesului. Designul Lonnmeter permite înregistrarea automată a datelor în timp real și integrarea imediată cu sistemele de control ale instalației. De exemplu, atunci când monitorizează densitatea celulozei, Lonnmeter oferă feedback continuu, reducând necesitatea măsurătorilor densității în laborator și permițând ajustări prompte ale consistenței celulozei pentru o cinetică de levigare îmbunătățită și o recuperare a aurului îmbunătățită.
În practică, aceste soluții contemporane oferă:
- Date instantanee despre cianură și densitate, îmbunătățind precizia dozării.
- Respectare sporită a reglementărilor privind deversările și sterilul de exploatare datorită datelor privind cianurile reziduale acționabile.
- Economii operaționale, deoarece corecțiile de proces pot fi făcute fără întârziere.
Strategii de control al feedback-ului
Controlul automat al procesului utilizează datele de măsurare în linie pentru a optimiza continuu adăugarea de reactivi, densitatea pulpei și aerarea în extracția aurului folosind levigarea cu cianură. Principiul cheie este feedback-ul - citirile senzorilor în timp real sunt transmise către controlere logice programabile (PLC), care apoi ajustează automat adăugarea de cianură, reactivi de distrugere și aditivi de levigare. Acest lucru elimină erorile de dozare manuală, consolidează controlul cineticii de levigare și minimizează consumul de cianură.
Strategiile de feedback de proces includ:
- Logică bazată pe reguli, care stabilește limite și rate de dozare pe baza unor praguri prestabilite de concentrație de cianură.
- Optimizare bazată pe model, care interpretează datele multi-senzori — cianură, densitate, pH, oxigen dizolvat — pentru a maximiza eficiența recuperării aurului.
- Măsurarea continuă în linie permite măsurarea densității levigatului de aur pentru a susține ajustările agitării șiconsistența suspensiei.
Strategiile automate de control cu feedback reduc consumul de cianură, risipa de reactivi și variabilitatea operațională. De exemplu, studiile de caz din operațiuni comerciale arată reduceri ale utilizării cianurii de până la 21%, recuperarea aurului rămânând constantă sau îmbunătățindu-se datorită compoziției optime a levigatului și controlului eficient al procesului. Recuperarea aurului din levigat de cianură beneficiază direct de dozarea stabilă și bine controlată a reactivilor.
Sistemele integrate de feedback susțin, de asemenea, alternative ecologice de levigare a aurului prin menținerea unui control strict asupra nivelurilor de cianură, reducerea emisiilor și optimizarea distrugerii sau...procese de recuperareDozarea automată bazată pe măsurători online depășește metodele manuale de titrare, care sunt mai lente și mai susceptibile la inconsecvențe.
În concluzie, tehnologiile avansate de levigare cu cianură combină măsurători în linie — cum ar fiContor cu ultrasunete de concentrație Lonnmeter—cu control automat prin feedback. Această abordare optimizează fiecare etapă, de la analiza concentrației de levigare a celulozei până la tratarea și eliminarea levigatului de cianură, sporind eficiența procesului și respectarea standardelor de mediu și de siguranță.
Optimizarea proceselor și îmbunătățirea recuperării
Datele măsurate în timp real formează coloana vertebrală a optimizării avansate a procesului de levigare a cianurii de aur. Instrumentele în linie, cum ar fi contorul cu ultrasunete de concentrație Lonnmeter, oferă citiri precise și continue ale concentrației de cianură liberă și ale densității levigatului, oferind operatorilor informațiile necesare pentru a ajusta dinamic parametrii operaționali. Aceasta include controlul automat al dozării cianurii, care menține benzile de concentrație țintă și reduce variabilitatea procesului. De exemplu, menținerea cianurii libere în limita a ±10% din valorile de referință asigură o cinetică eficientă de levigare fără suprautilizarea resurselor sau pierderi de aur, chiar și atunci când calitatea sau debitul minereului fluctuează.
Ajustarea dinamică, facilitată de monitorizarea neîntreruptă a cianurilor, promovează o reacție rapidă la controlul circuitelor de levigare. Sistemele automate de reumplere, alimentate de date în timp real, minimizează riscurile atât de subdozare (care duce la rate mai mici de extracție a aurului), cât și de supradozare (care crește costurile reactivilor și datoriile de mediu). Datele de la analizoarele în linie se integrează perfect cu fluxurile de lucru pentru analiza concentrației de levigare a celulozei și măsurarea densității, informând deciziile privind viteza mixerului, ratele de aerare și alte variabile critice în extracția aurului folosind levigarea cu cianuri.
Optimizarea se extinde și în aval: fluxul de date integrat susține etapele de adsorbție a carbonului (CIP/CIL) și de precipitare a zincului, adaptând condițiile de proces în funcție de prezența actuală a cianurii. În procesele de adsorbție a carbonului, nivelurile de cianură monitorizate cu precizie asigură că carbonul activ nu atinge o saturație prematură și nu ratează oportunitățile de captare, în timp ce modularea pH-ului și a aportului de carbon pe baza profilelor de levigare în timp real poate crește eficiența adsorbției aurului peste 98% în minereurile complexe. Pentru precipitarea zincului, în special în materiile prime cu conținut ridicat de metale de bază (cum ar fi zincul și cuprul), menținerea unei concentrații optime de cianură reziduală în levigatul de aur evită consumul excesiv de zinc și reacțiile secundare necontrolate - îmbunătățind direct ratele de recuperare.
Procesul SART, utilizat acolo unde metalele de bază prezintă interferențe semnificative, beneficiază și de măsurarea integrată a cianurilor. Controlul automat al etapelor de sulfidare și acidificare, ghidat de date în timp real privind cianurile libere, realizează îndepărtarea selectivă a zincului și cuprului, ceea ce simplifică reciclarea soluției de cianură pentru levigarea continuă. Acest lucru reduce consumul total de cianură, crește eficacitatea recuperării aurului din levigatul de cianură și susține alternative ecologice de levigare a aurului.
Prin minimizarea utilizării reactivilor, interacțiunea dintre monitorizarea rapidă a concentrației de cianură și controlul procesului nu poate fi supraestimată. Prin prevenirea adăugării excesive de cianură, instalațiile reduc semnificativ costurile și limitează generarea de deșeuri periculoase. În același timp, menținerea celei mai mici doze eficiente de cianură evită riscul levigării incomplete sau al captării aurului, asigurând un randament ridicat de recuperare. Sisteme în linie,Datorită rezistenței lor la interferențele cauzate de turbiditatea nămolului sau de debitul variabil, sunt deosebit de potrivite pentru acest scop - furnizând date fiabile și utile pentru fiecare etapă a tratării și eliminării levigatului de cianură.
Randamentul optim de aur se obține prin sincronizarea parametrilor de levigare a aurului și a proceselor de recuperare din aval, toate susținute de o monitorizare precisă și continuă. Ajustările personalizate ale procesului, informate de indicatorii de concentrație și densitate a cianurii în linie, creează un sistem cu buclă închisă care maximizează randamentele, promovând în același timp sustenabilitatea și siguranța în levigarea aurului cu cianură. Această abordare permite operațiunilor să utilizeze tehnologii avansate de levigare cu cianură atât în metodele tradiționale, cât și în cele fără cianură, optimizând continuu eficiența, recuperarea și conformitatea cu reglementările datorită unor sisteme robuste de control bazate pe date.
Procesul de recuperare a aurului
*
Managementul mediului în extracția cianurilor de aur
Managementul eficient al mediului în procesul de levigare a cianurii de aur depinde de detoxifierea, tratarea și manipularea riguroasă a levigaturilor și sterilului de cianură. Tehnologiile și protocoalele au avansat pentru a combate cianura reziduală, reducând atât riscurile ecologice, cât și cele pentru sănătatea umană.
Detoxificarea, tratarea și gestionarea sterilului de extracție a levigatului de cianură
Metodele de detoxifiere pentru levigatul de cianură prioritizează descompunerea și eliminarea speciilor toxice de cianură. Oxidarea chimică rămâne standard, transformând cianura liberă și cianura slab disociabilă în acid (WAD) în forme mai sigure, cum ar fi cianatul, care este mai puțin toxic și se descompune ușor. Integrarea analizoarelor de proces online și a sistemelor care automatizează monitorizarea cianurii a orientat instalațiile către o gestionare proactivă, reducând la minimum emisiile toxice.
Gestionarea sterilului se bazează pe instalații de depozitare a sterilului (ISR) proiectate special pentru a conține cianuri reziduale. Cele mai bune practici includ utilizarea de căptușeli duble, sisteme de colectare a infiltrațiilor și monitorizarea continuă a bilanțului hidric. Aceste controale inginerești ajută la prevenirea infiltrării apelor subterane și a contaminării apei de suprafață. Protocoalele de operare a ISR specifice fiecărui amplasament se adaptează la variabile precum extremele climatice și riscurile hidrologice regionale, cu ghiduri de siguranță care specifică acțiuni pentru protejarea biotei locale și a resurselor de apă.
Gestionarea cuprinzătoare a apei este obligatorie, incluzând reutilizarea apei, tratarea înainte de deversare și planificarea de contingență pentru încălcările ISF. Planurile de pregătire pentru situații de urgență includ date de monitorizare a proceselor în timp real pentru a accelera răspunsul în cazul apariției unor scurgeri sau defecțiuni.
Monitorizarea și reducerea concentrațiilor de cianură reziduală
Conformitatea cu reglementările impune monitorizarea continuă și de înaltă rezoluție a concentrațiilor de cianură reziduală din levigarea celulozei și din efluentul de steril. Măsurarea concentrației în linie, în timp real, cu tehnologii precumContor cu ultrasunete de concentrație Lonnmeterși dispozitivele comerciale care utilizează amperometria cu schimb de liganzi permit analiza precisă a cianurilor libere și a speciilor de cianuri WAD din fluxurile de levigat de aur.
Aceste sisteme suportă:
- Control automat al dozării cianurii, reducând la minimum utilizarea excesivă a reactivilor, protejând în același timp eficiența recuperării aurului.
- Integrare directă cu procesele de distrugere a cianurilor, facilitând o gestionare strictă a standardelor de deversare și a autorizațiilor de mediu.
- Transmiterea de date la distanță pentru operațiuni miniere distribuite, îmbunătățind acoperirea spațiotemporală și responsabilitatea operațională.
Monitorizarea continuă la limite de detecție de până la 10 ppb permite operatorilor să îndeplinească cerințele stricte de siguranță naționale și internaționale. Sistemele automate reduc erorile de eșantionare manuală, scurtează buclele de feedback ale datelor și oferă termene granulare pentru intervențiile corective în cazul perturbărilor procesului.
Minimizarea amprentei ecologice, menținând în același timp eficacitatea procesului
Echilibrarea recuperării aurului cu impactul asupra mediului necesită mai mult decât o monitorizare de rutină. Tehnologiile avansate de reciclare a cianurii permit reutilizarea cianurii în cadrul procesului de extracție a aurului, reducând direct atât producția de deșeuri toxice, cât și costurile de operare, menținând în același timp ratele țintă de recuperare a aurului. Adoptarea acestor sisteme reduce amprenta ecologică și aliniază operațiunile la standardele globale de sustenabilitate.
În paralel, siturile miniere de aur testează din ce în ce mai mult reactivi alternativi de levigare și metode de levigare a aurului fără cianură, inclusiv tiosulfat, glicină sau opțiuni biologice ecologice. Acolo unde cianura este inevitabilă, măsurarea densității levigatului de aur și analiza precisă a concentrației de levigare a celulozei susțin utilizarea optimă a reactivilor, reducând doza necesară și scăzând toxicitatea sterilului.
Metodele inovatoare, cum ar fi reducerea prăjirii și separarea magnetică în procesarea sterilului, reduc la minimum dependența suplimentară de cianură și permit o recuperare mai cuprinzătoare a metalelor valoroase din fluxurile de deșeuri. Cele mai bune practici la fața locului pun accent pe proiectarea robustă a instalațiilor, respectarea legislației și implicarea comunității pentru a atenua emisiile accidentale și a asigura o gestionare adaptivă și informată privind riscurile pe tot parcursul existenței minei.
Studiile de caz din jurisdicții precum Kenya și Australia arată că aplicarea consecventă a acestor practici reduce substanțial riscurile ecologice asociate cu levigarea cianurii, chiar și în condiții de reglementare sau operaționale dificile.
În cele din urmă, managementul de mediu în extracția cianurilor din aur necesită o combinație de rigoare tehnică în detoxifierea levigatului, monitorizare strictă a concentrațiilor și cele mai bune practici din industrie pentru controlul sterilului și al proceselor. Această abordare integrată asigură siguranța publică și ecologică, asigurând în același timp o recuperare eficientă a aurului.
Inovații în levigarea aurului fără cianură
Metodele emergente de levigare a aurului fără cianură câștigă teren, pe măsură ce industria minieră caută alternative mai sigure și mai sustenabile la procesul convențional de levigare a aurului cu cianură. Aceste tehnologii abordează preocupări presante legate de contaminarea mediului, siguranța lucrătorilor și licența socială, împingând în același timp limitele tehnice ale recuperării aurului.
Levigarea tiosulfatului
Levigarea cu tiosulfat a devenit un proces de top fără cianuri, permițând extracția aurului din minereuri refractare care împiedică levigarea tradițională cu cianuri a aurului. Ratele de recuperare a aurului pot ajunge până la 87% pentru concentratele complexe, cu conținut ridicat de sulfuri - în special atunci când ionii de amoniac și cupru sunt prezenți ca și catalizatori. Aditivii, precum fosfatul dihidrogen de amoniu, cresc randamentele și reduc utilizarea reactivilor, reducând atât costurile, cât și amprenta asupra mediului. Magnetizarea lixiviantului cupru-amoniac-tiosulfat îmbunătățește și mai mult eficiența levigării, îmbunătățind ratele de dizolvare și conținutul de oxigen, rezultând o extracție a aurului cu aproximativ 4,74% mai mare în comparație cu sistemele nemagnetizate. Cu toate acestea, recuperările pot rămâne limitate pentru anumite minereuri dublu refractare în care aurul este puternic încapsulat de minerale, subliniind importanța mineralogiei minereului pentru selecția procesului.
Levigarea glicinei
Glicina — un aminoacid natural, biodegradabil — servește și ca un agent de levigare eficient pentru aur. Procesele de levigare cu glicină oferă o selectivitate ridicată și o toxicitate scăzută, ratele de extracție a aurului documentate depășind 90% pentru unele minereuri și steriluri de grad scăzut atunci când sunt îmbunătățite cu aditivi precum ionii de cupru și pretratări. Tehnologia este recunoscută pentru profilul său de siguranță îmbunătățit și riscul minim pentru sol și apă, în comparație cu levigatul cu cianură. Cu toate acestea, complexitatea operațională și costurile reactivilor, precum și cerințele de optimizare specifice minereului, pot prezenta bariere în calea adoptării. Studiile de caz industriale din Australia și Canada demonstrează atât fezabilitatea tehnică, cât și cea economică, dar execuția depinde de o analiză detaliată a concentrației de levigare a celulozei, de o monitorizare robustă a procesului și de adaptabilitatea la alimentarea specifică a unei mine.
Levigarea clorurilor și halogenurilor
Tehnicile de levigare bazate pe clorură și alți halogeni oferă alternative convingătoare pentru minereurile refractare și sterilul tradițional, abordând scenarii în care levigarea cu cianură pentru extracția aurului este provocată de încapsularea mineralelor sau de limitele de reglementare. Levigarea în grămadă cu oxidanți precum hipocloritul de sodiu și acidul clorhidric poate îmbunătăți recuperarea aurului din sterilul refractar cu peste 40%. Aceste procese funcționează în condiții acide și sunt cel mai bine asociate cu pretratări precum biooxidarea sau oxidarea sub presiune pentru a debloca aurul care nu este accesibil în structurile minerale primare. Provocările operaționale includ siguranța manipulării reactivilor și gestionarea stabilității chimice pe tot parcursul procesului. Evaluările ciclului de viață relevă un potențial de încălzire globală mai mic în comparație cu schemele de lucru tradiționale cu cianură, dar evidențiază și necesitatea unor protocoale operaționale stricte.
Metode avansate bazate pe reactivi
Cercetări recente evidențiază reactivi inovatori care vizează extracția selectivă, rapidă și eficientă a aurului. Sistemele pe bază de cianat de sodiu, atunci când sunt produse cu hidroxid de sodiu și ferocianură de sodiu la temperaturi ridicate, prezintă rate de levigare de 87,56% în concentrate și de peste 90% în reciclarea deșeurilor electronice. Eficacitatea și selectivitatea sunt atribuite izocianatului de sodiu ca specie activă. Procesul CLEVR, care utilizează hipoclorit sau hipobromit de sodiu într-un sistem acid închis, atinge un randament de aur mai mare de 95% în câteva ore, comparativ cu peste 36 de ore pentru cianurarea clasică. Metoda generează reziduuri inerte și elimină complet efluenții periculoși și iazurile de decantare, ceea ce o face atractivă pentru siturile în care tratarea și eliminarea levigatului de cianură sunt problematice.
O tehnică chimică în tandem care utilizează generarea in situ de acid iodhidric oferă îmbunătățiri suplimentare pentru dizolvarea aurului din catalizatori uzați, în special din fluxurile de deșeuri industriale, cu o deșeu minimizat de reactivi și o viabilitate economică puternică. Aceste abordări demonstrează că, în condiții optimizate și control al procesului în timp real - cum ar fi utilizarea tehnicilor de măsurare a concentrației de cianură liberă și măsurarea avansată a densității levigatului de aur - metodele fără cianură pot rivaliza sau depăși cianura atât în ceea ce privește eficiența, cât și performanța de mediu.
Analiză comparativă
Eficiența procesului:Procesele fără cianură, cum ar fi levigarea cu tiosulfat magnetizat și hipoclorit, prezintă o cinetică de extracție și randamente care se apropie sau, în unele aplicații, le depășesc pe cele ale procesului de levigare cu cianură de aur. Sistemele cu glicină oferă, de asemenea, randamente competitive pentru anumite minereuri.
Siguranţă:Metodele fără cianură elimină practic riscurile de toxicitate acută asociate cu concentrația reziduală de cianură în levigatul de aur. Mediile de lucru se îmbunătățesc, iar profilul de risc pentru manipularea substanțelor chimice este redus semnificativ. Cu toate acestea, atenția la oxidanți și halogeni rămâne importantă.
Impact asupra mediului:Levigarea fără cianură generează mai puține deșeuri periculoase, simplifică tratarea și eliminarea levigatului și reduce impactul asupra apei și solului. Evaluarea ciclului de viață confirmă o îmbunătățire substanțială față de circuitele cu cianură, sistemele cu buclă închisă și cele cu reziduuri netoxice fiind cele mai performante.
Selectarea alternativei optime și ecologice pentru levigarea aurului depinde de caracteristicile minereului, de controalele locale de mediu și de disponibilitatea operațională. Instrumentele avansate de monitorizare, cum ar fi contorul cu ultrasunete Lonnmeter pentru măsurarea cianurii, rămân esențiale pentru toate rutele de proces, asigurând o cinetică precisă de levigare în cianurarea aurului - indiferent dacă este prezentă sau nu cianură - și susținând operațiuni robuste și adaptive de extracție a aurului.
Întrebări frecvente
Care este importanța măsurării concentrației de cianură liberă în procesul de levigare a aurului cu cianură?
Măsurarea precisă a concentrației de cianură liberă este esențială pentru eficiența procesului de levigare a cianurii de aur. Cianura liberă reprezintă porțiunea chimic activă disponibilă pentru a forma complexe aur-cianură, permițând aurului să se dizolve în soluție pentru extracție. Cantitatea insuficientă de cianură liberă poate suprima rata de dizolvare a aurului, reducând randamentul general; excesul de cianură duce la un consum inutil de reactivi și crește riscul de contaminare a mediului și costurile procesului. Analizoarele automate online, spre deosebire de titrarea manuală, oferă monitorizare în timp real, care permite controlul dinamic al dozării cianurii și susține respectarea standardelor stricte de descărcare. Aceste practici reduc la minimum deșeurile chimice și consolidează siguranța operațională, așa cum se arată în studiile în care concentrațiile optime de cianură liberă de aproximativ 600 ppm maximizează recuperarea aurului cu o povară minimă asupra mediului.
Cum afectează densitatea levigatului eficiența levigării cianurii de aur?
Densitatea levigatului (sau a pulpei) influențează direct transferul de masă, amestecarea și disponibilitatea cianurii și oxigenului pentru dizolvarea aurului. Densitatea gestionată corespunzător îmbunătățește expunerea particulelor de aur la reactivi și optimizează cinetica de levigare. De exemplu, scăderea densității pulpei poate crește recuperarea aurului prin facilitarea agitării și a contactului cu reactivii, în timp ce o densitate excesiv de mare poate afecta amestecarea și poate crește consumul de cianură. Ajustarea densității pulpei, împreună cu factori precum pH-ul și temperatura, poate îmbunătăți substanțial ratele de extracție a aurului și poate reduce timpul de levigare, în special pentru minereurile cu conținut scăzut. Experimentele au demonstrat că echilibrul corect între raportul solid-lichid și agenții de levigare mixți poate reduce la jumătate consumul de cianură, dublând în același timp eficiența pentru unele tipuri de minereu.
Care sunt avantajele utilizării contorului cu ultrasunete de concentrație Lonnmeter în monitorizarea concentrației de levigare a celulozei?
Concentratorul cu ultrasunete Lonnmeter permite monitorizarea neinvazivă și în timp real a concentrației și densității levigatului de celuloză. Designul său ultrasonic non-nuclear, cu prindere prin clemă, evită contactul direct cu suspensii periculoase, eliminând riscurile de scurgeri și îmbunătățind siguranța, în special în medii corozive. Dispozitivul oferă o precizie de măsurare de până la 0,3% și se integrează perfect cu sistemele de control al procesului PLC/DCS pentru automatizare continuă. Operatorii pot optimiza utilizarea reactivilor și pot ajusta dozajul instantaneu pentru a menține o recuperare stabilă a aurului. Construcția fără întreținere a contorului și materialele durabile și rezistente la coroziune sunt potrivite pentru condiții miniere dure și susțin fiabilitatea pe termen lung. În aplicații variind de la levigarea cianurii de aur până la producția de siliciu, feedback-ul în timp real al Lonnmeter îmbunătățește stabilitatea procesului, reduce deșeurile și contribuie la conformitatea cu reglementările.
Se poate realiza recuperarea aurului fără utilizarea cianurii?
Da, sunt disponibile metode alternative de levigare a aurului fără cianură. Tehnicile care utilizează reactivi pe bază de tiosulfat, sisteme de clorură, glicină, acid triclorizocianuric și cianat de sodiu au demonstrat rate de recuperare a aurului care depășesc adesea 87-90%. Aceste metode sunt netoxice, reciclabile și, de asemenea, eficiente pentru minereuri și deșeuri electronice. Adoptarea lor depinde de mineralogia minereului, cost, complexitatea procesului și reglementările locale. Implementarea variază: unele proiecte, precum REVIVE SSMB, prezintă o sustenabilitate și o eficacitate ridicate, în timp ce altele se confruntă cu provocări operaționale și comunitare. Deși metodele fără cianură oferă avantaje de mediu și îndeplinesc standarde de siguranță mai stricte, fezabilitatea lor pentru procesarea la scară industrială trebuie să ia în considerare costurile reactivilor și compatibilitatea cu infrastructura existentă.
De ce este important să se controleze concentrația de cianură reziduală în timpul și după procesul de levigare a aurului?
Controlul concentrației de cianură reziduală este vital pentru protecția mediului și siguranța umană. Cianura reziduală din levigat prezintă riscuri acute de toxicitate și trebuie gestionată pentru a respecta reglementările internaționale privind deversarea. Tehnici precum oxidarea chimică, biodegradarea cu microbi specializați, adsorbția pe cărbune activ și fotocataliza sunt utilizate pentru a reduce nivelurile de cianură înainte de eliberarea efluentului. Controlul adecvat în timpul levigării maximizează recuperarea aurului și minimizează cantitatea de cianură reziduală, reducând cerințele de tratare în aval. Nerespectarea reglementărilor duce la contaminare și la potențiale pericole pentru sănătatea populațiilor și ecosistemelor din apropiere. Gestionarea responsabilă a cianurii se aliniază cu cele mai bune practici pentru a echilibra câștigurile economice cu gestionarea ecologică și susține licența socială a operațiunii miniere.
Data publicării: 26 noiembrie 2025
