Эффективное управление концентрацией свободного цианида в процессе цианидного выщелачивания золота требует измерения в режиме реального времени внутри контуров выщелачивания. Встроенные анализаторы, расположенные непосредственно в трубопроводах или резервуарах для суспензии, непрерывно отслеживают концентрации свободного цианида, остаточного цианида и цианида, содержащегося в растворе WAD. Эти приборы исключают задержки, связанные с ручным отбором проб, минимизируют риски ошибок оператора и предоставляют данные о процессе каждые 3–10 минут, что способствует быстрому принятию решений в динамичных условиях производства.
Основы цианидного выщелачивания для извлечения золота
Цианидное выщелачивание золота является краеугольным камнем гидрометаллургического извлечения золота, позволяющим добывать его из низкосортных и сложных руд. В этом процессе золото превращается из своей природной металлической формы в растворимый комплекс, чаще всего с использованием цианида натрия (NaCN) в сильнощелочных условиях. Основная химическая реакция включает золото, цианид-ионы и молекулярный кислород, в результате чего образуется стабильный комплекс цианида золота [Au(CN)₂]⁻ — реакция, ключевая для промышленного извлечения золота.
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Поддержание адекватной концентрации цианида, достаточного количества растворенного кислорода и щелочного pH (обычно >10) имеет решающее значение для обеспечения как растворения, так и безопасного обращения с материалом, поскольку щелочные условия подавляют образование токсичного цианистого водорода. Кинетика выщелачивания сильно зависит от этих параметров, а также от плотности пульпы и размера частиц — переменных, которые обычно оптимизируются на производственных площадках и используются в передовых исследованиях по цианированию золота. Кроме того, минералогический состав руды и наличие примесей, таких как ионы меди, могут снижать эффективность процесса, конкурируя за цианид и образуя нежелательные комплексы, которые увеличивают расход реагентов и снижают коэффициент извлечения золота.
Онлайн-мониторинг содержания цианида и золота в растворе для выщелачивания золота.
*
Процесс цианидного выщелачивания золота остается непревзойденным по простоте эксплуатации, экономической эффективности и выходу извлечения для большинства типов руды. Последние достижения включают термодинамическое и кинетическое моделирование для прогнозирования поведения при выщелачивании, оптимизации концентрации свободного цианида и минимизации избыточного использования реагентов за счет улучшения анализа концентрации при выщелачивании пульпы и измерения плотности золотосодержащего выщелачивающего раствора. Ультразвуковой концентратор Lonnmeter для измерения концентрации цианида также способствовал более точному и оперативному мониторингу концентрации цианида в горнодобывающих операциях, обеспечивая точный контроль условий выщелачивания и сокращая потери.
Хотя в промышленной практике доминирует цианидное выщелачивание для извлечения золота, бесцианидные методы выщелачивания золота набирают популярность в связи с растущими экологическими и нормативными требованиями. Альтернативные технологии, такие как тиосульфатное и гипобромитное выщелачивание, предлагают экологически чистые альтернативы выщелачиванию золота и продемонстрировали конкурентоспособные показатели извлечения золота в лабораторных и пилотных исследованиях. Например, в процессе компании Dundee Sustainable Technologies гипобромит натрия заменяет цианид, обеспечивая быстрое извлечение золота и исключая риски, связанные с обработкой и утилизацией цианидного выщелачивания. Однако внедрение в больших масштабах затруднено такими факторами, как стоимость, интеграция процесса и совместимость со специфическими рудами.
Выбор между цианидным и бесцианидным методами выщелачивания зависит от баланса между извлечением золота из цианидного выщелачивания, технической осуществимостью, эксплуатационными затратами, воздействием на окружающую среду и соответствием нормативным требованиям. Цианидное выщелачивание остается предпочтительным методом для многих горнодобывающих предприятий благодаря предсказуемой кинетике выщелачивания золота и управляемым экологическим рискам при использовании надежных систем мониторинга концентрации цианида. В отличие от этого, передовые технологии цианидного выщелачивания и экологически чистые альтернативы открывают важные пути для предприятий, сталкивающихся с проблемами получения социальных лицензий, сложными типами руды или жесткими нормативными требованиями. Компромиссы каждого метода требуют тщательной оценки концентрации свободного и остаточного цианида в золотосодержащем выщелачивающем растворе, плотности пульпы, состава выщелачивающего раствора и специфических ограничений предприятия.
Химия и механизмы реакций при цианидном выщелачивании золота
Стехиометрия растворения золота: взаимодействие золота, цианида и кислорода.
Процесс цианидного выщелачивания золота регулируется стехиометрией, описываемой уравнением Элснера:
4 Au + 8 CN⁻ + O₂ + 2 H₂O → 4 [Au(CN)₂]⁻ + 4 OH⁻
Эта реакция подчеркивает центральную роль металлического золота, свободных цианид-ионов (CN⁻) и молекулярного кислорода. Каждый моль кислорода обеспечивает растворение четырех молей золота, при этом цианид образует стабильный дицианоауратный комплекс ([Au(CN)₂]⁻). Для эффективного извлечения золота методом цианидного выщелачивания необходимо достаточное количество цианида и кислорода.
Роль кислорода как катализатора; влияние уровня растворенного кислорода на кинетику выщелачивания.
Кислород выступает в качестве важнейшего окислителя, облегчающего растворение золота, но не расходующегося в каталитическом смысле — он участвует в реакции стехиометрически, но часто ограничивает скорость реакции в промышленных системах. Кинетика выщелачивания золота, особенно при контроле концентрации выщелачивания пульпы, сильно зависит от концентрации растворенного кислорода (ДО). При избытке свободного цианида недостаток кислорода напрямую снижает скорость выщелачивания.
Например, низкий уровень растворенного кислорода снижает эффективность выщелачивания, даже если цианида много, в то время как избыток растворенного кислорода, достигаемый за счет усиленной аэрации, перемешивания или добавления нанопузырьков кислорода, может значительно улучшить кинетику и извлечение золота. Лабораторные и полевые данные показывают, что измерения общего содержания кислорода могут завышать количество кислорода, доступного на поверхности золота, из-за сопротивления переносу в пульпе; реальное содержание кислорода на границах реакции часто ниже, что еще раз подчеркивает необходимость усовершенствованных стратегий контроля и распределения кислорода.
Влияние щелочных условий (коррекция pH) на безопасность и эффективность системы.
Цианидное выщелачивание для извлечения золота должно происходить в сильно щелочных условиях, обычно при pH 10–11,5. Этот диапазон pH стабилизирует цианид, способствуя присутствию свободных частиц CN⁻ и подавляя образование летучего газообразного цианистого водорода (HCN), который улетучивается при pH ниже 9,3 и представляет собой опасность острой токсичности.
Обычно pH регулируют с помощью гидроксида натрия (NaOH), карбоната натрия (Na₂CO₃) или извести (Ca(OH)₂), при этом выбор зависит от типа руды и экономической целесообразности процесса. Использование извести, особенно при pH выше 11, может замедлить скорость растворения золота — эффект, обусловленный изменениями в межфазных реакциях, а не растворимостью кислорода. Слишком высокий pH при использовании извести связан со снижением эффективности выщелачивания, особенно при наличии мышьяка или других примесей, из-за изменения поверхностной или химической кинетики.
Для обеспечения безопасности и эффективности процесса цианирования золота современные золотодобывающие предприятия внедряют автоматизированный мониторинг pH и концентрации цианида на основе встроенной сенсорной технологии. Это гарантирует поддержание процесса в оптимальном щелочном диапазоне, стабилизацию свободного цианида и предотвращение образования опасного HCN, а также минимизацию расхода цианида и растворения нежелательных примесей.
Значение форм цианида: концентрация свободного и остаточного цианида в процессе
При анализе концентрации цианида в пульпе не весь растворенный цианид одинаково доступен для выщелачивания золота. Этот процесс позволяет различать свободный цианид и различные остаточные (комплексные) формы цианида.
- Свободный цианид(сумма доступных CN⁻ и, при низком pH, HCN) является активным веществом, обеспечивающим прямое растворение золота.
- Остаточный цианидСостоит из металлоцианидных комплексов (например, с медью, железом или цинком). Эти соединения менее доступны для растворения золота, увеличивают потребление цианида и являются основными объектами обработки и утилизации цианидных выщелачиваемых растворов из-за опасений по поводу их токсичности.
Точный контроль уровня свободного цианида имеет решающее значение для максимизации выхода золота при извлечении и минимизации потерь цианида. Методы измерения концентрации свободного цианида в режиме реального времени, включая передовые инструменты, такие как ультразвуковой концентратор Lonnmeter, позволяют корректировать добавление реагентов в режиме реального времени. Это поддерживает эффективность и ограничивает остаточные концентрации цианида до приемлемого уровня.
Высокий остаточный уровень цианида может свидетельствовать о нежелательных побочных реакциях (например, расходе неблагородных металлов), неэффективном управлении процессом или необходимости в индивидуально подобранной химии выщелачивания — особенно при переходе к экологически чистым альтернативам выщелачивания золота или методам выщелачивания золота без использования цианида. Современные процессы извлечения золота из цианидных выщелачиваемых растворов включают непрерывный мониторинг форм цианида в рамках передовых технологий цианидного выщелачивания для повышения эффективности процесса, безопасности и соответствия экологическим нормам.
Ключевые факторы, влияющие на процесс цианидного выщелачивания золота
Характеристики руды и ее подготовка
Эффективность цианидного выщелачивания золота в значительной степени зависит от минералогического состава руды, размера частиц золота и предварительной обработки. Руды, содержащие золото, заключенное в сульфидных минералах, особенно пирит, известны как труднообогатимые и демонстрируют низкую скорость извлечения, если не подвергнуты надлежащей предварительной обработке. Например, для концентратов, богатых пиритом, требуются более высокие концентрации цианида, но это увеличивает расход реагентов и экологические издержки, не гарантируя пропорционального извлечения золота. Увеличение содержания цветных металлов, таких как медь, цинк или железо, конкурирует с золотом за цианид, вызывая ненужный расход и образование пассивирующих слоев на золоте, препятствуя его растворению.
Минералы, поглощающие преграм, такие как природный углерод и пустая порода, адсорбирующая комплексы золота, еще больше снижают эффективность процесса. Поэтому тщательная минералогическая характеристика перед проектированием процесса имеет важное значение для выявления проблемных видов и их текстурных взаимосвязей. Улучшение процесса выщелачивания включает в себя определение того, является ли золото легко измельчаемым — доступным для прямой цианирования — или инкапсулированным и требующим предварительной обработки.
Распределение частиц по размерам напрямую влияет на кинетику выщелачивания при цианировании золота. Более тонкое измельчение увеличивает доступность поверхности, повышая коэффициент извлечения, но после достижения оптимального размера чрезмерное измельчение снижает эффективность, образуя шламы, которые препятствуют массопереносу и могут увеличивать потери. Исследования показали, что для многих руд максимизация доли свободного золота при определенном размере помола обеспечивает лучшую доступность цианида и производительность промышленного производства. Очень тонкое измельчение полезно для золота с высокой степенью инкапсуляции, но может привести к чрезмерному расходу реагентов или агломерации.
Стратегии предварительной обработки выбираются в зависимости от типа руды. Механическая предварительная обработка путем сверхтонкого измельчения значительно повышает доступность инкапсулированного золота. Химическая обработка, такая как щелочное или кислотное выщелачивание, разрушает вредные сульфидные матрицы. Термическая обработка, например, обжиг, превращает сульфиды в оксиды, делая золото более извлекаемым. Предварительное известкование — добавление извести перед выщелачиванием — стабилизирует pH и предотвращает образование растворимых, реакционноспособных соединений. Например, щелочной и двухстадийный окислительный обжиг могут значительно повысить извлечение золота из тугоплавких руд карлинского типа. На южноафриканских тугоплавких отходах сочетание механической и химической предварительной обработки повышает показатели извлечения золота больше, чем любой из этих подходов по отдельности.
Эксплуатационные условия выщелачивания
Оптимизация концентрации цианида
Концентрацию цианида в растворе необходимо строго контролировать. Недостаточное количество свободного цианида замедляет растворение, в то время как избыток увеличивает затраты и нагрузку на окружающую среду без соответствующего повышения извлечения золота. Исследования показывают, что оптимальный уровень для некоторых руд составляет около 600 ppm, что обеспечивает полное растворение, но снижает потери. Непрерывный мониторинг концентрации цианида и автоматическое дозирование — с использованием таких инструментов, как ультразвуковой концентратор Lonnmeter — позволяют точно регулировать добавление реагента в соответствии с потребностями руды и стабилизировать эксплуатационные расходы.
Плотность фильтрата и концентрация выщелачивания целлюлозы
Плотность пульпы — соотношение твердой и жидкой фаз — играет важную роль в массопереносе и извлечении золота. Более низкая плотность пульпы улучшает выщелачивание золота за счет повышения подвижности раствора и доступности реагентов, но увеличивает затраты на воду и реагенты. Более высокая плотность снижает расход реагентов, но увеличивает риск неполного выщелачивания из-за плохого массопереноса. Для оптимизации процесса необходимы тщательный анализ концентрации выщелачиваемой пульпы и измерение плотности золотосодержащего выщелачивающего раствора.
Перемешивание и контроль температуры
Правильное перемешивание имеет решающее значение для суспендирования частиц и обеспечения эффективного контакта между растворенным цианидом и золотом. Более высокая скорость перемешивания обычно повышает эффективность выщелачивания, особенно для руд, склонных к шламообразованию или агрегации частиц. Однако чрезмерно агрессивное перемешивание может привести к физическим потерям или нежелательным побочным реакциям окисления. Аналогично, повышение температуры ускоряет растворение золота, но рабочие температуры должны быть сбалансированы — более высокие температуры ускоряют скорость реакции, но также способствуют потерям цианида из-за испарения или разложения.
Регулирование времени выщелачивания
Время выщелачивания должно быть достаточно длительным для завершения растворения, но достаточно коротким, чтобы оптимизировать производительность и минимизировать потребление цианида. Исследования показывают, что использование смешанных химических выщелачивающих агентов может значительно сократить необходимое время контакта, одновременно повышая общую степень извлечения. Короткие периоды выщелачивания с эффективной химической активацией снижают потребность в реагентах, эксплуатационные расходы и экологические риски. Тщательный контроль времени выщелачивания необходим для согласования применения реагентов с кинетикой извлечения для конкретных типов руды.
Тщательная интеграция характеристик руды, выбора методов предварительной обработки, контроля плотности пульпы, непрерывного мониторинга концентрации цианида и корректировки рабочих параметров лежит в основе современной и эффективной добычи золота с использованием цианидного выщелачивания.
Методы измерения и контроля концентрации в потоке
Современные решения для мониторинга
Методы измерения концентрации свободного цианида включают амперометрические датчики и реакции лигандного обмена, которые позволяют проводить прямую и точную количественную оценку, подходящую для анализа концентрации при выщелачивании пульпы и потоков золотосодержащего выщелачивающего раствора. Для контроля процесса и соблюдения экологических норм необходимо измерять ключевые параметры, такие как свободный цианид и цианид WAD, поскольку нормативные ограничения теперь требуют практически непрерывного отслеживания остаточной концентрации цианида в золотосодержащем выщелачивающем растворе. Встроенные приборы, установленные в стратегически важных точках контура, позволяют точно контролировать дозирование цианида и обеспечивают раннее предупреждение об отклонениях от процесса.
Ультразвуковые измерительные приборы, типичным представителем которых является ультразвуковой концентрирующий прибор Lonnmeter, используются для оперативного мониторинга плотности цианида и пульпы в контурах выщелачивания. Этот прибор применяет принципы ультразвуковой передачи для определения изменений плотности раствора, связанных с концентрацией цианида и золота в выщелачиваемой жидкости. Прямое измерение позволяет операторам мгновенно оценивать эффективность извлечения золота, оптимизировать параметры аэрации и перемешивания, а также поддерживать стабильность процесса. Конструкция Lonnmeter поддерживает автоматическую регистрацию данных в режиме реального времени и немедленную интеграцию с системами управления установки. Например, при мониторинге плотности пульпы Lonnmeter обеспечивает непрерывную обратную связь, снижая необходимость лабораторных измерений плотности и позволяя оперативно корректировать консистенцию пульпы для улучшения кинетики выщелачивания и извлечения золота.
На практике эти современные решения обеспечивают:
- Мгновенное получение данных о содержании цианида и его плотности, повышающее точность дозирования.
- Улучшено соблюдение норм сброса отходов и правил обращения с хвостохранилищами благодаря полученным данным об остаточном содержании цианида, позволяющим принимать обоснованные решения.
- Экономия операционных затрат, поскольку корректировки процессов могут быть внесены без задержек.
Стратегии управления с обратной связью
Автоматизированное управление технологическим процессом использует данные измерений в режиме реального времени для непрерывной оптимизации добавления реагентов, плотности пульпы и аэрации при извлечении золота методом цианидного выщелачивания. Ключевой принцип — обратная связь: показания датчиков в режиме реального времени передаются на программируемые логические контроллеры (ПЛК), которые затем автоматически регулируют добавление цианида, реагентов для разрушения и добавок для выщелачивания. Это исключает ошибки ручного дозирования, ужесточает контроль кинетики выщелачивания и минимизирует потребление цианида.
Стратегии обратной связи в процессе работы включают в себя:
- Логика, основанная на правилах, устанавливает границы и дозировки на основе заранее заданных пороговых значений концентрации цианида.
- Оптимизация на основе модели, которая интерпретирует данные, полученные с помощью множества датчиков — цианида, плотности, pH, растворенного кислорода — для максимизации эффективности извлечения золота.
- Непрерывное измерение в потоке позволяет измерять плотность золотосодержащего экстракта для корректировки перемешивания и...консистенция суспензии.
Автоматизированные стратегии управления с обратной связью снижают потребление цианида, потери реагентов и вариативность производственных процессов. Например, исследования, проведенные в коммерческих масштабах, показывают снижение использования цианида до 21%, при этом извлечение золота остается стабильным или улучшается благодаря оптимальному составу выщелачивающего раствора и эффективному управлению процессом. Извлечение золота из цианидного выщелачивающего раствора напрямую зависит от стабильной и хорошо контролируемой дозировки реагентов.
Интегрированные системы обратной связи также способствуют внедрению экологически чистых альтернатив выщелачиванию золота, обеспечивая строгий контроль уровня цианида, снижая выбросы и оптимизируя процесс уничтожения илипроцессы восстановленияАвтоматизированное дозирование на основе онлайн-измерений превосходит методы ручного титрования, которые медленнее и более подвержены неточностям.
В заключение, передовые технологии цианидного выщелачивания сочетают в себе встроенные измерения, такие как...Ультразвуковой концентратор Lonnmeter—с автоматизированной обратной связью. Такой подход оптимизирует каждый этап, от анализа концентрации выщелачивания пульпы до обработки и утилизации цианидного фильтрата, повышая эффективность процесса и обеспечивая соответствие экологическим стандартам и стандартам безопасности.
Оптимизация процессов и повышение эффективности извлечения
Данные измерений в реальном времени составляют основу для оптимизации технологических процессов цианидного выщелачивания золота. Встроенные приборы, такие как ультразвуковой концентрациономер Lonnmeter, обеспечивают точные и непрерывные показания концентрации свободного цианида и плотности выщелачиваемого раствора, предоставляя операторам информацию, необходимую для динамической корректировки рабочих параметров. Это включает в себя автоматизированное управление дозированием цианида, которое поддерживает целевые диапазоны концентраций и снижает вариативность процесса. Например, поддержание концентрации свободного цианида в пределах ±10% от заданных значений обеспечивает эффективную кинетику выщелачивания без перерасхода ресурсов или потерь золота, даже при колебаниях качества руды или производительности.
Динамическая регулировка, обеспечиваемая непрерывным мониторингом цианида, способствует быстрой реакции в управлении контурами выщелачивания. Автоматизированные системы заправки, получающие данные в режиме реального времени, минимизируют риски как недостаточной дозировки (приводящей к снижению скорости извлечения золота), так и передозировки (повышающей стоимость реагентов и экологический ущерб). Данные с встроенных анализаторов плавно интегрируются с рабочими процессами анализа концентрации и измерения плотности при выщелачивании пульпы, помогая принимать решения о скорости перемешивания, скорости аэрации и других важных параметрах при извлечении золота методом цианидного выщелачивания.
Оптимизация распространяется и на последующие этапы: интегрированный поток данных поддерживает стадии адсорбции на углероде (CIP/CIL) и осаждения цинка, адаптируя условия процесса в зависимости от текущего присутствия цианида. В процессах адсорбции на углероде точный контроль уровня цианида гарантирует, что активированный уголь не достигнет преждевременного насыщения и не упустит возможности захвата, а регулирование pH и подачи углерода на основе профилей выщелачивания в реальном времени может повысить эффективность адсорбции золота выше 98% в сложных рудах. Для осаждения цинка, особенно в сырье с высоким содержанием основных металлов (таких как цинк и медь), поддержание оптимальной остаточной концентрации цианида в золотосодержащем выщелачивающем растворе предотвращает чрезмерное потребление цинка и неконтролируемые побочные реакции, что напрямую повышает коэффициенты извлечения.
Процесс SART, используемый в случаях, когда неблагородные металлы создают значительные помехи, также выигрывает от интегрированного измерения концентрации цианида. Автоматизированное управление этапами сульфидирования и подкисления, основанное на данных о концентрации свободного цианида в режиме реального времени, обеспечивает селективное удаление цинка и меди, что упрощает рециркуляцию раствора цианида для дальнейшего выщелачивания. Это снижает общее потребление цианида, повышает эффективность извлечения золота из цианидного выщелачивающего раствора и поддерживает экологически чистые альтернативы выщелачиванию золота.
В минимизации расхода реагентов невозможно переоценить взаимосвязь между быстрым мониторингом концентрации цианида и управлением технологическим процессом. Предотвращая избыточное добавление цианида, предприятия значительно сокращают затраты и ограничивают образование опасных отходов. В то же время, поддержание минимально возможной эффективной дозы цианида позволяет избежать риска неполного выщелачивания или улавливания золота, обеспечивая высокую степень извлечения. Системы, работающие в потоке.,Благодаря своей устойчивости к влиянию мутности суспензии или переменного потока, они особенно хорошо подходят для этой цели — предоставления надежных и полезных данных на каждом этапе обработки и утилизации цианидного фильтрата.
Оптимальный выход золота достигается за счет синхронизации параметров выщелачивания золота и последующих процессов извлечения, что обеспечивается точным и непрерывным мониторингом. Индивидуальная настройка процесса, основанная на данных о концентрации и плотности цианида, создает замкнутую систему, которая максимизирует прибыль, одновременно повышая устойчивость и безопасность процесса цианидного выщелачивания золота. Такой подход позволяет предприятиям использовать передовые технологии цианидного выщелачивания как в традиционных, так и в бесцианидных методах выщелачивания золота, постоянно оптимизируя эффективность, извлечение и соответствие нормативным требованиям благодаря надежным системам управления на основе данных.
Процесс извлечения золота
*
Экологический менеджмент при цианидном выщелачивании золота
Эффективное управление окружающей средой в процессе цианидного выщелачивания золота зависит от тщательной детоксикации, обработки и обращения с цианидными выщелачивающими растворами и отходами. Технологии и протоколы позволили решить проблему остаточного содержания цианида, снизив как экологические риски, так и риски для здоровья человека.
Детоксикация, очистка и утилизация отходов цианидных производств.
Методы детоксикации цианидных выщелачиваемых растворов в первую очередь направлены на расщепление и удаление токсичных форм цианида. Химическое окисление остается стандартным методом, преобразующим свободный и слабокислотный цианид в более безопасные формы, такие как цианат, который менее токсичен и легко разлагается. Внедрение онлайн-анализаторов технологических процессов и систем, автоматизирующих мониторинг цианида, позволило предприятиям перейти к проактивному управлению, минимизируя выбросы токсичных веществ.
Управление хвостохранилищами основано на использовании специально спроектированных хвостохранилищ (ХХ), предназначенных для удержания остаточного цианида. Передовые методы включают использование двойных защитных слоев, систем сбора просачивающейся воды и непрерывного мониторинга водного баланса. Эти инженерные меры помогают предотвратить проникновение грунтовых вод и загрязнение поверхностных вод. Протоколы эксплуатации ХХ, специфичные для конкретного объекта, адаптируются к таким переменным, как экстремальные климатические условия и региональные гидрологические риски, а правила безопасности определяют действия по защите местной биоты и водных ресурсов.
Комплексное управление водными ресурсами является обязательным, включая повторное использование воды, очистку перед сбросом и планирование действий на случай прорыва защитных сооружений. Планы готовности к чрезвычайным ситуациям включают данные мониторинга процессов в режиме реального времени для оперативного реагирования в случае утечки или аварии.
Мониторинг и снижение остаточной концентрации цианида.
Соблюдение нормативных требований требует непрерывного высокоточного мониторинга остаточных концентраций цианида в отходах выщелачивания пульпы и хвостохранилищах. Измерение концентрации в режиме реального времени с помощью таких технологий, как...Ультразвуковой концентратор LonnmeterА коммерческие устройства, использующие амперометрию с лигандным обменом, позволяют проводить точный анализ свободных цианидов и цианидов WAD в потоках золотосодержащего выщелачивающего раствора.
Эти системы поддерживают:
- Автоматизированный контроль дозирования цианида, минимизирующий избыточное использование реагента и обеспечивающий эффективность извлечения золота.
- Прямая интеграция с процессами уничтожения цианида, позволяющая осуществлять строгий контроль за соблюдением норм сброса и экологических разрешений.
- Дистанционная передача данных для распределенных операций по добыче полезных ископаемых, расширяющая пространственно-временной охват и повышающая оперативную подотчетность.
Непрерывный мониторинг с пределами обнаружения до 10 ppb позволяет операторам соблюдать строгие национальные и международные требования безопасности. Автоматизированные системы уменьшают ошибки ручного отбора проб, сокращают циклы обратной связи по данным и обеспечивают точные временные рамки для корректирующих действий при сбоях в технологическом процессе.
Минимизация воздействия на окружающую среду при сохранении эффективности процесса.
Для достижения баланса между извлечением золота и воздействием на окружающую среду требуется нечто большее, чем просто рутинный мониторинг. Передовые технологии рециркуляции цианида позволяют повторно использовать цианид в процессе извлечения золота, напрямую сокращая как объем токсичных отходов, так и эксплуатационные расходы, при этом сохраняя целевые показатели извлечения золота. Внедрение таких систем уменьшает воздействие на окружающую среду и приводит деятельность в соответствие с мировыми стандартами устойчивого развития.
Параллельно на золотодобывающих предприятиях все чаще проводятся испытания альтернативных реагентов для выщелачивания и методов выщелачивания золота без использования цианида, включая тиосульфат, глицин или экологически чистые биологические варианты. Там, где использование цианида неизбежно, измерение плотности выщелачиваемого золота и точный анализ концентрации выщелачиваемой пульпы позволяют оптимизировать использование реагентов, снижая необходимую дозировку и уменьшая токсичность отходов обогащения.
Инновационные методы, такие как восстановительный обжиг и магнитная сепарация при переработке отходов обогащения, минимизируют дальнейшую зависимость от цианида и позволяют более эффективно извлекать ценные металлы из отходов. Передовые методы работы на объекте подчеркивают важность надежного проектирования объектов, соблюдения законодательства и взаимодействия с местным сообществом для предотвращения случайных выбросов и обеспечения адаптивного, основанного на оценке рисков управления на протяжении всего срока эксплуатации рудника.
Исследования, проведенные в таких юрисдикциях, как Кения и Австралия, показывают, что последовательное применение этих методов существенно снижает экологические риски, связанные с выщелачиванием цианида, даже в сложных нормативных или эксплуатационных условиях.
В конечном итоге, экологическое управление при цианидном выщелачивании золота требует сочетания технической строгости в детоксикации выщелачиваемого раствора, тщательного мониторинга концентрации и передовых отраслевых методов управления отходами и технологическим процессом. Такой комплексный подход обеспечивает общественную и экологическую безопасность, гарантируя при этом эффективное извлечение золота.
Инновации в бесцианидном выщелачивании золота
Новые методы бесцианидного выщелачивания золота набирают популярность, поскольку горнодобывающая промышленность ищет более безопасные и устойчивые альтернативы традиционному процессу цианидного выщелачивания золота. Эти технологии решают насущные проблемы загрязнения окружающей среды, безопасности труда и социальной ответственности, одновременно расширяя технические границы извлечения золота.
Выщелачивание тиосульфатом
Тиосульфатное выщелачивание стало ведущим бесцианидным процессом, позволяющим извлекать золото из труднообогатимых руд, которые затрудняют традиционное цианидное выщелачивание золота. Степень извлечения золота может достигать 87% для сложных высокосульфидных концентратов, особенно при наличии аммиака и ионов меди в качестве катализаторов. Добавки, такие как дигидрофосфат аммония, повышают выход и снижают расход реагентов, уменьшая как затраты, так и воздействие на окружающую среду. Намагничивание медно-аммиачно-тиосульфатного выщелачивающего раствора дополнительно повышает эффективность выщелачивания, улучшая скорость растворения и содержание кислорода, что приводит к примерно на 4,74% более высокому извлечению золота по сравнению с ненамагниченными системами. Однако степень извлечения может оставаться ограниченной для некоторых двухслойных труднообогатимых руд, где золото сильно инкапсулировано минералами, что подчеркивает важность минералогического состава руды при выборе процесса.
Выщелачивание глицина
Глицин — природная биоразлагаемая аминокислота — также служит эффективным выщелачивающим агентом для золота. Процессы выщелачивания с использованием глицина обеспечивают высокую селективность и низкую токсичность, при этом документально подтвержденные показатели извлечения золота превышают 90% для некоторых низкосортных руд и отходов при использовании добавок, таких как ионы меди и предварительная обработка. Технология признана за улучшенный профиль безопасности и минимальный риск для почвы и воды по сравнению с цианидным выщелачиванием. Тем не менее, сложность эксплуатации и стоимость реагентов, а также требования к оптимизации, специфичные для конкретной руды, могут представлять собой барьеры для внедрения. Промышленные примеры в Австралии и Канаде демонстрируют как техническую, так и экономическую осуществимость, но реализация зависит от детального анализа концентрации выщелачиваемой пульпы, надежного мониторинга процесса и адаптации к конкретному типу сырья на руднике.
Выщелачивание хлоридами и галогенами
Технологии выщелачивания на основе хлоридов и других галогенов предлагают убедительные альтернативы для труднообогатимых руд и отходов обогащения, решая задачи, где цианидное выщелачивание для извлечения золота затруднено из-за инкапсуляции минералов или нормативных ограничений. Кучное выщелачивание с использованием окислителей, таких как гипохлорит натрия и соляная кислота, может повысить извлечение золота из труднообогатимых отходов более чем на 40%. Эти процессы протекают в кислых условиях и лучше всего сочетаются с предварительной обработкой, такой как биоокисление или окисление под давлением, для высвобождения золота, недоступного в первичных минеральных структурах. Эксплуатационные проблемы включают безопасность обращения с реагентами и обеспечение химической стабильности на протяжении всего процесса. Оценка жизненного цикла показывает меньший потенциал глобального потепления по сравнению с традиционными цианидными технологическими схемами, но также подчеркивает необходимость строгих операционных протоколов.
Передовые методы, основанные на использовании реагентов
Недавние исследования освещают инновационные реагенты, направленные на селективное, быстрое и эффективное извлечение золота. Системы на основе цианата натрия, полученные с использованием гидроксида натрия и ферроцианида натрия при высоких температурах, демонстрируют скорость выщелачивания 87,56% в концентратах и более 90% при переработке электронных отходов. Эффективность и селективность объясняются наличием изоцианата натрия в качестве активного вещества. Процесс CLEVR, использующий гипохлорит или гипобромит натрия в закрытой кислой системе, обеспечивает выход золота более 95% за несколько часов, по сравнению с более чем 36 часами для классического цианирования. Метод генерирует инертный остаток и полностью исключает опасные сточные воды и хвостохранилища, что делает его привлекательным для предприятий, где очистка и утилизация цианидных выщелачиваемых растворов проблематичны.
Тандемный химический метод с использованием генерации йодоводородной кислоты in situ обеспечивает дальнейшее улучшение растворения золота из отработанных катализаторов, особенно промышленных отходов, с минимизацией отходов реагентов и высокой экономической целесообразностью. Эти подходы демонстрируют, что при оптимизированных условиях и управлении процессом в реальном времени — например, с использованием методов измерения концентрации свободного цианида и усовершенствованного измерения плотности золотосодержащего выщелачивающего раствора — методы без использования цианида могут конкурировать или превосходить методы с использованием цианида как по эффективности, так и по экологическим показателям.
Сравнительный анализ
Эффективность процесса:Процессы, не использующие цианид, такие как выщелачивание с использованием намагниченного тиосульфата и гипохлорита, характеризуются кинетикой экстракции и выходом, приближающимися к показателям процесса цианидного выщелачивания золота, а в некоторых случаях и превосходящими их. Системы на основе глицина также обеспечивают конкурентоспособный выход для отдельных руд.
Безопасность:Методы, не использующие цианид, практически исключают риски острой токсичности, связанные с остаточной концентрацией цианида в золотосодержащем выщелачивающем растворе. Улучшаются условия труда, и значительно снижается риск, связанный с обращением с химическими веществами. Однако осторожность при работе с окислителями и галогенами по-прежнему важна.
Воздействие на окружающую среду:Бесцианидное выщелачивание приводит к образованию меньшего количества опасных отходов, упрощает очистку и утилизацию фильтрата, а также снижает воздействие на воду и почву. Оценка жизненного цикла подтверждает существенное улучшение по сравнению с цианидными системами, при этом системы с замкнутым циклом и нетоксичными остатками показывают наилучшие результаты.
Выбор оптимального экологически чистого метода выщелачивания золота зависит от характеристик руды, местных экологических условий и готовности производства. Передовые средства мониторинга, такие как ультразвуковой концентратор Lonnmeter для измерения концентрации цианида, остаются критически важными для всех технологических процессов, обеспечивая точную кинетику выщелачивания при цианировании золота — независимо от наличия цианида — и поддерживая надежные, адаптивные операции по извлечению золота.
Часто задаваемые вопросы
Каково значение измерения концентрации свободного цианида в процессе цианидного выщелачивания золота?
Точное измерение концентрации свободного цианида имеет решающее значение для эффективности процесса цианидного выщелачивания золота. Свободный цианид представляет собой химически активную часть, доступную для образования комплексов золота с цианидом, что позволяет золоту растворяться в растворе для экстракции. Недостаток свободного цианида может подавлять скорость растворения золота, снижая общий выход продукта; избыток цианида приводит к нерациональному расходу реагентов и увеличивает риск загрязнения окружающей среды и стоимость процесса. Автоматизированные онлайн-анализаторы, в отличие от ручного титрования, обеспечивают мониторинг в режиме реального времени, что позволяет динамически контролировать дозировку цианида и обеспечивает соответствие строгим стандартам сброса. Эти методы минимизируют химические отходы и повышают безопасность эксплуатации, как показали исследования, в которых оптимальные концентрации свободного цианида около 600 ppm максимизируют извлечение золота при минимизации воздействия на окружающую среду.
Как плотность выщелачивающего раствора влияет на эффективность цианидного выщелачивания золота?
Плотность выщелачивающего раствора (или пульпы) напрямую влияет на массоперенос, перемешивание и доступность цианида и кислорода для растворения золота. Правильно регулируемая плотность улучшает контакт частиц золота с реагентами и оптимизирует кинетику выщелачивания. Например, снижение плотности пульпы может увеличить извлечение золота за счет облегчения перемешивания и контакта с реагентами, в то время как чрезмерно высокая плотность может ухудшить перемешивание и увеличить расход цианида. Регулирование плотности пульпы, наряду с такими факторами, как pH и температура, может существенно повысить скорость извлечения золота и сократить время выщелачивания, особенно для низкосортных руд. Эксперименты показали, что правильный баланс между соотношением твердой и жидкой фаз и смешанными вспомогательными выщелачивающими агентами может вдвое снизить расход цианида, одновременно удвоив эффективность для некоторых типов руд.
Каковы преимущества использования ультразвукового концентратора Lonnmeter для мониторинга концентрации при выщелачивании пульпы?
Ультразвуковой концентрирующий прибор Lonnmeter обеспечивает неинвазивный мониторинг концентрации и плотности выщелачиваемого раствора в режиме реального времени. Его накладная, неядерная ультразвуковая конструкция исключает прямой контакт с опасными суспензиями, устраняя риски утечек и повышая безопасность, особенно в агрессивных средах. Прибор обеспечивает точность измерения в пределах 0,3% и легко интегрируется с системами управления технологическими процессами PLC/DCS для непрерывной автоматизации. Операторы могут оптимизировать использование реагентов и мгновенно корректировать дозировку для поддержания стабильного извлечения золота. Не требующая технического обслуживания конструкция и прочные, коррозионностойкие материалы прибора подходят для суровых условий добычи и обеспечивают долговременную надежность. В различных областях применения, от цианидного выщелачивания золота до производства жидкого стекла, обратная связь Lonnmeter в режиме реального времени повышает стабильность процесса, сокращает количество отходов и способствует соблюдению нормативных требований.
Можно ли извлечь золото без использования цианида?
Да, существуют альтернативные методы выщелачивания золота без использования цианида. Методы с применением тиосульфата, хлоридных систем, глицина, трихлоризоциануровой кислоты и цианата натрия показали степень извлечения золота, часто превышающую 87–90%. Эти методы нетоксичны, пригодны для вторичной переработки и эффективны для руд и электронных отходов. Их внедрение зависит от минералогического состава руды, стоимости, сложности процесса и местных правил. Внедрение варьируется: некоторые проекты, такие как REVIVE SSMB, демонстрируют высокую устойчивость и эффективность, в то время как другие сталкиваются с операционными и социальными проблемами. Хотя методы без использования цианида предлагают экологические преимущества и соответствуют более строгим стандартам безопасности, их осуществимость в промышленных масштабах должна учитывать стоимость реагентов и совместимость с существующей инфраструктурой.
Почему важно контролировать остаточную концентрацию цианида во время и после процесса выщелачивания золота?
Контроль остаточной концентрации цианида имеет жизненно важное значение для защиты окружающей среды и безопасности человека. Остаточный цианид в фильтрате представляет собой риск острой токсичности и должен контролироваться в соответствии с международными нормами сброса. Для снижения уровня цианида перед сбросом сточных вод используются такие методы, как химическое окисление, биодеградация с помощью специализированных микроорганизмов, адсорбция на активированном угле и фотокатализ. Надлежащий контроль в процессе выщелачивания максимизирует извлечение золота и минимизирует количество остаточного цианида, снижая потребность в последующей очистке. Несоблюдение норм приводит к загрязнению и потенциальной опасности для здоровья населения и экосистем, расположенных поблизости. Ответственное управление цианидом соответствует передовым методам, позволяющим сбалансировать экономическую выгоду с охраной окружающей среды и обеспечивает социальную лицензию горнодобывающего предприятия.
Дата публикации: 26 ноября 2025 г.
