Процесс цианирования: Цианирование (в гидрометаллургии). Большая российская энциклопедия

Цианирование золота – процесс выщелачивание золота цианидом

Процесс цианирования золота

Процесс цианирования стал одним из наиболее часто используемых методов извлечения золота из руд. Использование такого способа, как выщелачивание золота цианидом, основано на свойствах металла, благодаря которым он не окисляется при обычных температурах. Кроме того, золото не растворяется в серной, соляной или азотной кислотах, но может быть растворено в царской водке (смесь азотной и соляной кислот). С другой стороны, наиболее важным фактом о золоте, в данном случае, является то, что оно растворимо в разбавленных растворах цианида. По этой причине цианид применяется в качестве основного вещества в процессе выщелачивания с целью осуществления извлечения золота с помощью этого гидрометаллургического процесса.

Процесс сорбционного цианирования золота

Цианид (CN), единственный атом углерода, тройно связанный с атомом азота, оказался чрезвычайно полезным при извлечении золота из руды. С помощью процесса, называемого «цианирование золота», «сорбционное цианирование» или «добыча цианидного выщелачивания», цианид используется для извлечения золота из горной породы.  Хотя цианид является одновременно эффективным и экономичным веществом, его использование и транспортировка представляют значительные экологические риски. Цианид связывается с ионами золота и делает их растворимыми в воде, тем самым позволяя отделиться от породы. 
Цианидное «кучное выщелачивание» используется для получения руды очень низкого качества, а иногда и для переработки отходов других методов добычи (например, остатков шахтных «хвостов»).  Большой открытый холм руды опрыскивают раствором цианида, который со временем просачивается сквозь породу.  Полученная жидкость собирается на дне, и золото химически извлекается.  Сорбционное выщелачивание извлекает меньше золота, чем переработка руды на мельнице, но оно также гораздо дешевле.
Существует несколько альтернатив цианиду для переработки низкокачественных руд, но ни одна из них на сегодняшний день не используется очень широко. Но эти альтернативы либо дороги, токсичны, либо менее эффективны и недостаточно изучены. 

Цианирование золота с SGS

Применение процесса цианирования представляет собой инновационный способ уменьшить проблемы наличия вредных цианидных комплексов, участвующих в этом процессе, путем извлечения товарных сульфидов меди и серебра. Существуют также экологические преимущества в применении этих процессов, в том числе снижение опасного химического воздействия на окружающую среду.
Разрушение цианида после его использования в переработке золота является критической экологической активностью для большинства операций по добыче. Компания SGS имеет большой опыт проектирования схем разрушения цианидов в технологических схемах извлечения драгоценного металла. Наши специалисты могут работать с вами, чтобы выбрать наиболее экономичный и экологически чистый метод для метталургии.
Компания SGS предлагает ряд строго контролируемых стандартных промышленных процессов для уничтожения цианидов. Наши металлурги учитывают ряд нормативных и эксплуатационных факторов, прежде чем рекомендовать оптимальный вариант из нашего обширного списка возможных процессов разрушения цианида, который включает в себя:

• Щелочное хлорирование;
• SO2 -воздушные технологии;
• Процесс перекиси водорода;
• Кислотный подход Каро.

SGS предоставляет техническую экспертизу и проверенные в отрасли технологии, которые помогут вам использовать цианид безопасно, эффективно и экологически устойчиво. Сотрудничайте с нами и знайте, что ваша деятельность будет развиваться надежным, технически обоснованным образом, приемлемым для всех заинтересованных сторон.

О КОМПАНИИ SGS

Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2200 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 88000 сотрудников.

Cорбционное цианирование при добыче золота: что это и каковы перспективы

Один из самых ответственных этапов в процессе золотопереработки — извлечение металла из руды. Часть в виде крупных зёрен вынимают ещё в начале технологического процесса. Но всегда остаётся золото, которое не извлечешь с помощью механических способов. Здесь на помощь приходит технология сорбционного цианирования. В чём её сущность, каковы перспективы, и насколько актуальны эти решения для российских добытчиков?

Фото: polymetalinternational.com

Прорыв в металлургии цветных металлов

«Благодаря своим технологическим, экономическим, а также (как это ни  странно звучит на первый взгляд) экологическим преимуществам перед другими альтернативными вариантами металлургической переработки золоторудного сырья, цианирование вот уже на протяжении более 110 лет прочно занимает главное место в технологии производства золота.

С его помощью за последние 20 лет в мире добыто более 90% металла. В настоящее время из многих сотен действующих золотоизвлекательных фабрик лишь единицы работают без применения цианирования. И такая тенденция, очевидно, сохранится еще на долгие годы», — пишет в своей статье «Ионообменная технология извлечения золота: взгляд из «дальнего зарубежья» главный научный сотрудник ОАО «Иргиредмет», доктор технических наук Василий Лодейщиков.

В 70–80 гг. ХХ века эту технологию усовершенствовали, началось использование сорбентов — угля или ионообменных смол.

«Что подразумевают любые химические процессы? Нужно сначала растворить металл, отделить твёрдую фазу от жидкой, и уже из жидкой фазы выделять металл в виде какого-то соединения. Сорбционные технологии позволяют это разделение не проводить, а сразу отправлять в пульпу, где есть и твёрдая фаза, и цианистые растворы, содержащие растворённое золото. Здесь растворённые ионы золота сорбируются на уголь. Химического взаимодействия, какой-то реакции с углём не происходит.

За счёт того, что поверхность угля имеет положительный заряд, происходит физическое взаимодействие — ионы «притягиваются» к сорбенту. Затем насыщенный уголь отделяют от обеззолоченной пульпы на специальных сетках, то есть исключается трудоёмкая операция фильтрации пульпы», — объясняет технологию на  примере активированного угля заведующий кафедрой технологии золотосодержащих руд Сибирского федерального университета, кандидат технических наук Надежда Перфильева.

Можно сказать, что сорбционные технологии стали настоящим прорывом в металлургии. Стало возможным извлекать частицы золота размером меньше 74 микрон, которые нельзя увидеть невооруженным глазом. Неудивительно, что, по словам генерального директора ООО «Мангазея Золото» Михаила Гусева, сорбционное цианирование, или, как его ещё называют, «Уголь-в-пульпе» (CIP, carbon in pulp) является одной из самых популярных технологий для извлечения драгоценного металла.

«Для ЗИФ «Наседкино» мы выбрали её как наиболее эффективный метод добычи золота из руды. Она в  наибольшей степени подходила для конкретного технологического типа руд на  месторождении по сравнению с  флотационным способом, который не давал в данном конкретном случае соответствующего эффекта. В 2021 году мы планируем добыть порядка 2,7 тонн золота: такого роста объёмов добычи мы планируем достичь за счёт расширения работ в «Наседкино», — рассказывает Михаил Гусев.

Выщелачиваем золото из «куч»

Ещё одна вариация технологии цианирования — это кучное выщелачивание. Руду не отправляют на фабрику, а укладывают в штабели прямо на производственной площадке, орошают цианистым раствором, и золото, растворяясь, собирается в ёмкости.

«На руднике «Савкино» для извлечения золота мы используем технологию кучного выщелачивания. По сути, мы продрабливаем руду, не измельчая её, и затем проливаем её раствором цианида. После этого раствор собирается из-под штабеля и прогоняется через емкость с углем: золото из цианистого раствора высаживается в уголь. После этого проводится десорбция золота с  угля. Далее весь процесс выстроен тем же образом, что и на ЗИФ «Наседкино», отличие лишь в оборудовании», — рассказывает Михаил Гусев.

Руду сортируют, дробят до нужной крупности, чтобы раствор хорошо проходил через этот штабель, поясняет Надежда Перфильева. Если глины окажется слишком много и сам штабель будет неравномерным по плотности, то раствор просто промоет каналы и не будет просачиваться через весь объём руды.
Кучное выщелачивание имеет как ограничения, так и преимущества.

С  одной стороны, его можно применить не  ко всякой золотосодержащей руде  — в ней должно быть минимум разных примесей, которые при цианировании переходят в раствор. С другой стороны — методом кучного выщелачивания можно перерабатывать «отвалы» с низким содержанием золота, которые просто нет смысла везти на фабрику. Среди крупных золотодобывающих компаний не только «Мангазея» использует кучное выщелачивание.

Так, «Селигдар» на своих месторождениях в  Якутии этот метод начал применять ещё 20 лет назад. Примерно в  это же время — в конце 1990-х годов кучное выщелачивание в  Минусинской котловине начала применять компания «Золотая звезда». Хотя в целом в  нашей стране, в частности в Сибири, внедрению этой технологии мешало короткое лето. А, например, в ЮАР таких ограничений не  существовало, и кучное выщелачивание появилось там намного раньше — в 1980-х годах.

В поисках идеального сорбента: уголь или смола?

До этого речь шлыа о технологии сорбционного цианирования с помощью угля. Действительно, она сейчас широко распространена на рынке, но в качестве сорбента можно использовать и ионообменные смолы. Если уголь  — продукт, полученный при обработке природных материалов, то смолы — продукт синтеза. И если с углём происходит физическое взаимодействие ионов растворенного золота, то со смолами — химическая реакция.

Эти две технологии начали развиваться одновременно в 1970–80-х годах. В своей статье профессор Лодейщиков отмечает, что в СССР ионообменную технологию извлечения золота из цианистых пульп начали использовать в промышленных масштабах уже в 1969 году.

Первопроходцем стал гидрометаллургический завод №2 (ГМЗ-2) Навоийского горно-металлургического комбината в Узбекистане. Ионообменная смола АМ-2Б для этого предприятия была синтезирована в 1968 году на Приднепровском химическом комбинате.

В то же время в западных странах в  качестве сорбента использовали уголь. Отличие в подходах объясняется разной доступностью сырья.

«Изначально активированный уголь получали из скорлупы кокосовых орехов. И первыми начали его применять золотопромышленники ЮАР. В СССР пытались получать активированный уголь из древесины берёзы, но он получался непрочным, разрушался буквально через один-два цикла», — объясняет Надежда Перфильева.

Уголь имеет ряд конкурентных преимуществ перед смолой. Во-первых, он более избирателен. Ионы золота относительно малые по размерам, поэтому процесс сорбции происходит легко. А,  например, частицы железа намного крупнее, и уголь просто не может их «удержать», поэтому они остаются в  растворе. Напротив, смолы вступают в реакцию с большим количеством растворенных веществ, помимо золота, от которых потом нужно избавляться.

Во-вторых, поменялось качество руды, и применение смол теперь не всегда оправдано.

«Когда технология только внедрялась, смола была интересна, потому что перерабатывались более простые руды, когда примесей немного, а золота достаточно. В этих условиях смола работала эффективно. Сейчас в переработку берут «упорные» руды, где содержится больше разных компонентов помимо золота, и при использовании смолы, обладающей значительно меньшей избирательностью к примесям, чем уголь, требуются более сложные и дорогие схемы регенерации сорбента.

Раньше смола поглощала до 10 мг золота на грамм смолы. Сейчас максимальная ёмкость смол на современных фабриках, которые работают на упорных рудах, — порядка 1–2 миллиграммов, то есть она уменьшилась фактически в 10 раз», — описывает недостатки смол Надежда Перфильева.

Наконец, в-третьих, себестоимость производства смол намного выше, чем у угля.

Получается, что смолы обречены, а  за  углём — будущее на рынке сорбентов?

Ренессанс ионообменных смол

Да, уголь широко применяют и в фабричных условиях при переработке руды, и при кучном выщелачивании. Тем не менее ответ на этот вопрос не так однозначен и будет отличаться в  каждом отдельном случае. Нужно учитывать и другие факторы. Свои недостатки есть и у угля, равно как и достоинства у смол.

«Трудно сказать, что эффективнее, нужно подсчитывать в каждом конкретном случае. Смола дорогая, но она дольше может работать, выдержать больше циклов. Уголь быстрее разрушается, он подешевле, но расход здесь больше.

То есть по затратам они выходят со смолой на один уровень. Поэтому сейчас очень серьёзно занимаются разработкой новых видов смол. И сейчас, не знаю, к счастью или к сожалению, смола возвращает свои позиции за счёт большей устойчивости. Поэтому говорить, что развивается только технология сорбции на угле — неправильно. Начали развиваться эти технологии одновременно.

Сначала расширял своё присутствие уголь. Но меняются сырьевая база, состав руд, технологии производства сорбентов. Поэтому теперь пошёл обратный процесс. Смолы стали более качественными и на некоторых предприятиях заменяют уголь», — резюмирует Надежда Перфильева.

В чём причины недолговечности угля? Надо пояснить, что он разрушается не  только в процессе сорбции, но  и  в  результате регенерации, которую нужно проводить после каждого цикла. Цианирование может происходить только в щелочных растворах, а  самой дешёвой щелочью является кальциевая. Когда её используют при переработке сульфидных руд, образуется гипс. Гипс осаждается на поверхности угля, покрывая его плотной коркой. Разумеется, после этого сорбировать золото уголь уже не может.

Также с его поверхности надо удалять поверхностные пленки, которые образуются за счет сорбции флокулянтов, флотореагентов, машинного масла и т. д. Для этого нужны кислотная обработка и обжиг при высокой температуре. Разумеется, от этого уголь разрушается. Смолы тоже нужно очищать от примесей, но здесь всё происходит через химические реакции.

Ситуацию усугубляет тот факт, что многие компании, стремясь сэкономить, ищут сорбент подешевле. Сейчас на рынке много поставщиков, большинство из них из Китая, и найти недорогой уголь — не проблема. Однако в погоне за дешевизной нужно быть готовым «нарваться» а уголь низкого качества, который разрушится уже после нескольких циклов. То есть производство угля выросло, но среднее качество продукта за последние годы снизилось.

К ионообменным смолам начали присматриваться и в западных странах. Впервые технологию «смола — в пульпе» там применила компания «Голден Джубили» в Южной Африке в 1988 году. В ходе сопоставительных испытаний они выявили ряд преимуществ синтетических сорбентов. Среди них меньшая (в  3–4 раза) загрузка смолы по сравнению с углём; более высокая ёмкость смолы по золоту и, соответственно, значительно меньшее количество сорбента, подлежащее элюированию и  регенерации; в 5 раз меньшие по сравнению с углём потери с хвостами цианирования.

Ещё одно существенное преимущество — то, что в отличие от  активированных углей ионообменные смолы менее склонны к органическим загрязнениям, в частности к жидким углеводородам, и поэтому могут быть успешно использованы в комбинации с  различными экранирующими добавками. В результате специалисты «Голден Джубили» пришли к выводу, что применение смол более экономично при извлечении золота из сорбционно-активных углеродсодержащих руд, пишет Василий Лодейщиков.

Это ещё раз подтверждает, что вопрос о выборе типа сорбента следует решать в каждом конкретном случае, учитывая особенности руды.

Фото: mangazeya.ru

Не навредить природе

Добыча золота с применением технологии сорбционного цианирования потенциально несёт большую угрозу для окружающей среды. Предприятиям нужно вкладывать серьёзные деньги на восстановление среды, обезвреживание стоков, оборудование «хвостохранилищ», к которым предъявляются очень жёсткие требования. Конечно, разрабатываются другие реагенты помимо цианистого раствора. Многие из них прекрасно работают в лаборатории, но масштабировать их до тех объёмов, в которых применяется цианирование, пока не получается.

Отдельная тема — утилизация разрушенного угля, или, как его ещё называют, «сечки». К сожалению, пока нет эффективной технологии его переработки на месте. Но в этом направлении ведётся активная работа, тем более что здесь есть не только экологический, но  и экономический интерес. Ведь в  уже отработанном сорбенте тоже есть золото, пусть и немного.

Сейчас разрушенный уголь отправляют на металлургические предприятия на Урале, где его добавляют при плавке и извлекают золото. Но это очень далеко  — представьте затраты на перевозку больших объёмов угля с Дальнего Востока на Урал. Частично переработкой занимался завод цветных металлов в  Красноярске. Но об окончательном решении проблемы речь пока не идёт.

К сожалению, не весь отработанный уголь удаётся «уловить», часть его всё равно попадает на «хвостохранилища», где уже скопилось большое количество переработанной руды с остатками золота. Сюда же с твёрдой фазой попадает часть цианистого раствора.

В «хвостохранилище» растворение золота продолжается, оно переходит в  цианистый раствор, а «сечка» на себя его сорбирует. То есть начинаются внутренние процессы в этих отвалах. Но так как уголь лёгкий по сравнению с рудой, он всплывает. Появляются целые «острова», где содержание золота в десятки, сотни раз больше, чем в  целом по «хвостохранилищу», — рассказывает Надежда Перфильева.

Это открывает новые возможности. Сегодня многие предприятия уже занимаются разработкой этих техногенных месторождений, но вопрос об эффективных технологиях их переработки пока все ещё стоит на повестке дня.

Заглянем в будущее

Какие перспективы у сорбционного цианирования? Следует ли нам ждать новых прорывов, или технология уйдёт в прошлое? Начать следует с того, что сорбционное цианирование — экономически эффективная технология.

«Сегодня подобное производство является весьма рентабельным, что объясняется достаточно высокой ценой золота на рынке», — комментирует г-н Гусев.

Надежда Перфильева также отмечает высокую эффективность процесса, что на определенном этапе даже привело к идейному «застою» в этой сфере.

«Цена на золото за последние годы поднималась и опускалась, а рентабельность этого процесса неизменно оставалась очень высокой. Себестоимость извлеченного таким способом золота намного ниже рыночной стоимости драгоценного металла. Поэтому производителям пока нет причин задумываться, чтобы как-то снижать эти затраты. Здесь нет каких-то серьёзных проблем. Всё и так работает хорошо. Конечно, они могут поменять сорбент, оборудование. Но технологически процесс сорбции альтернативы пока не имеет», — констатирует Надежда Перфильева.

Конечно, одно из возможных направлений развития цианирования — исключить стадию сорбции.

«В тонне руды примерно 2 грамма золота, по одному грамму мелкого и  крупного. Крупное золото может быть эффективно извлечено на стадии гравитационного обогащения в «голове» технологической схемы переработки руды с получением 10 г концентрата с высоким содержанием золота. И этот концентрат уже можно перерабатывать, используя технологию интенсивного цианирования.

Для этого нужны высокие концентрации цианида и кислорода, определенное давление, высокая температура. При этом получают раствор с высоким содержанием золота, которое можно выделить, минуя сорбцию золота в катодный металл. То есть альтернативы есть», — рассказывает Надежда Перфильева.

Эта технология появилась позже, чем сорбционное цианирование, уже в начале века. Однако для её применения в руде должно находиться крупное свободное золото. Когда крупного золота нет — её уже не получится использовать.

Потерянное лидерство

Казалось бы, поворот рынка в пользу ионообменных смол должен был пойти на руку России, где ещё с советского периода должны были сохраниться традиции производства синтетических сорбентов. Однако этого не произошло.

Начать следует с того, что производство ионообменных смол после распада СССР осталось на Украине. Долгое время российские золотопромышленники, в том числе такая крупная компания, как «Полюс», работали на смоле из соседней республики.

Но потом стали нарушаться технологии производства, упало качество продукта. Сказались и политические неурядицы между двумя странами. Поэтому сейчас отечественные компании применяют импортные реагенты, главным образом из Китая.

«Пока нет предпосылок к тому, что собственное производство сорбентов будет налажено в России в ближайшие годы. В своё время свернули разработки по смолам в нашей стране, а теперь, когда ситуация изменилась, оказалось, что мы отстали. Но сейчас производители в этом просто не видят необходимости, пока есть много продукции из Китая», — констатирует Надежда Перфильева.

Таким образом, у технологии сорбционного цианирования пока нет достойных конкурентов на рынке. Производители оборудования, реагентов и  сорбентов могут спать спокойно — спада спроса на их продукцию не ожидается. К сожалению, среди них практически нет российских компаний. Как это ни грустно, наша страна больше не является лидером в сфере научных разработок и производства ионообменных смол.

Михаил Гусев, генеральный директор ООО «Мангазея Золото»

Михаил Гусев, генеральный директор ООО «Мангазея Золото»

«Производственный процесс на предприятии выстроен таким образом: в начале золотоносная руда тонко измельчается, а затем золото растворяется с помощью цианидного выщелачивания в серии резервуаров. Затем в выщелачиваемую суспензию добавляется гранулированный активированный уголь.

Он поглощает золото из суспензии и затем удаляется из нее с помощью сит: получается насыщенный золотом уголь. В процессе используется система из чанов с механическим перемешиванием: угольная и рудная суспензии поэтапно контактируют друг с другом в противоточном режиме. Противоток позволяет увеличить степень поглощения золота углем.

На ЗИФ «Наседкино» используется гравитационно-цианистая схема для извлечения золота. То есть к технологии «Уголь-в-пульпе» добавляется технологический этап, в котором первое золото из руды высаживается с помощью гравитации: это эффективно для переработки руды со свободным золотом. На производстве мы используем оборудование компаний CITIC, Knelson и Metso.

Для обработки гравиоконцентрата применяется реактор ACACIA. Верхнеуровневая система автоматизации на предприятии позволяет нам осуществлять управление производством преимущественно в автоматическом режиме».

Текст: Андрей Халбашкеев

Цианидный процесс | металлургия | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Факты и сопутствующий контент

Химия цианидного выщелачивания и цианирование золота

Довольно точно установлены реакции, происходящие при растворении золота в цианистых растворах в нормальных условиях. Большинство согласны с тем, что общее цианидное уравнение для выщелачивания и цианирования золота выглядит следующим образом:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 ч30 =  4 NaAu(CN)2 + 4 NaOH

Химия выщелачивания цианидами

В относительно простой системе такого типа золото легко растворяется. Единственным требованием является то, чтобы золото было свободным и чистым, чтобы раствор цианида не содержал примесей, которые могут ингибировать реакцию, и чтобы в растворе присутствовал достаточный запас кислорода в течение всего периода реакции. Многие золотые руды на практике ведут себя в соответствии с этой реакцией, и проблемы, связанные с добычей золота, носят скорее механический, чем химический характер. Однако многие другие представляют ряд химических проблем в зависимости от различных компонентов руд. Многие из этих компонентов, такие как кварц, силикатные минералы, карбонаты щелочных металлов, относительно инертны по отношению к растворам цианидов. Однако другие компоненты могут реагировать в большей или меньшей степени с раствором цианида. Такие составляющие часто присутствуют в рудах в количествах, в несколько тысяч раз превышающих количество присутствующего золота. Это особенно актуально в настоящее время, поскольку наблюдается тенденция к обработке все более сложных руд цианированием. Кроме того, применение флотации и других методов обогащения золотых руд с последующим цианированием полученного таким образом продукта не только концентрирует золото, но часто также концентрирует вредные примеси. Конечным результатом является усложнение химии, связанной с процессом цианирования.

Сравнить Цианид VS Тиосульфат золота Выщелачивание

Нет двух абсолютно одинаковых руд. Поэтому предсказать, как поведет себя руда при цианировании, практически невозможно, хотя иногда можно сделать широкие обобщения. Поэтому в целом каждая руда представляет свои проблемы при цианировании.

Одним из наиболее частых источников проблем при цианировании является присутствие в руде медных минералов. Содержание меди может быть меньше 0,1011, но ее влияние как на растворение, так и на осаждение золота может быть очень выраженным. Минералы меди не только растворяются в цианиде и вызывают чрезмерное потребление этого химического вещества, но и образующиеся таким образом медно-цианогенные комплексы косвенно влияют на растворение золота. Кроме того, медь в растворе влияет на осаждение золота цинком. Полученный осадок золота содержит медь, которая, в свою очередь, часто создает проблемы при последующей плавке.

Цинк также образует циановые комплексы, но их влияние на растворение золота значительно меньше, чем у меди. Комплексы цинка с большей вероятностью вызовут проблемы при цианировании серебряных руд, потому что такие руды содержат намного больше серебра, чем золота в золотой руде. Таким образом, для осаждения растворенного серебра требуется гораздо большее количество цинка, в результате чего растворы цианидов содержат относительно высокий процент комплексов цинка с цианом и, в некоторых случаях, цинкатов.

На практике предполагалось, что небольшое количество никеля в богатом растворе оказывает очень вредное влияние на осаждение золота, но, по-видимому, мало влияет на растворение золота. Причина этого точно не известна, равно как и лечение.

Однако вредное воздействие никеля на осаждение золота можно контролировать, поддерживая содержание никеля в продуктивном растворе ниже определенного опасного процента. Для этого через равные промежутки времени сливают бесплодный раствор. Хотя эта процедура и позволяет обойти проблему, при условии, что количество никеля, растворенного за один цикл цианирования, не превышает критического количества, она не решает проблему.

Мышьяк в форме реальгара и аурипигмента, а также сурьма в виде антимонита представляют серьезные проблемы при цианировании. Насколько известно, они не образуют комплексных цианидов, но растворяются в щелочных растворах той концентрации, которая используется при цианировании, с образованием таких соединений, как тиоарсениты и тиоантимониты. Эти соединения реагируют с кислородом в растворе цианида с образованием соответствующих арсенитов и антимонитов, в результате чего кислород практически не доступен для растворения золота, извлечение которого соответственно падает.

Многие руды содержат углеродистый материал, иногда в количестве от нескольких сотых долей процента до нескольких процентов. В некоторых формах этот углеродистый материал не влияет на цианирование; в других формах он является активным осадителем золота в растворах цианидов. На практике всегда трудно определить, можно ли отнести все золото в остатке цианирования к тугоплавкой форме золота в руде или часть его была сначала растворена раствором цианида, а затем осаждена присутствующим углеродистым материалом. Если бы имело место последнее, можно было бы предотвратить эту потерю золота, по крайней мере, до некоторой степени.

При разложении или растворении в растворах цианидов сульфидных минералов, таких как ковеллит, пирротин, сфалерит и др., некоторыми продуктами реакций, помимо цианидных комплексов, являются щелочные сульфиды, тиосульфаты, тиоцианаты. Некоторые из них отрицательно влияют на растворение и осаждение золота. Приходится использовать различные средства для ускорения их разложения на относительно безвредные соединения.

Продукты, полученные из золотых руд путем флотации, содержат помимо золота и сульфидных минералов большую долю реагентов, используемых для процесса флотации. Такими реагентами являются ксантогенаты, дитиофосфаты, вспенивающие масла, медный купорос и другие. Такие реагенты, как ксантан, которые делают золото плавучим, делая его водоотталкивающим, имеют аналогичный эффект при цианировании. То есть они в некоторой степени предотвращают контакт между частицами золота и раствором цианида, тем самым замедляя растворение золота. Медный купорос ведет себя иначе; в условиях флотации большая его часть находится во флотационном концентрате, возможно, в виде гидроксида. В этой форме он легко реагирует с цианидом, что увеличивает потребление цианида.

Золото встречается в рудах во многих различных формах, и схема обработки должна быть разработана соответствующим образом. Мелкое, свободное и чистое золото не представляет проблемы при условии, что раствор цианида не содержит вредных примесей. Крупное золото обычно удаляют перед цианированием с помощью золотых ловушек, бланкетов или других стандартных методов и обрабатывают отдельно. В противном случае процесс растворения будет неоправданно затягиваться из-за концентрации крупного золота в контуре измельчения, и всегда будет присутствовать опасность образования высоких остатков цианирования золота.

Довольно часто золото в руде тускнеет или, как его называют, «ржавое». Этот коричневатый налет или налет очень часто состоит из оксидов железа, но золото с черным покрытием не является чем-то необычным. Действие таких покрытий на частицы золота заключается в замедлении растворения и, как правило, в повышении содержания золота в остатке цианирования. Это золото не только устойчиво к цианированию, оно также трудно амальгамируется и трудно флотируется обычными реагентами, используемыми для флотации.

Иногда при сканировании остатка цианирования и исследовании под микроскопом обнаруживаются яркие металлические частицы, цвет которых несколько светлее чистого золота. Эти частицы обычно называют электрумом, представляющим собой сплав золота и серебра, содержащий от 15 до 35% серебра. Поскольку сплавы золота с серебром такого состава почти так же растворимы в цианиде, как и золото, вероятно, на растворимость частиц электрума повлиял какой-то другой фактор. Возможно, на их растворимость в цианиде повлиял какой-то другой легирующий элемент.

Единственными соединениями золота, встречающимися в природе, являются теллуриды золота и серебра. Их много, некоторые из них содержат небольшие количества других элементов, таких как сурьма, свинец и ртуть. Золото в форме теллурида обычно гораздо труднее растворить, чем металлическое золото. Для извлечения золота из руд, содержащих теллуриды, использовались специальные процедуры и процессы.

Металлическое золото часто тесно связано с такими минералами, как пирит и арсенопирит. Чтобы обеспечить контакт между золотом и раствором цианида, руда должна быть очень тонко измельчена. Может оказаться невозможным измельчить всю руду до необходимой степени крупности. В таких случаях руда может быть измельчена достаточно тонко, чтобы высвободить золотосодержащий минерал, который затем флотируют или концентрируют каким-либо другим способом. Затем этот продукт можно отдельно измельчить до желаемой тонкости и цианировать.

Иногда даже тонкое измельчение не дает желаемого выделения золота. Обычной альтернативой в этом случае является обжиг руды или золотосодержащего концентрата. Во время обжига форма минеральных компонентов полностью изменяется. Представлены новые проблемы цианирования. Например, минерал пирит, который относительно инертен при цианировании, может частично превращаться в сульфат железа или железа. В измененном виде гораздо вреднее при цианировании. Опять же, халькопирит, наименее нежелательный из медных минералов при цианировании, может превратиться при обжиге в оксид или сульфат меди. Если такая медь присутствует в заметном количестве, возможно, придется предпринять шаги для ее удаления перед цианированием.

Реакция растворения металлического серебра в растворах цианидов аналогична реакции растворения золота. Однако появление металлического серебра в рудах не является обычным явлением; серебро, скорее всего, встречается в форме сульфида либо в виде простого сульфида, либо в сочетании с сульфидами меди, мышьяка, сурьмы и свинца. Реакции растворения таких минералов несколько отличаются от реакции, происходящей при растворении металлического серебра в цианиде, и условия должны регулироваться соответствующим образом.

Одна из наиболее тугоплавких форм серебра встречается в виде оксида, тесно связанного с оксидом марганца. Растворы цианидов практически не оказывают растворяющего действия на серебро этого типа. Для высвобождения серебра до того, как оно растворится в растворах цианида, необходимо использовать специальные методы выщелачивания или обжига.

Вода, используемая при цианировании, играет важную роль в этом процессе. Он может содержать бикарбонаты, сульфат магния, органические вещества, соли тяжелых металлов, хлориды и другие соединения, любое из которых может в большей или меньшей степени повлиять на раствор цианида, если не будут предприняты необходимые корректирующие действия.

Анализ руд на наличие определенных минералов часто бывает полезен операторам цианирования с целью отслеживания изменений в работе мельницы. Например, руда может содержать как пирит, так и пирротин. Разница в общем количестве железа может не иметь никакого значения, тогда как разница в содержании пирротина в руде может серьезно повлиять на работу мельницы. Не менее важным может быть определение оксида меди в присутствии халькопирита, или оксида свинца в присутствии галенита, или оксида цинка в присутствии сфалерита.

Точный анализ мельничного раствора, содержащего комплексные цианиды, на такие соединения, как растворимые сульфиды, тиосульфаты, ферроцианид, кислород, представляет собой одну из наиболее сложных задач при цианировании. Даже содержание свободного цианида в таких растворах трудно точно оценить. Знание различных факторов, влияющих на эти анализы, имеет первостепенное значение для оператора.

Различные проблемы, кратко затронутые в этом введении, будут подробно обсуждаться в последующих разделах.