Реакторы Aachen – Применение № 1. Цианидное выщелачивание золота

Почти повсеместно при химическом извлечении золота из измельченного шлама используется процесс цианидного выщелачивания, за которым следует противоточная адсорбция с использованием активированного угля в пульпе. Процесс предполагает обработку щелочного шлама слабым раствором с ионами цианида для образования комплекса цианоаурита. Считается, что кинетика процесса во многом зависит от диффузии (менее 1-го порядка), а ключевым фактором является поступление кислорода в область реакции.

Цианидное выщелачивание золота предполагает множество реакций, происходящих при участии кислорода, с его растворением в слабых цианистых растворах. Стандартный механизм описан уравнением Элснера.

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu (CN)2 + 4NaOH

Уравнение Элснера показывает, что кислород является необходимым для реакции выщелачивания золота, – однако, в каком размере, до сих пор является предметом обсуждений. Данное уравнение показывает отношение цианида к кислороду 8:1. Хабаши и др. предлагают отношение CN:O2 6:1, то есть если концентрация цианида составляет 150 частей на миллион, то DO должно быть 25 частей на миллион.

Обычно это достигалось при помощи вдувания воздуха в перемешиваемую пульпу. Несмотря на то, что этот метод довольно эффективен, есть вероятность вмешательства в реакцию следующих веществ:

  • вещества, потребляющие цианид
  • вещества, потребляющие кислород
  • углистые компоненты руды или вещества с высокой сорбционной активностью

Обычно, в процессе выщелачивания золота может потребоваться, по меньшей мере, два этапа окисления:

  • предварительная аэрация для предотвращения поглощения кислорода и цианида минеральными компонентами, такими как пирротин и другие сульфиды
  • аэрация для обеспечения кислорода для реакций цианидного выщелачивания

Эффективная аэрация важна на обоих этапах для оптимизации потребления энергии и реагентов. Кроме того, использование газообразного кислорода от локальных генераторов или жидкого кислорода дает ряд преимуществ, не маловажным из которых является более быстрое растворение кислорода в пульпе. В этом случае малоэффективный массообмен приводит к потерям газа в атмосферу. Потребление кислорода при использовании систем распыления в резервуарах с использованием воздуха может составлять всего 2-5%, в то время как насыщение кислородом внутри трубы может достигать 30-80%. Кроме того, присутствие в растворе кислорода снижает тенденцию к образованию ферроцианида и тиоцианата. Преимущества заключаются в сокращении времени на выщелачивание, повышении извлечения золота и уменьшении расхода цианида. С экономической точки зрения воздух является менее затратным, чем кислород, но с учетом вышеизложенных факторов, стоимость и операционные затраты на компрессоры превышают расходы, связанные с использованием локальных кислородных генераторов и высокоэффективных реакторов.