Gold associated with sulfidic coppe

Gold associated with sulfidic copper occurs in many ore bodies. When such ores are processed by flotation the gold generally reports to the flotation concentrate, with only minor amounts of copper and gold remaining in the flotation tailings. The gold in the latter, however, is often sufficient to warrant treatment with cyanide to recover the precious metal value that would otherwise be lost. This poses a problem because residual copper minerals in the flotation tailings, generally at concentrations well in excess of the remnant gold, can also be dissolved by the cyanide. Such copper species compete with gold for the cyanide ions in solution and also for adsorption sites on the activated carbon used to recover the gold from solution. In addition, there is usually an environmental requirement for copper to be removed from tailings water prior to disposal or recycling (Marsden and House, 2006). This leads to significant additional processing costs because of increased cyanide consumption and the subsequent need to destroy cyanide in the tailings water (Johnson, in press).

Copper is in the same Group (1B) of the periodic table as silver and gold and, although less noble, has a similar chemistry. Early work (Leaver and Woolf, 1931, Hedley and Tabachnick, 1958 and Shantz and Fisher, 1977) established that most commercially-important copper minerals, except chalcopyrite, are reasonably soluble in cyanide solutions. A range of copper(I)-cyanide complexes, chiefly: Cu(CN)2−, Cu(CN)32 − and Cu(CN)43 −, are formed, with the higher-order complexes dominating in alkaline solutions, especially at higher cyanide concentrations (Botz et al., 2011 and Dai et al., 2012). A typical speciation diagram is shown in Fig. 1. As well as consuming significant amounts of cyanide through the formation of these complexes, the oxidative dissolution of copper sulfide minerals in cyanide solutions also results in losses due to the irreversible conversion of cyanide to thiocyanate (SCN–) and cyanate (OCN–). Furthermore, a decrease in the concentration of dissolved oxygen in solution occurs due to the oxidation of sulfide ions to sulfite and thiosulfate resulting in lower rates of gold dissolution (Breuer et al., 2007).

Full-size image (20 K)
Fig. 1.
Species distribution for the Cu(I)/CN– system as a function of pH in 1 M (NaCl) at 25 °C with [Cu(I)]T = 5 mM and [CN–]T = 35 mM. Note that solutions at pH < ca. 4.5 are likely to be supersaturated with respect to CuCN(s).
Figure options
Moreover, as noted above, Cu(CN)2− and Cu(CN)32 − compete with gold for adsorption sites on activated carbon resulting in lower gold recoveries (Ibrado and Fuerstenau, 1989 and Dai et al., 2012). Dai et al. (2010) have developed a mechanistic model to better understand the competitive adsorption of gold(I)- and copper(I)-cyanide complexes onto activated carbon. They found that reported standard state (infinite dilution) equilibrium constants were unable to account satisfactorily for their observations whereas constants determined at higher ionic strength (I) could. In addition, Lukey et al. (1999) have shown qualitatively, using Raman spectroscopy, that the speciation among the Cu(I)-CN– complexes in solution can vary significantly with changes in ionic strength. However, current knowledge of the equilibrium constants for the Cu(I)-CN– complexes at high ionic strengths is limited and inadequate for modelling this behaviour.

Another significant concern in processing copper-containing gold ores is the discharge of Cu(I)-CN– complexes to tailings storage facilities. This is because such complexes, like most metal cyanide species, are highly toxic to most forms of animal life. Deaths of birds, fish and other animals, occurring as a result of cyanide discharges from gold mines are well-documented (Donato et al., 2007). High profile examples include the cyanide spills due to the collapse of tailings dams at Omai in Guyana and Baia Mare in Romania. The Romanian disaster serves to highlight this problem as Cu(I)-CN– complexes were traced for some 2000 km through many countries to the mouth of the Danube River (Korte et al., 2000 and Kovács et al., 2014).

The increasing restrictions on the discharge of Cu(I)-CN– complexes to tailings dams has lead to the development of various processes to economically treat copper-containing gold ores by recovering the copper and recycling the cyanide. Two procedures that have been in commercial use are the acidification-volatilisation-regeneration (AVR) process (Riveros et al., 1993 and Stevenson et al., 1998) and the sulfidisation–acidification-recycle-thickening (SART) process (Barter et al., 2001 and Fleming, 2005). Neither of these processes is straightforward due to the need for solid-liquid separation so as to obtain a clear solution prior to treatment, and the difficulty in effectively lowering cyanide to acceptable levels by acidification. An alternative method for the recovery of Cu(I)-CN– complexes from waste solutions using ion exchange resins has also received considerable attention due to the strong affinity of certain resins for metal-cyanide complexes (Van Deventer et al., 2014, Silva et al., 2003, Leao and Ciminelli, 2002, Fernando et al., 2002, Leao et al., 2001, Lukey et al., 1999 and Lukey et al., 2000). However, economically-viable elution and recovery of both the copper and the cyanide has proven to be problematic. Direct electrowinning of copper from waste streams has also been investigated (Lemos et al., 2006, Dutra et al., 2008 and Lu et al., 2002a) but generally has a low current efficiency, due to the low copper concentrations, with a resultant high energy consumption. Moreover, the cyanide can be partially destroyed by oxidation at the anode.

The importance of Cu(I)-CN– complexes in the treatment of copper-gold ores, and the increasing need for reliable modelling of such processes so as to better optimize them, means that reliable knowledge of the thermodynamics of the Cu(I)-CN– system under hydrometallurgically-relevant conditions has become crucial. In particular, there is a need for reliable equilibrium constants measured (or calculated using appropriate thermodynamic relationships) at different temperatures, ionic strengths and solution (background electrolyte) composition. A recent review of the thermodynamics of the aqueous Cu(I)-CN– system compiled by Lu et al. (2002b) from the plethora of often conflicting information in the literature presents only a list of recommended equilibrium constants at zero ionic strength (infinite dilution) and mostly at 25 °C. As already noted, such constants do not accurately describe observed behaviour under working conditions.

Given these issues, it is clear that accurate knowledge of the equilibrium constants for the Cu(I)-CN– complexes under cyanide-leaching, carbon-adsorption (low temperature and high or low ionic strength) and carbon-desorption (high temperature and high ionic strength) conditions is of great importance in modelling and understanding these processes. Accordingly, this paper presents a critical review of the available thermodynamic data for the Cu(I)-CN– system with special emphasis on measurements made under more practical conditions of temperature and ionic strength, as is required for the modelling of actual gold extraction procedures.

However, before such a review can be undertaken it is necessary to consider two other equilibria that are always present in Cu(I)-CN– solutions: the self-ionization of water and the dissociation of hydrogen cyanide (hydrocyanic acid).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เกี่ยวข้องกับทอง sulfidic ทองเกิดขึ้นในร่างกายแร่หลาย เมื่อแร่ดังกล่าวจะประมวลผล โดย flotation ทองโดยทั่วไปรายงานการข้น flotation มีเฉพาะรองยอดของทองแดง และทองเหลือใน flotation tailings ทองในหลัง อย่างไรก็ตาม ได้มักจะเพียงพอที่จะรับประกันการรักษา ด้วยไซยาไนด์เพื่อกู้คืนค่าโลหะที่มิฉะนั้นจะสูญหาย นี้ส่อเค้าปัญหาเนื่องจากยังสามารถละลายเหลือแร่ธาตุทองแดงใน tailings flotation โดยทั่วไปที่ความเข้มข้นดีเกินกว่าทองคำที่เหลืออยู่ โดยไซยาไนด์ ชนิดเช่นทองแดงแข่งขันกับทอง สำหรับประจุไซยาไนด์ในโซลูชัน และ สำหรับไซต์ดูดซับคาร์บอนที่ใช้ในการกู้คืนทองจากโซลูชัน นอกจากนี้ มีอยู่ปกติความต้องการสิ่งแวดล้อมสำหรับทองแดงออกจากน้ำ tailings ก่อนที่จะกำจัดหรือรีไซเคิล (มาร์สเดนและเฮาส์ 2006) นี้นำไปสู่ต้นทุนการประมวลผลอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากปริมาณไซยาไนด์เพิ่มขึ้น และต่อมาที่ต้องทำลายไซยาไนด์ในน้ำ tailings (Johnson ในข่าว)ทองแดงอยู่ในกลุ่มเดียวกัน (1B) ของตารางธาตุเป็นเงินและทอง และ แต่น้อยกว่าตระกูล มีเคมีคล้ายกัน ช่วงงาน (Leaver และ วูลฟ์ 1931, Hedley และ Tabachnick, 1958 และ Shantz และ Fisher, 1977) ก่อตั้งขึ้นสุดในเชิงพาณิชย์สำคัญทองแดงแร่ธาตุ ยกเว้น chalcopyrite สมละลายไซยาไนด์โซลูชัน ช่วงของทองแดง (I) -ไซยาไนด์คอมเพล็กซ์ ส่วนใหญ่: 2− Cu (CN) Cu (CN) 32 − และ Cu (CN) 43 − มีรูป มีสิ่งอำนวยความสะดวกขั้นสูงที่มีอำนาจเหนือในโซลูชั่นอัลคาไลน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเข้มข้นไซยาไนด์สูง (Botz et al., 2011 และไดเอ็ด al., 2012) ไดอะแกรมการเกิดสปีชีส์ใหม่โดยทั่วไปจะแสดงใน Fig. 1 และบริโภคอย่างมีนัยสำคัญจำนวนไซยาไนด์โดยการก่อตัวของสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ แร่ทองแดงซัลไฟด์ไซยาไนด์โซลูชันยุบ oxidative ยังผลสูญเสียเนื่องจากการให้แปลงของไซยาไนด์ thiocyanate (SCN-) และ cyanate (OCN-) นอกจากนี้ ลดลงความเข้มข้นของออกซิเจนละลายในโซลูชันที่เกิดเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของประจุซัลไฟด์ซัลไฟต์และ thiosulfate ได้ในราคาต่ำกว่าของทองยุบ (Breuer et al., 2007)รูปภาพขนาดเต็ม (20 K)Fig. 1 กระจายพันธุ์ Cu (I) / CN-ระบบเป็นฟังก์ชันของค่า pH ใน 1 M (NaCl) ที่ 25 ° C ด้วย [Cu(I)] T = 5 มม.และ [CN-] T = 35 mM หมายเหตุที่แก้ไขที่ค่า pH < ca 4.5 มีแนวโน้มที่จะ supersaturated กับ CuCN(s)ตัวเลือกรูปนอกจากนี้ ตามที่ระบุไว้ข้างต้น 2− Cu (CN) และ Cu (CN) 32 −แข่งขันกับทองไซต์ดูดซับคาร์บอนในล่างทอง recoveries (Ibrado และ Fuerstenau, 1989 และไดเอ็ด al., 2012) ไดเอ็ด al. (2010) ได้พัฒนารูปแบบกลไกการทำให้ความเข้าใจดูดซับการแข่งขัน gold(I) และทองแดง (I) -ไซยาไนด์คอมเพล็กซ์บนคาร์บอน พวกเขาพบที่รายงานสถานะมาตรฐานค่าคงที่สมดุล (ไม่เจือจาง) ไม่สามารถให้ผ่านการสังเกตในขณะที่ค่าคงที่กำหนดที่ความแรงของ ionic สูงกว่า (I) สามารถ , Lukey และ al. (1999) ได้แสดง qualitatively ใช้กรามัน ที่การเกิดสปีชีส์ใหม่ระหว่าง Cu (I) - CN-สิ่งอำนวยความสะดวกในการแก้ปัญหาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ มี ionic แรงได้ อย่างไรก็ตาม ความรู้ปัจจุบันของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์ที่จุดแข็ง ionic สูงมีจำกัด และไม่เพียงพอสำหรับการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมนี้ความกังวลที่สำคัญอื่นในการประมวลผลที่ประกอบด้วยทองแดงแร่ทองจะปล่อยของ Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์ tailings เก็บข้อมูลสิ่งอำนวยความสะดวก ทั้งนี้เนื่องจากเช่นสิ่งอำนวยความสะดวก เช่นสุดโลหะไซยาไนด์ชนิด มีพิษสูงถึงฟอร์มมากที่สุดของชีวิตสัตว์ การเสียชีวิตของนก ปลา และ สัตว์อื่น ๆ เกิดขึ้นเป็นผลลัพธ์ของการปล่อยไซยาไนด์จากเหมืองทองแห่งเอกสาร (โดนาโตและ al., 2007) ทรงสูงตัวอย่างเช่นการหกรั่วไหลไซยาไนด์เนื่องจากการพังทลายของเขื่อน tailings ที่ Omai ในประเทศกายอานาและซานแอนโตนิโอแมร์ในประเทศโรมาเนีย รองรับภัยพิบัติโรมาเนียเพื่อเน้นปัญหานี้เป็น Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์ได้ติดตามกิโลเมตรบาง 2000 ผ่านหลายประเทศปากแม่น้ำดานูบ (Korte et al., 2000 และ Kovács et al., 2014)ข้อจำกัดเพิ่มมากขึ้นในการปล่อยออกของ Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์ไปสาย tailings มีเป้าหมายในการพัฒนาของกระบวนการต่าง ๆ เพื่อรักษาทองประกอบด้วยแร่ทองคำทองแดงกู้คืน และรีไซเคิลไซยาไนด์กาญจน์ ขั้นตอนที่สองที่มีใช้เชิงพาณิชย์เป็นกระบวนการ (AVR) ยู volatilisation ฟื้นฟู (Riveros et al., 1993 และสตีเวนสันและ al., 1998) และที่ sulfidisation-ยูรีไซเคิลหนา (SART) กระบวนการ (Barter et al., 2001 และเฟลมิง 2005) กระบวนการเหล่านี้ไม่ได้ตรงไปตรงมาเนื่องจากต้องการแยกของแข็ง-ของเหลวเพื่อให้ได้รับการแก้ปัญหาที่ชัดเจนก่อนการรักษา และความยากลำบากในการลดไซยาไนด์ระดับยอมรับได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยยู อีกวิธีสำหรับการกู้คืนของ Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์จากโซลูชั่นเสียใช้เรซิ่นแลกเปลี่ยนไอออนได้ยังได้รับความสนใจมากเนื่องจากความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของเรซิ่นบางอย่างสำหรับโลหะไซยาไนด์คอมเพล็กซ์ (Van Deventer et al., 2014, Silva et al., 2003, Leao และ Ciminelli, 2002, Fernando et al., 2002, Leao et al., 2001, Lukey et al., 1999 และ Lukey et al, 2000) อย่างไรก็ตาม elution กาญจน์ได้และการกู้คืนของทองแดงและไซยาไนด์ได้พิสูจน์ให้เป็นปัญหา โดยตรงยังถูกสอบสวน electrowinning ของทองแดงจากเสีย (Lemos และ al., 2006, Lu et al., 2002a และ Dutra et al., 2008) แต่โดยทั่วไปมีความต่ำปัจจุบันประสิทธิภาพ เนื่องจากที่ต่ำทองแดงความเข้มข้น มีปริมาณพลังงานสูงผลแก่ นอกจากนี้ ไซยาไนด์สามารถถูกบางส่วนทำลายออกซิเดชันที่ขั้วบวกความสำคัญของ Cu (I) - CN-สิ่งอำนวยความสะดวกในการรักษาของแร่ทองแดงทอง และความจำเป็นเพิ่มขึ้นสำหรับความน่าเชื่อถือแบบจำลองของกระบวนการดังกล่าวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้ดีขึ้น หมายถึง ความรู้ที่เชื่อถือได้ของอุณหพลศาสตร์ของ Cu (I) - CN – ระบบสภาวะ hydrometallurgically ที่เกี่ยวข้องเป็นสำคัญด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความจำเป็นสำหรับวัดค่าคงที่สมดุลความน่าเชื่อถือ (หรือคำนวณโดยใช้ความสัมพันธ์ทางอุณหพลศาสตร์ที่เหมาะสม) ที่อุณหภูมิต่าง ๆ จุดแข็ง ionic และส่วนประกอบของโซลูชัน (อิเล็กโทรพื้นหลัง) ตรวจทานล่าสุดของอุณหพลศาสตร์ของ Cu อควี (I) - CN-ระบบคอมไพล์โดย Lu et al. (2002b) จากข้อมูลมักจะขัดแย้งกันในวรรณคดีมากมายแสดงเฉพาะรายการของค่าคงที่สมดุลแนะนำศูนย์แรง ionic (ไม่เจือจาง) และส่วนใหญ่อยู่ ที่ 25 องศาเซลเซียส ระบุไว้เรียบร้อย เช่นคงไม่อธิบายได้ถูกต้องสังเกตพฤติกรรมภายใต้สภาพการทำงานให้ปัญหาเหล่านี้ มันคือล้างความรู้ที่ถูกต้องของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu (I) - CN-คอมเพล็กซ์ภายใต้ไซยาไนด์ละลาย คาร์บอนดูดซับ (อุณหภูมิต่ำและความแรงของ ionic สูง หรือต่ำ) และคาร์บอน-desorption (อุณหภูมิสูงความแข็งสูง ionic) เงื่อนไขเป็นสำคัญยิ่งในการสร้างแบบจำลอง และทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ ตาม กระดาษนี้แสดงการตรวจทานข้อมูลขอบสำคัญสำหรับ Cu (I) - CN-ระบบ มีความสำคัญกับวัดที่ทำภายใต้เงื่อนไขการปฏิบัติเพิ่มเติมของอุณหภูมิและความแรงของ ionic เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลองของกระบวนการสกัดทองจริงอย่างไรก็ตาม ก่อนที่ความเห็นสามารถ undertaken จำเป็นต้องพิจารณาสองอื่น ๆ equilibria ที่มักอยู่ใน Cu (I) - CN-โซลูชั่น: ionization ตนเองและ dissociation ของไฮโดรเจนไซยาไนด์ (กรดไฮโดรไซยานิก)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทองที่เกี่ยวข้องกับทองแดง sulfidic เกิดขึ้นในร่างกายของแร่จำนวนมาก เมื่อแร่ดังกล่าวจะถูกประมวลผลโดยลอยทองโดยทั่วไปรายงานสมาธิลอยมีจำนวนเพียงเล็กน้อยของทองแดงและทองคำที่เหลืออยู่ในแร่ลอย ทองในภายหลัง แต่มักจะเพียงพอที่จะรับประกันการรักษาด้วยยาพิษที่จะกู้คืนค่าโลหะมีค่าที่มิฉะนั้นจะหายไป นี้ poses ปัญหาเพราะแร่ธาตุทองแดงที่เหลือในแร่ลอยโดยทั่วไปที่ระดับความเข้มข้นดีเกินกว่าทองส่วนที่เหลือนอกจากนี้ยังสามารถเลือนหายไปจากไซยาไนด์ สายพันธุ์ดังกล่าวทองแดงแข่งขันกับทองไอออนไซยาไนด์ในการแก้ปัญหาและยังสำหรับเว็บไซต์การดูดซับบนถ่านกัมมันใช้ในการกู้ทองจากการแก้ปัญหา นอกจากนี้ยังมักจะเป็นความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมทองแดงจะถูกลบออกจากหางแร่น้ำก่อนที่จะมีการกำจัดหรือรีไซเคิล (Marsden บ้านและ 2006) นี้นำไปสู่ค่าใช้จ่ายอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการประมวลผลเพิ่มเติมจากการบริโภคที่เพิ่มขึ้นและไซยาไนด์จำเป็นที่จะต้องตามมาที่จะทำลายไซยาไนด์ในน้ำแร่ (จอห์นสันในข่าว). ทองแดงที่อยู่ในกลุ่มเดียวกัน (1B) ของตารางธาตุเช่นเงินและทองและแม้ว่า ขุนนางน้อยมีเคมีที่คล้ายกัน ในช่วงต้นทำงาน (Leaver และวูล์ฟ 1931 Hedley และ Tabachnick 1958 และ Shantz และฟิชเชอร์, 1977) ที่ยอมรับว่าส่วนใหญ่แร่ทองแดงในเชิงพาณิชย์ที่สำคัญยกเว้น chalcopyrite, มีเหตุผลละลายได้ในสารละลายไซยาไนด์ ช่วงของทองแดง (I) คอมเพล็กซ์ -cyanide ส่วนใหญ่: Cu (CN) 2, Cu (CN) 32 - และทองแดง (CN) 43 - จะเกิดขึ้นกับคอมเพล็กซ์ลำดับที่สูงกว่าอำนาจเหนือในการแก้ปัญหาที่เป็นด่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ ความเข้มข้นของไซยาไนด์สูง (Botz et al., 2011 และได et al., 2012) แผนภาพ speciation ทั่วไปแสดงในรูป 1. เช่นเดียวกับการบริโภคในปริมาณที่มีนัยสำคัญของไซยาไนด์ผ่านการก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อนเหล่านี้สลายตัวออกซิเดชันของแร่ธาตุทองแดงซัลไฟด์ในการแก้ปัญหาไซยาไนด์ยังส่งผลในการสูญเสียอันเนื่องมาจากการแปลงกลับไม่ได้ของไซยาไนด์เพื่อ thiocyanate (SCN-) และไซยาเนต (OCN-) . นอกจากนี้การลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของไอออนซัลไฟด์ในการซัลไฟต์และไทโอซัลเฟตที่เกิดขึ้นในอัตราที่ลดลงจากการสลายตัวทอง (Breuer et al., 2007). ภาพขนาดเต็ม (20 K) รูป 1. การกระจายสายพันธุ์สำหรับ Cu (I) / ระบบ CN- เป็นหน้าที่ของพีเอช 1 M (NaCl) ที่ 25 ° C กับ [Cu (I)] T = 5 มิลลิและ [CN-] T = 35 มิลลิ โปรดทราบว่าการแก้ปัญหาที่ pH <แคลิฟอร์เนีย 4.5 มีแนวโน้มที่จะอิ่มตัวด้วยความเคารพต่อ CuCN (s). รูปที่ตัวเลือกนอกจากนี้ตามที่ระบุไว้ข้างต้น Cu (CN) 2 และ Cu (CN) 32 - แข่งขันกับทองสำหรับเว็บไซต์การดูดซับบนถ่านกัมมันมีผลในการลดลงกลับคืนทอง ( Ibrado และ Fuerstenau 1989 และได et al., 2012) ไดและคณะ (2010) ได้มีการพัฒนารูปแบบกลไกในการทำความเข้าใจในการแข่งขันของการดูดซับสีทอง (I) - และทองแดง (I) คอมเพล็กซ์ -cyanide ลงบนถ่านกัมมัน พวกเขาพบว่ารายงานของรัฐมาตรฐาน (ไม่มีที่สิ้นสุดเจือจาง) ค่าคงที่สมดุลไม่สามารถที่จะอธิบายที่น่าพอใจสำหรับการสังเกตของพวกเขาในขณะที่ค่าคงที่กำหนดในความแข็งแรงของอิออนที่สูงขึ้น (I) ที่จะทำได้ นอกจากนี้ Lukey และคณะ (1999) ได้แสดงให้เห็นในเชิงคุณภาพโดยใช้สเปคโทรรามันว่า speciation หมู่ Cu (I) -CN- คอมเพล็กซ์ในการแก้ปัญหาสามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงในความแข็งแรงของอิออน แต่ความรู้ในปัจจุบันของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu (I) -CN- คอมเพล็กซ์ที่จุดแข็งของอิออนสูงมี จำกัด และไม่เพียงพอสำหรับการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมนี้. อีกปัญหาที่สำคัญในการประมวลผลที่มีทองแดงแร่ทองเป็นปล่อย Cu (I) - คอมเพล็กซ์ CN- แร่เพื่ออำนวยความสะดวกการจัดเก็บข้อมูล เพราะนี่คือเชิงซ้อนเช่นชอบมากที่สุดสายพันธุ์ไซยาไนด์โลหะเป็นพิษอย่างมากที่จะรูปแบบที่สุดของชีวิตสัตว์ การตายของนกปลาและสัตว์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการปล่อยไซยาไนด์จากเหมืองทองดีเอกสาร (โดนา et al., 2007) ตัวอย่างรายละเอียดสูงรวมถึงการรั่วไหลไซยาไนด์เนื่องจากการล่มสลายของเขื่อนแร่ที่ Omai ในกายอานาและ Baia Mare ในโรมาเนีย ภัยพิบัติโรมาเนียทำหน้าที่เพื่อเน้นปัญหานี้เป็น Cu (I) -CN- คอมเพล็กซ์ถูกสะกดรอยตามสำหรับบาง 2,000 กิโลเมตรผ่านหลายประเทศที่ปากของแม่น้ำดานูบ (Korte et al., 2000 และKovács et al., 2014). การเพิ่มข้อ จำกัด ในการปล่อยของ Cu (I) -CN- คอมเพล็กซ์เขื่อนแร่ได้นำไปสู่การพัฒนาของกระบวนการต่างๆในการรักษาทางเศรษฐกิจที่มีทองแดงแร่ทองทองแดงโดยการกู้คืนและการรีไซเคิลไซยาไนด์ สองขั้นตอนที่ได้รับในการใช้งานในเชิงพาณิชย์เป็นกรด-volatilisation-ฟื้นฟู (AVR) กระบวนการ (Riveros et al., 1993 และสตีเวนสัน et al., 1998) และ sulfidisation-กรดไซ-หนา (SART) กระบวนการ (Barter และ al., 2001 และเฟลมมิ่ง 2005) ทั้งของกระบวนการเหล่านี้ตรงไปตรงมาเนื่องจากความต้องการสำหรับการแยกของแข็งของเหลวเพื่อให้ได้วิธีการแก้ปัญหาที่ชัดเจนก่อนที่จะมีการรักษาและความยากลำบากในการได้อย่างมีประสิทธิภาพลดไซยาไนด์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้โดยกรด วิธีทางเลือกสำหรับการกู้คืนของ Cu (I) -CN- เชิงซ้อนจากการแก้ปัญหาของเสียโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่ยังได้รับความสนใจมากเนื่องจากความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของเรซินบางเชิงซ้อนโลหะไซยาไนด์ (Van เวนเตอร์ et al., 2014, ซิลวา et al., 2003 Leao และ Ciminelli 2002, เฟอร์นันโด et al., 2002 Leao et al., 2001, Lukey et al., 1999 และ Lukey et al., 2000) อย่างไรก็ตามชะทางเศรษฐกิจที่มีศักยภาพและการฟื้นตัวของทั้งทองแดงและไซยาไนด์ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นปัญหา electrowinning โดยตรงของทองแดงจากน้ำเสียได้รับการตรวจสอบยัง (Lemos et al., 2006, Dutra et al., 2008 และ Lu et al., 2002a) แต่โดยทั่วไปมีประสิทธิภาพต่ำในปัจจุบันเนื่องจากความเข้มข้นของทองแดงต่ำกับ ผลการใช้พลังงานสูง นอกจากนี้ไซยาไนด์สามารถถูกทำลายบางส่วนจากการเกิดออกซิเดชันที่ขั้วบวก. ความสำคัญของ Cu (I) -CN- คอมเพล็กซ์ในการรักษาแร่ทองแดงทองคำและต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสร้างแบบจำลองที่เชื่อถือได้ของกระบวนการดังกล่าวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพที่ดีกว่าพวกเขา หมายความว่าความรู้ที่เชื่อถือได้ของอุณหพลศาสตร์ของ Cu (I) -CN- ระบบภายใต้เงื่อนไข hydrometallurgically ที่เกี่ยวข้องได้กลายเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความจำเป็นสำหรับค่าคงที่สมดุลที่เชื่อถือได้วัด (หรือคำนวณโดยใช้ความสัมพันธ์ทางอุณหพลศาสตร์เหมาะสม) ที่อุณหภูมิที่แตกต่างกันจุดแข็งไอออนิกและวิธีการแก้ปัญหา (อิเล็กพื้นหลัง) องค์ประกอบ ตรวจสอบล่าสุดของอุณหพลศาสตร์ของน้ำ Cu (I) ระบบ -CN- รวบรวมโดย Lu et al, (2002b) จากมากมายเหลือเฟือของมักข้อมูลที่ขัดแย้งกันในวรรณคดีนำเสนอเพียงรายชื่อของค่าคงที่สมดุลแนะนำที่ศูนย์ความแรงของอิออน (ไม่มีที่สิ้นสุดการลดสัดส่วน) และส่วนใหญ่ที่ 25 ° C ดังที่ระบุไว้แล้วค่าคงที่ดังกล่าวไม่ถูกต้องอธิบายพฤติกรรมที่สังเกตภายใต้สภาพการทำงาน. ป.ร. ให้ปัญหาเหล่านี้ก็เป็นที่ชัดเจนว่ามีความรู้ที่ถูกต้องของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu (I) คอมเพล็กซ์ -CN- ภายใต้ไซยาไนด์ชะล้างคาร์บอนดูดซับ (ต่ำ และอุณหภูมิสูงหรือต่ำความแข็งแรงของอิออน) และคาร์บอนคาย (อุณหภูมิสูงและความแข็งแรงสูงอิออน) เงื่อนไขมีความสำคัญอย่างมากในการสร้างแบบจำลองและการทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ ดังนั้นบทความนี้นำเสนอการตรวจสอบที่สำคัญของข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ใช้ได้สำหรับ Cu (I) -CN- ระบบที่มีความสำคัญเป็นพิเศษในการวัดที่ทำภายใต้เงื่อนไขที่ปฏิบัติมากขึ้นของอุณหภูมิและความแรงของไอออนิกเป็นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลองของขั้นตอนการสกัดทองคำที่เกิดขึ้นจริง . แต่ก่อนที่การตรวจสอบดังกล่าวสามารถดำเนินการก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องพิจารณาสองสมดุลอื่น ๆ ที่มักจะอยู่ใน Cu (I) การแก้ปัญหา -CN-: ตนเองไอออนไนซ์ของน้ำและการแยกตัวของไฮโดรเจนไซยาไนด์ (กรดไฮโดรไซยา)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทองที่เกี่ยวข้องกับ sulfidic ทองแดงเกิดขึ้นในเนื้อแร่มากมาย เมื่อแร่ดังกล่าวจะถูกประมวลผลโดยการลอยทองโดยทั่วไปรายงาน flotation เข้มข้นที่มีเพียงเล็กน้อยปริมาณทองแดงและทองเหลือ ใน flotation หางแร่ . ทองในระยะหลัง อย่างไรก็ตาม มักเพียงพอที่จะรับประกันการรักษาด้วยไซยาไนด์ในการกู้คืนโลหะมีค่าที่มิฉะนั้นจะได้รับหายไปนี้ poses ปัญหาเพราะตกค้างแร่ธาตุทองแดงในการลอยตัวหางแร่ ทั่วไปที่ความเข้มข้นทั้งในส่วนของเศษทอง ยังสามารถละลายด้วยไซยาไนด์ ทองแดงชนิดเช่นแข่งขันกับทองไซยาไนด์ไอออนในสารละลายและเว็บไซต์การดูดซับบนถ่านกัมมันต์ที่ใช้ในการกู้คืนทอง จาก โซลูชั่น นอกจากนี้มักจะมีความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับทองแดงจะถูกลบออกจากหางแร่น้ำก่อนทิ้งหรือรีไซเคิล ( มาร์สเดนและบ้าน , 2006 ) นี้นำไปสู่ค่าใช้จ่ายการประมวลผลเพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการบริโภคไซยาไนด์และต้องการตามมาทำลายไซยาไนด์ในน้ำหางแร่ Johnson ( ในรูป )

ทองแดงอยู่ในกลุ่มเดียวกัน ( 1B ) ของตารางธาตุเช่นเงินและทอง และถึงแม้ขุนนางน้อย มีเคมีที่คล้ายคลึงกัน งานแรก ( ลีเวอร์ และ วูลฟ์ , 1931 Hedley และ tabachnick 1958 และ แชนต์ส และ ฟิชเชอร์ , 1977 ) ก่อตั้งขึ้นที่มากที่สุดในเชิงพาณิชย์ที่สำคัญแร่ธาตุทองแดง ยกเว้นคาลโคไพไรต์ สมเหตุสมผล ละลายไซยาไนด์ โซลูชั่น ช่วงของคอปเปอร์ ( I ) สารประกอบไซยาไนด์เชิงซ้อน ส่วนใหญ่ :ทองแดง ( CN ) 2 − , ทองแดง ( CN ) 32 −และ Cu ( CN ) 43 − ก่อตั้งขึ้นด้วยสารประกอบเชิงซ้อนขั้นสูงที่มีในด่าง โซลูชั่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความเข้มข้นไซยาไนด์ ( BotMultichill et al . , 2011 และได et al . , 2012 ) แผนภาพชนิดโดยทั่วไปแสดงในรูปที่ 1 ตลอดจนการบริโภคอย่างมีนัยสําคัญของปริมาณไซยาไนด์ผ่านการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้การออกซิเดชันของแร่ทองแดงซัลไฟด์ในไซยาไนด์แก้ไขยังมีผลขาดทุนจากการแปลงกลับไม่ได้ของไซยาไนด์เพื่อไทโอไซยาเนต ( SCN ) ) และไซยาเนต ( ocn – ) นอกจากนี้ การลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในสารละลาย เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลไฟด์ไอออนซัลไฟต์ ) และการซัลลดอัตราการละลายของทอง ( Breuer et al . ,2007 ) .

ภาพขนาดเต็ม ( 20 K )
รูปที่ 1 การกระจาย
สายพันธุ์ CU ( ฉัน ) / CN –ระบบเป็นฟังก์ชันของ pH ใน 1 M ( NaCl ) ที่อุณหภูมิ 25 ° C [ Cu ( I ) ] t = 5 มม. และ [ CN ] T ) = 35 มิลลิเมตร ทราบว่าโซลูชั่นที่ pH < ประมาณ 4.5 มีแนวโน้มที่จะ supersaturated ด้วยความเคารพ cucn ( s )

รูปตัวเลือกนอกจากนี้ ดังที่กล่าวไว้ข้างต้นทองแดง ( CN ) 2 −และ Cu ( CN ) 32 −แข่งขันกับทองสำหรับเว็บไซต์การดูดซับบนถ่านกัมมันต์ ที่เกิดในตลาดทองคำที่ลดลง ( และ ibrado fuerstenau 1989 และได et al . , 2012 ) ได et al . ( 2010 ) ได้พัฒนารูปแบบกลไกเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของการแข่งขันของทอง ( ฉัน ) และทองแดง ( I ) สารประกอบไซยาไนด์บนถ่านกัมมันต์พวกเขาพบว่า รายงานสภาวะมาตรฐาน ( อนันต์เจือจาง ) ค่าคงที่สมดุลไม่สามารถไปยังบัญชีที่น่าพอใจสำหรับการสังเกตของพวกเขาในขณะที่ค่าคงที่กำหนดระดับความแรงของไอออน ( ฉัน ) ได้ นอกจากนี้ ลุคกี้ et al . ( 1999 ) ได้แสดงคุณภาพโดยใช้ Raman spectroscopy ,ที่ชนิดของ Cu ( I ) - CN สารประกอบในสารละลายซึ่งสามารถแตกต่างกันอย่างมากกับการเปลี่ยนแปลงความแรงของไอออน . อย่างไรก็ตาม ความรู้ในปัจจุบันของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu ( I ) - CN สารประกอบเชิงซ้อนไอออนที่สูงและจุดแข็งจำกัดและไม่เพียงพอสำหรับการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมนี้ .

ปัญหาอื่นที่สำคัญในการประมวลผลแร่ทองแดงผสมทองคือการไหลของ Cu ( I ) - CN –สลับซับซ้อนหางแร่กระเป๋าเครื่อง . นี้เป็นเพราะเช่นชนิดไซยาไนด์เชิงซ้อนเหมือนโลหะมากที่สุด คือ พิษสูง รูปแบบส่วนใหญ่ของชีวิตสัตว์ ความตายของนก ปลาและสัตว์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นเป็นผลจากการปล่อยไซยาไนด์จากเหมืองทองเป็นอย่างดีเอกสาร ( Donato et al . , 2007 )ตัวอย่างโปรไฟล์สูง ได้แก่ ไซยาไนด์หกเนื่องจากการพังทลายของเขื่อนกักเก็บหางแร่ที่ omai ในกายอานา Baia Mare ในโรมาเนีย ภัยพิบัติ โรมาเนีย ทำหน้าที่เพื่อเน้นปัญหานี้เป็น Cu ( I ) - CN –คอมเพล็กซ์ถูกติดตามบาง 2 , 000 กิโลเมตร ผ่านหลายประเทศ ที่ปาก ของแม่น้ำดานูบ ( ในระยะสั้น et al . , 2000 และ Mar . kgm CS et al . , 2010 ) .

เพิ่มข้อ จำกัด ในการไหลของ Cu ( I ) - CN –สลับซับซ้อนหางเขื่อน ได้นำไปสู่การพัฒนากระบวนการต่าง ๆเพื่อประหยัดรักษาทองแดงผสมแร่ทอง ทองแดง โดยการกู้คืนและการรีไซเคิลสารไซยาไนด์ สองขั้นตอนที่ถูกใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นกรดระเหยเป็นไองอก ( AVR ) กระบวนการ ( ริเวร et al . , 1993 และสตีเวนสัน et al . ,1998 ) และกรดซัลฟาไดเซชันและรีไซเคิลหนา ( วันสารทจีน ) กระบวนการ ( แลกเปลี่ยน et al . , 2001 และ เฟลมมิ่ง , 2005 ) และกระบวนการเหล่านี้จะตรงไปตรงมา เนื่องจากต้องการให้แยกของแข็ง - ของเหลวเพื่อให้ได้โซลูชั่นที่ชัดเจนก่อนการรักษา และความยากในระดับที่ยอมรับได้ โดยมีประสิทธิภาพการลดไซยาไนด์ กรด .วิธีทางเลือกสำหรับการกู้คืนของ Cu ( I ) - CN –เชิงซ้อนของเสียจากโซลูชั่นโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนยังได้รับความสนใจมากเนื่องจากแรงจากเรซิ่นบางสารประกอบไซยาไนด์โลหะ ( Van Deventer et al . , 2014 , ซิลวา et al . , 2003 , 2002 , และเลี้ยว ciminelli et al , เฟอร์นันโด . , 2002 , เลี้ยว et al . , 2001 ลุคกี้ et al . , 1999 และลุคกี้ et al . , 2000 ) อย่างไรก็ตามใช้ศักยภาพทางเศรษฐกิจและการกู้คืนของทั้งทองแดงและไซยาไนด์ได้พิสูจน์แล้วจะเป็นปัญหา ส่วนตรงของทองแดงจากลำธารของเสียยังถูกสอบสวน ( เลม et al . , 2006 , dutra et al . , 2008 และ Lu et al . , 2002a ) แต่โดยทั่วไปที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบันต่ำ เนื่องจากความเข้มข้นทองแดงต่ำ กับการบริโภคพลังงานสูงซึ่ง . นอกจากนี้ไซยาไนด์สามารถบางส่วนถูกทำลายโดยปฏิกิริยาที่ขั้วบวก .

ความสำคัญของ Cu ( I ) - CN และซับซ้อนในการรักษา ทองแดง แร่ทองคำ และเพิ่มความต้องการสำหรับการสร้างแบบจำลองความน่าเชื่อถือของกระบวนการดังกล่าวเพื่อให้เพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขา หมายความว่าความรู้ที่เชื่อถือได้ของอุณหพลศาสตร์ของ Cu ( I ) - ระบบ– CN ภายใต้เงื่อนไขที่เกี่ยวข้อง hydrometallurgically เป็นสําคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องมีการวัดค่าคงที่สมดุลที่เชื่อถือได้ ( หรือคำนวณโดยใช้ที่เหมาะสมทางอุณหพลศาสตร์ความสัมพันธ์ ) ที่อุณหภูมิแตกต่างกัน จุดแข็ง และสารละลายไอออน ( อิเล็กโทรไลต์พื้นหลังองค์ประกอบ รีวิวล่าสุดของอุณหพลศาสตร์ของสารละลาย Cu ( I ) - ระบบ - CN เรียบเรียงโดย Lu et al .( 2002b ) จากมากมายเหลือเฟือของข้อมูลมักจะขัดแย้งกันในวรรณคดีเสนอเพียงรายการของค่าคงที่สมดุลที่ศูนย์แนะนำความแรงของไอออน ( อนันต์เจือจาง ) และส่วนใหญ่ที่ 25 องศา ตามที่ระบุไว้แล้วค่าคงที่ดังกล่าวไม่ถูกต้องอธิบายสังเกตพฤติกรรมภายใต้สภาพการทำงาน .

ให้ปัญหาเหล่านี้เป็นที่ชัดเจนว่า ความรู้ที่ถูกต้องของค่าคงที่สมดุลสำหรับ Cu ( I ) - CN สารประกอบไซยาไนด์และใต้ละลายคาร์บอนดูดซับ ( อุณหภูมิต่ำและสูงหรือต่ำ ความแรงไอออน ) และคาร์บอนดูดซับ ( อุณหภูมิสูง และความแรงของไอออนสูง ) สภาพมีความสําคัญมากในการสร้างแบบจำลองและความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ ตามบทความนี้นำเสนอการทบทวนงาน thermodynamic ข้อมูลสำหรับ Cu ( I ) - CN –ระบบ เน้นการวัดผลในการปฏิบัติเพิ่มเติมเงื่อนไขของอุณหภูมิและความแรงของไอออนที่ใช้เป็นแบบจำลองของขั้นตอนการสกัดทองคำจริง

แต่ก่อนเช่นทบทวนสามารถแลกได้นั้นจะต้องได้รับการพิจารณาอีกสองสมดุลที่เป็นปัจจุบันอยู่เสมอใน Cu ( I ) - โซลูชั่น CN ) : ตนเอง ไอออไนเซชันของน้ำและการแตกตัวของไฮโดรเจนไซยาไนด์ ( จารีต )