7.2.2. Растворенный кислород.

Химическое уравнение, описывающее растворение золота, показывает, что кислород является необходимым элементом для протекания реакции. Там, где поверхность золота подвергается воздействию раствора выщелачивания, скорость растворения золота увеличивается прямо пропорционально концентрации кислорода в растворе. Это положение остается верным до достижения максимума скорости растворения, когда кислород больше не определяет скорость реакции. Дальнейшее увеличение концентрации кислорода к возрастанию уровня растворения золота не приводит. При орошении поверхности штабеля выщелачивающим раствором из воздуха вовлекается достаточное количество кислорода, так что он обычно не лимитирует реакцию. Никакой дальнейшей обработки выщелачивающих растворов с целью увеличения концентрации кислорода не требуется.

Особое внимание должно быть уделено содержанию кислорода в выщелачивающем растворе, если:

• Выщелачивающий раствор вводится ниже поверхности штабеля.

• Штабель содержит большие количества восстановителей, таких как сульфиды или органика.

• Штабель имеет большую высоту и ширину.

Кислород потребляется металлами и другими компонентами по мере прохождения раствора через руду; когда содержание кислорода уменьшается, растворение золота снова может быть лимитировано недостатком кислорода в выщелачивающем растворе. Исходя из этого обстоятельства рассчитываются оптимальные значения высоты штабеля. Последние эксперименты показали, что высокие штабели, до 50 футов (15 метров) и более, могут быть выщелочены с достаточной эффективностью.

7.2.3. Щелочность.

Как показано в предыдущем химическом уравнении, растворение золота цианидом также чувствительно к щелочности (рН или содержание NаОН) раствора. Скорость растворения золота и серебра подавляется при рН выше 12 (в 0,04% растворе гидроокиси натрия). Оптимальная скорость растворения по отношению к рН часто находится около значения рН=10,5, но это должно определяться экспериментально для конкретных условий. Оперативный контроль рН возможет в пределах диапазона, диктуемого природой выщелачиваемого материала. Сведение к минимуму разницы в рН от мест орошения на поверхности штабеля до мест сбора растворов в его основании сведет к минимуму и проблемы, связанные с образованием осадков и контролем рН. Минимизация изменения рН в циркулирующем растворе также может улучшить результаты эксплуатации.

Щелочность может регулироваться путем добавки извести, или каустика. Если небольшие количества щелочи требуются при опытах по выщелачиванию, использование каустика должно сопоставляться с использованием извести. Может быть также использован более дорогостоящий реагент, гидроокись натрия. Опыты по выщелачиванию должны быть выполнены, чтобы оптимизировать использование реагентов, применяемых для контроля рН.

7.2.4. Металлы.

Металлы в растворе связаны с цианидом с образованием комплекс – цианид – металлов. Сразу после образования этих комплексов содержание свободного цианида в растворе резко снижается. Реакция металлического комплекса является равновесной и может быть обратной. Некоторые условия могут потребоваться, чтобы цианид, связанный с одним металлом, был перенесен к другому металлу. Первое условие состоит в том, что комплекс цианид – металл, который содержит цианид, должен быть слабее, чем комплекс, которому цианид будет передан. Второе условие основывается на скорости, при которой связи комплекса цианид – металл разрушаются (т.е. скорость должна быть достаточно высокой для эффекта передачи цианида). Третье условие относится к тому факту, что если концентрация комплекса цианид – металл достаточно высока, то второй металл должен быть в состоянии «усвоить» часть цианида, формируя свой собственный цианидный комплекс. Эта реакция основывается на разнице отношения комплекса цианид – металл к содержанию металла (выше принятому как 2,0 Е+10), которого достаточно, чтобы компенсировать устойчивость комплекса цианид – металл.

Значения Bn для комплексов цианид – металл (данные в таб.7.1.) показывают, что золото очень сильный цианидный комплекс. Золото может быть расворено цианидом, переданным от другого металлического комплекса, или свободным цианидом, находящимся в растворе. Например, цинковый комплекс в растворе будет разлагаться, чтобы отдать цианид для комплексирования таких металлов, как золото, кобальт (+3), ртуть, никель, медь и серебро. Цинк, который больше незакомплексован, выпадает из раствора в осадок, обычно в виде карбоната. Присутствие в растворе цианида, связанного с железом, не доступно для помплексирования золота. Кинетика диссоциации комплекса цианид – железо достаточно медленная и препятствует переносу.

Медь образует очень сильный комплекс с цианидом и часто является причиной «загрязнения» выщелачивающего раствора. Как показано, это загрязнение – результат замещения всего свободного цианида в растворе (за счет формирования цианидного комплекса меди). Раствор не содержит достаточного количества свободного цианида, требуемого для образования цианидного комплекса золота. Возможны два способа решения этой проблемы. Первый требует добавления такого количества цианида, которое необходимо для образования комплекса цианида меди, цианида золота и создания остаточной концентрации свободного цианида. Второй требует удаления меди из раствора. Цементация меди цинком, электролиз меди, или сброс выщелачивающего раствора являются потенциальными методами удаления меди из цикла выщелачивания. Каждый метод имеет свои преимущества при разных вариантах кучного выщелачивания.