فهم معالجة خام الذهب CIL وCIP: استخدام سيانيد الصوديوم

بالمعنى الدقيق، لا تندرج عملية السيانيد ضمن فئة معالجة المعادن، بل تُصنف ضمن علم استخلاص المعادن بالماء. يُعد استخدام السيانيد لاستخلاص الذهب الطريقة الأكثر شيوعًا في العالم. تعتمد هذه الطريقة على تكوين معقدات من أيونات السيانيد مع الذهب الحر، مما يؤدي إلى إذابة الذهب. من المعروف أن الذهب في الطبيعة يوجد في حالة حرة؛ فحتى عندما يكون محصورًا داخل معادن أخرى، فإنه يبقى ذهبًا عنصريًا بمجرد انكشافه. لذلك، يمكننا القول إن فعالية عملية السيانيد في استخلاص الذهب، إلى حد ما، تعتمد على القدرة على تحرير الذهب المحصور.

عملية الاستخلاص بالكربون في اللب (CIL)، والمعروفة أيضًا باسم استخلاص الكربون لاستخلاص الذهب، هي عملية تتضمن إضافة الكربون المنشط إلى اللب، وإجراء الاستخلاص وامتصاص الذهب في آنٍ واحد. يُبسط هذا خطوتي استخلاص السيانيد لللب وامتصاص الكربون المنشط في عملية CIP (الكربون في اللب) في خطوة واحدة، مما يقلل الخسائر ويخفض تكاليف الإدارة. وبالمقارنة مع عملية CCD التقليدية، توفر هذه العملية 66% من تكاليف الاستثمار، مما يجعلها العملية المفضلة لمعالجة خام الذهب الحديثة. في عملية استخلاص اللب الكربوني، يشير "الكربون" و"اللب" إلى الكربون المنشط ولب المعدن على التوالي، وليس إلى الكربون المُعلق كما هو مُعتاد. بناءً على توقيت استخدام الكربون المنشط، تُسمى عملية الاستخلاص التي يتبعها الامتزاز بطريقة لب الكربون (CIP)، بينما يُسمى الاستخلاص والامتصاص المتزامنان بطريقة استخلاص الكربون (CIL). بفضل الاستخدام الأكثر فعالية لمعدات الإنتاج، يتزايد عدد مصانع السيانيد التي تعتمد هذه الطريقة. ومن أهم مزاياها الاستغناء عن غسل اللب وفصل المواد الصلبة عن السائلة، إذ تستخدم الكربون المنشط الحبيبي مباشرةً لامتصاص الذهب من اللب، مما يُغني عن عمليات الغسيل والفصل والتصفية وإزالة الغازات واستبدال الزنك من الراشح. وهذا يُبسط عملية الإنتاج الصناعي بشكل كبير، ويُحسّن الكفاءة، ويُقلل بشكل كبير من تكاليف المعدات والبنية التحتية.

تتطلب عملية السيانيد دقة طحن صارمة.

بالنسبة لخامات الكوارتز المؤكسدة التقليدية الحاملة للذهب، ونظرًا لضعف قابلية تعويمها، يصعب عمومًا تحقيق مؤشرات معالجة معدنية جيدة باستخدام طرق التعويم. ومع ذلك، باستخدام عملية لب الكربون، يُمكن تحقيق معدل استخلاص إجمالي يزيد عن 93% في ظل وجود أدنى حد من الشوائب الضارة.

كما ذُكر سابقًا، تعتمد فعالية عملية السيانيد على قدرة استخراج الذهب المُغلّف، مما يجعل الطحن بالغ الأهمية في العمليات التحضيرية لمصانع لب الكربون. في مصانع لب الكربون الشائعة، يتطلب الحصول على دقة طحن مناسبة للسيانيد عادةً أن تكون نسبة 80-95% من المادة أدق من -0.074 مم. في بعض المناجم ذات التوزيع المعدني المُشتّت، قد يكون الشرط أن تكون نسبة 95% أدق من -0.037 مم. هذا يُشير إلى أن تحقيق الدقة المطلوبة في مرحلة طحن واحدة في مصانع لب الكربون أمرٌ صعبٌ للغاية، وغالبًا ما يتطلب مرحلتين أو حتى ثلاث مراحل طحن.

يتم التحكم في تركيز الطحن بشكل رئيسي عن طريق ضبط حجم مياه التغذية، وكمية تغذية الخام، ونسبة الرمل العائد. في حال ارتفاع تركيز الطحن بشكل كبير، يجب زيادة حجم مياه التغذية، وتقليل كمية تغذية الخام في عملية الطحن ذات الدائرة المغلقة ثنائية المراحل، وزيادة نسبة الرمل العائد، والعكس صحيح. يمكن التحكم في تركيز الفائض عن طريق ضبط حجم مياه التغذية، وارتفاع حاجز الفائض، وحجمي المدخل والمخرج، وحجم مخرج الفائض. يتطلب التحكم في دقة الفائض تعديل ارتفاع حاجز الفائض، وحجم مخرج الفائض، وكمية ونسبة الكرات الفولاذية، وتركيز الطحن، وتركيز الفائض.

باختصار، جميع المعايير الفنية لعملية الطحن مترابطة ومتكاملة ومتداخلة. لذلك، يجب اتباع نهج شامل ومنسق خلال عملية التعديل والضبط.

منع التحلل المائي السيانيد مهم جدا.

تُعدّ السيانيدات الشائعة الاستخدام (سيانيد البوتاسيوم، سيانيد الصوديوم ، سيانيد الكالسيوم) قواعد قوية وأملاح حمضية ضعيفة، وهي عرضة للتحلل المائي في الماء، مُنتجةً سيانيد الهيدروجين الذي قد يؤثر على تركيز أيونات السيانيد في اللب. لذا، من الضروري منع تحلل السيانيدات أثناء عملية الترشيح. الطريقة الأكثر فعالية هي زيادة تركيز أيونات الهيدروكسيد، وهو ما يُعرف عادةً بزيادة قيمة الرقم الهيدروجيني (pH). يُعدّ الجير أكثر عوامل ضبط الرقم الهيدروجيني اقتصادية في الصناعة، ولكنه قد يُسبب التكتل بسهولة أثناء ضبط الرقم الهيدروجيني. لذلك، نضيفه أثناء عملية الطحن لضمان تشتته جيدًا. أثناء ترشيح السيانيد، يجب أن يحافظ المحلول على قلوية معينة لمنع تحلل السيانيدات، ولكن يجب ألا تكون قلوية محلول السيانيد عالية جدًا، لأن ذلك قد يُقلل من معدل ذوبان الذهب.

مع زيادة زمن الاستخلاص، يتحسن معدل استخلاص الذهب، ولكن بعد نقطة معينة، لا يؤدي إطالة زمن الاستخلاص إلى زيادة ملحوظة في معدل استخلاص الذهب. لذلك، من الضروري ضمان زمن استخلاص محدد أثناء استخلاص السيانيد لضمان استخلاص فعال للذهب. عمومًا، تكون قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) أثناء عمليات استخلاص لب الكربون أكثر فعالية عندما تتراوح بين 10 و11.

يعد التحكم في تركيز اللب أحد الجوانب الرئيسية لعملية السيانيد.

سواءً كان الذهب والسيانيد أو سيانيد الذهب والكربون المنشط، فإن التلامس الكافي ضروري لتحقيق مؤشرات معالجة معدنية جيدة، مما يزيد من متطلبات تركيز اللب. إذا كان التركيز مرتفعًا جدًا، فقد يترسب بسهولة على سطح الكربون المنشط؛ وإذا كان منخفضًا جدًا، فقد يترسب بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، للحفاظ على قيمة pH وتركيز سيانيد مناسبين، يجب إضافة كمية كبيرة من الكواشف. عند اختيار السيانيد، يجب مراعاة عوامل مثل قدرته النسبية على إذابة الذهب، وثباته، وتأثير الشوائب على إذابة الذهب.

بعد سنوات من ممارسة الإنتاج، يُعتقد أن تركيز 40-45% لاستخراج ذهب لب الكربون وتركيز 300-500 جزء في المليون من السيانيد هما الأنسب. ومع ذلك، وكما ذُكر سابقًا، يتطلب الطحن عادةً مرحلتين أو ثلاث مراحل، ويكون تركيز المنتج النهائي عادةً أقل من 20%. لذلك، قبل بدء عملية الاستخلاص، يجب أن يخضع اللب لعملية تكثيف.

يجب أن يتبع التحكم في تركيز سيانيد الصوديوم أثناء عملية الترشيح المبادئ التالية: مع ضمان كفاءة إذابة الذهب، يجب خفض تركيز سيانيد الصوديوم بشكل مناسب لجعله متسقًا في جميع خزانات الترشيح المتسلسلة، أو ضمان أن يكون تركيزه في خزانات الترشيح الأولى أعلى منه في الخزانات اللاحقة. كلما كان نطاق تذبذب تركيز سيانيد الصوديوم المُتحكم به في كل خزان ترشيح أصغر، كان ذلك أفضل. يُفضل أن تكون نسبة خزانات الترشيح التي تُضاف إليها سيانيد الصوديوم إلى إجمالي عدد خزانات الترشيح أعلى. يُعد قياس تركيز هيدروكسيد الصوديوم بشكل متكرر مفيدًا للتحكم في الظروف الفنية التشغيلية. يُضاف سيانيد الصوديوم عادةً إلى كل خزان بتركيز حوالي 10%.

الآلية الأساسية لعملية استخلاص السيانيد

من الصيغة أعلاه، يتضح أن عملية السيانيد عملية تتطلب الأكسجين، إذ إن إدخال الأكسجين أثناء الإنتاج يُسرّع من معدل الاستخلاص. وبالطبع، يُمكننا أيضًا إضافة عوامل مؤكسدة، مثل بيروكسيد الهيدروجين، بشكل مناسب؛ إلا أن الإفراط في استخدام المؤكسدات قد يؤدي إلى تكوين أيونات السيانات من السيانيد، وهو أمر لا يُفيد عملية الاستخلاص.

من الصيغة، يمكننا أيضًا أن نرى أن مول واحد من الذهب يتطلب مولين فقط من السيانيد للتكوين المعقد. من حيث الكتلة، يتطلب حوالي 1 غرام من الذهب 2 غرام من السيانيد كعامل استخلاص. ومع ذلك، في الإنتاج الفعلي، ونظرًا لتأثير المعادن الأخرى، مثل الفضة والنحاس والرصاص والزنك، والتي يمكن أن تخضع أيضًا لتفاعلات تكوين المعقد مع السيانيد، يجب ألا تقتصر جرعة الكواشف على الحسابات وحدها. يجب تعديلها بناءً على معدل الاستخلاص النهائي، ويجب تتبع التعديلات عند تغير خصائص الخام. عادةً، يُعتبر نطاق يتراوح بين 1 و0.5 مرة أعلى من القيمة المحسوبة معقولاً. باختصار، يُعد ضمان تركيز أيونات السيانيد في اللب شرطًا ضروريًا لتحقيق مؤشرات جيدة.

عندما يتجاوز الذهب الممتز على الكربون المحمّل 3000 غرام/طن، نعتبر أن عملية امتصاص لب الكربون قد اكتملت. ومع ذلك، يمكن للخامات ذات الشوائب العالية من النحاس والفضة أن تؤثر أيضًا على قدرة امتصاص الكربون المنشط، مما يؤدي إلى عدم تحقيق الكربون المحمّل بالذهب لأهدافنا المتوقعة. عندما يفقد الكربون المنشط قدرته على الامتصاص، نعتبره مشبعًا. بالنسبة للكربون المنشط المشبع، نحتاج إلى إزالة الامتصاص والتحليل الكهربائي للحصول على الذهب. ومع ذلك، فإن العمليات اللاحقة أكثر تعقيدًا وتتطلب استثمارًا أكبر. في المناطق ذات الكثافة العالية لإنتاج الذهب، يمكننا بيع الكربون المحمّل بالذهب لتحقيق الربح، أو هناك طريقة أبسط وهي الحصول على الذهب بالحرق.

شنشى United Chemical شركة متخصصة في تصنيع وتوريد سيانيد الصوديوم، وهو مادة كيميائية أساسية تُستخدم في صناعات متنوعة، مثل التعدين والتركيب الكيميائي. فريقنا المتخصص United Chemical لا يقتصر دورنا على توفير المنتجات فحسب، بل نلتزم أيضًا بتقديم دعم فني شامل. بفضل خبرتنا الواسعة في هذا المجال، يستطيع خبراؤنا الإجابة على أي استفسارات أو تحديات قد تواجهونها. باختياركم شنشي United Chemical بصفتنا مورد سيانيد الصوديوم الخاص بك، ستتمتع بثروة من المعرفة والموارد التي تُحسّن عملياتك وتُحسّن كفاءتك. انضم إلينا الآن لتجربة دعم فني احترافي ومنتجات عالية الجودة.