العملية الرئيسية للتحريك والاستخلاص بالسيانيد في مناجم الذهب

المقدمة

الاستخلاص بالسيانيد، والذي تم استخدامه في الإنتاج الصناعي منذ عام 1887، هو معدن عملية الاستخلاص أن الاستخدامات السيانيد تُستخدم المحاليل كعوامل استخلاص لاستخلاص الذهب والفضة من المواد الخام المعدنية المحتوية على الذهب والفضة. يُعد الاستخلاص بالسيانيد بالتحريك من أهم طرق الاستخلاص بالسيانيد، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة تعدين الذهب.

مبدأ التحريك بالسيانيد والاستخلاص

السيانيد، مثل سيانيد الصوديوم (NaCN)، وهو كاشف رئيسي في عملية السيانيد. سيانيد الصوديوم عبارة عن بلورة شفافة عديمة اللون، غالبًا ما تكون رمادية اللون بسبب الشوائب. وهو قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية، حيث تزيد نسبة ذوبانه فيه عن 20%. عند تحميض محلوله المائي إلى درجة حموضة تساوي 7، يتحلل السيانيد بشكل شبه كامل إلى غاز سيانيد الهيدروجين المتطاير، وهو غاز عديم اللون وشديد السمية. في المحلول، يكون سيانيد الهيدروجين حمضًا ضعيفًا، يصعب تأينه، ولا يُسبب أي تسرب للذهب والفضة. عند درجة حموضة 12، يتحلل السيانيد في المحلول بشكل شبه كامل إلى أيونات السيانيد. لذلك، يجب إجراء عملية السيانيد في وسط قلوي.

عمومًا، يُعدّ استخلاص الذهب بالسيانيد، في وجود الأكسجين، عملية تآكل كهروكيميائية. يتفاعل السيانيد مع الذهب في بيئة قلوية بمشاركة الأكسجين، مُشكّلًا مُركّبات سيانيد ذهب قابلة للذوبان في الماء، مما يُتيح إذابة الذهب من الخام.

عملية التحريك بالسيانيد والاستخلاص

1. تحضير المواد الخام للاستخلاص

• الساحقيُدخل خام الذهب المُستخرج أولاً إلى كسارة لتكسيره. تنقسم عملية التكسير إلى تكسير خشن، وتكسير متوسط، وتكسير ناعم. تُستخدم كسارات الفك والكسارات المخروطية عادةً للتكسير الخشن والمتوسط، وذلك لتكسير قطع الخام الكبيرة إلى جزيئات أصغر، عادةً بحجم جسيمات لا يتجاوز بضعة سنتيمترات. أما كسارات المطرقة، فتُستخدم أساسًا للتكسير الناعم.

• طحنيُدخل الخام المسحوق إلى مطحنة كرات لطحنه لاحقًا حتى يصل إلى حجم الجسيمات المناسب. عادةً، يُشترط أن يصل حجم جسيمات الخام إلى -200 شبكة، أي ما يعادل 60% إلى 90%، وذلك لتفكك معادن الذهب تمامًا. تُستخدم مطاحن الكرات الشبكية عادةً للطحن الخشن، بينما تُستخدم مطاحن الكرات ذات التدفق الفائض للطحن الناعم.

• تحضير الطينيُدخل لب الخام المطحون إلى خزان التحريك. تُضاف كمية مناسبة من الماء لضبط تركيز لب الخام، والذي يتراوح عادةً بين 30% و50%. في الوقت نفسه، تُضاف مواد ضبط مثل الجير لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) للب الخام إلى 10-11، مما يُهيئ بيئة قلوية تُساعد على استخلاص السيانيد، ويمنع ذوبان الشوائب الأخرى.

2. التحريك، السيانيد، الاستخلاص

• إضافة كاشف الاستخلاص: عوامل السيانيد مثل سيانيد الصوديوم يُضاف (NaCN) أو سيانيد البوتاسيوم (KCN) إلى لب الخام المُعدّل. عند التحريك الكامل، يتفاعل السيانيد كيميائيًا مع الذهب لتكوين مُركّبات سيانيد ذهب قابلة للذوبان في الماء.

• معدات الترشيحتتم عملية الاستخلاص عادةً في خزانات تحريك متعددة متصلة على التوالي. يمكن تقسيم خزانات التحريك إلى ثلاثة أنواع وفقًا لطرق الخلط المختلفة: خزانات تحريك بالهواء المضغوط، وخزانات تحريك ميكانيكية، وخزانات تحريك مختلطة.

• ظروف الاستخلاص:تركيز سيانيد الصوديوم تتراوح نسبة سيانيد الصوديوم في لب الخام عادةً بين 0.02% و0.1%. يُضاف الجير أثناء العملية لجعل درجة حموضة لب الخام تتراوح بين 9 و12. يُملأ الهواء للحفاظ على أفضل نسبة بين تركيز الأكسجين المذاب وتركيز سيانيد الصوديوم في لب الخام. تتراوح مدة الاستخلاص عادةً بين 24 و48 ساعة لضمان ذوبان الذهب تمامًا.

3. فصل المواد الصلبة والسائلة والغسيل

• فصل المواد الصلبة والسائلةبعد الاستخلاص، يُعالَج لب الخام لفصل المواد الصلبة عن السائلة باستخدام معدات مثل المُكثِّفات والمرشحات للحصول على محلول غني بالذهب وبقايا الاستخلاص. تستخدم المُكثِّفات مبدأ الترسيب الجاذبي لجعل الجسيمات الصلبة في لب الخام تستقر في القاع، ويكون السائل العلوي هو المحلول الغني بالذهب. تُرشِّح المرشحات أيضًا التدفق السفلي للمُكثِّف لتحسين فعالية فصل المواد الصلبة عن السائلة.

• غسلللحصول على فصل كافٍ بين رشاحة السيانيد وبقايا الرشح، تُستخدم عادةً عملية غسل تتألف من 3 إلى 5 مراحل من التكثيف، أو الترشيح، أو مزيج منهما. تُعد هذه العملية أساسية في عملية الاستخلاص بالسيانيد. الطريقة الشائعة هي طريقة الترسيب المستمر بالتيار المعاكس (CCD). يمكن تقسيم المُكثِّفات المستخدمة في هذه الطريقة إلى نوعين: أحادي الطبقة ومتعدد الطبقات. تستخدم العديد من مُركِّزات السيانيد في الصين مُكثِّفات من طبقتين إلى ثلاث طبقات لفصل المواد الصلبة عن السائلة والغسل المستمر بالتيار المعاكس.

4. استعادة الذهب

• طريقة إزاحة مسحوق الزنكيُضاف مسحوق الزنك إلى المحلول الحامل للذهب. يتفاعل الزنك مع مركب سيانيد الذهب في تفاعل إزاحة، مما يُختزل الذهب إلى ذهب معدني ويرسبه. بعد الترشيح، يُستخرج طين الذهب، ويُصهر من خلال عمليات مثل الصهر للحصول على الذهب الخام.

• طريقة امتصاص الكربون المنشطيُضاف الكربون المنشط إلى المحلول الحامل للذهب، ويُمتص مركب سيانيد الذهب بواسطة الكربون المنشط. بعد ذلك، يُسترد الذهب من الكربون المنشط من خلال عمليات مثل الامتزاز والاستخلاص الكهربائي. يمكن تقسيم هذه الطريقة إلى طريقة الكربون في اللب (CIP) وطريقة الكربون في الاستخلاص (CIL).

• عملية CIPأولاً، تُجرى عملية الاستخلاص بالسيانيد، ثم يُضاف الكربون المنشط إلى لب الخام لامتصاص الذهب. في عملية التنظيف المكاني (CIP)، يُعدّ الاستخلاص والامتصاص عمليتين مستقلتين. في عملية الامتزاز، تكون عملية الاستخلاص قد اكتملت تقريبًا، ويُحدَّد حجم خزانات الامتزاز وكميتها وظروف تشغيلها بناءً على معايير الامتزاز.

• عملية CIL:يُضاف الكربون المنشط إلى خزان الاستخلاص، وتُجرى عمليتا الاستخلاص والامتصاص في وقت واحد، أي أنهما يحدثان في نفس الوقت. في عملية CIL، تُجرى عمليتا الاستخلاص والامتصاص في وقت واحد. عمومًا، تتطلب عملية الاستخلاص وقتًا أطول من عملية الامتزاز. لذلك، يتم تحديد حجم الخزان وتهويته وجرعته من خلال معلمات الاستخلاص. نظرًا لأن معدل الامتزاز يعتمد على تركيز الذهب المذاب في المحلول، فمن أجل زيادة تركيز الذهب المذاب في خزانات الامتزاز الأمامية وفي نفس الوقت زيادة وقت الاستخلاص، عادةً ما تُضاف مرحلة أو مرحلتان من الاستخلاص المسبق قبل الاستخلاص والامتزاز.

5. معالجة المخلفات

المخلفات بعد استعادة الذهب عادةً ما تحتوي مخلفات التعدين على كميات معينة من السيانيد المتبقي وشوائب أخرى. ولمتطلبات حماية البيئة، يجب معالجة هذه المخلفات بشكل صحيح. تشمل طرق المعالجة الشائعة الأكسدة الكيميائية (مثل طريقة ثاني أكسيد الكبريت - الهواء)، والتحلل الطبيعي، والتحلل الحيوي، وذلك لتقليل تركيز السيانيد المتبقي إلى ما دون المستوى الوطني ومنع التلوث البيئي. يمكن التخلص من المخلفات المعالجة بالتكديس أو بأي وسيلة مناسبة أخرى.

الخاتمة

يُعدّ الاستخلاص بالسيانيد بالتحريك عمليةً مهمةً في استخلاص الذهب من خاماته. ومن خلال سلسلةٍ من العمليات، مثل تحضير المواد الخام، والاستخلاص بالتحريك، وفصل المواد الصلبة عن السائلة، واستخلاص الذهب، ومعالجة المخلفات، يُمكن استخلاص الذهب بفعالية من خاماته. ومع ذلك، ونظرًا لسمية السيانيد، فإن عملية استخدام... التحريك، السيانيد، الاستخلاص، يجب إيلاء اهتمام صارم لإنتاج السلامة وحماية البيئة لضمان التنمية المستدامة لصناعة تعدين الذهب.