Цыяніраванне золата: акцэнт на працэсе перкаляцыйнага цыяніравання

Увядзенне

Золата заўсёды мела значную каштоўнасць на працягу ўсёй гісторыі чалавецтва не толькі дзякуючы яго выкарыстанню ў ювелірных вырабах, але і ў розных галінах прамысловасці, такіх як электроніка, стаматалогія і аэракасмічная прамысловасць. Здабыча золата з яго руд — складаны працэс, адным з найбольш распаўсюджаных метадаў якога з'яўляецца цыянізацыя. Здабыча золата цыянізацыяй прадугледжвае выкарыстанне раствораў цыяніду для растварэння золата з руды. Гэты працэс працуе таму, што золата мае здольнасць утвараць стабільныя комплексы з іонамі цыяніду. У гэтым артыкуле падрабязна разглядаецца працэс цыянізацыі, з асаблівым акцэнтам на метадзе перкаляцыйнай цыянізацыі.

Разуменне цыянідавання здабычы золата

Прынцып цыянідавання

Асноўны прынцып цыянідавання заснаваны на рэакцыі золата з цыянідам у прысутнасці кіслароду. Калі золата ўступае ў кантакт з растворам цыяніду і пры наяўнасці кіслароду адбываецца хімічная рэакцыя. У выніку гэтай рэакцыі золата акісляецца і ўтварае растваральны комплекс. Іоны цыяніду адыгрываюць вырашальную ролю ў гэтым працэсе, звязваючыся з іонамі золата, што прымушае іх растварацца ў растворы. Гэтая растваральнасць дазваляе аддзяляць золата ад руднай матрыцы, што з'яўляецца першым этапам здабывання золата з сырой руды.

Агульны працэс цыянідавання

Працэс цыянідавання звычайна складаецца з некалькіх ключавых этапаў:

1. Падрыхтоўка руды : спачатку руду здрабняюць і здрабняюць да патрэбнага памеру часціц. Гэты этап важны, бо ён павялічвае плошчу паверхні руды, што дазваляе лепш кантактаваць з растворам цыяніду. Працэс можа ўключаць некалькі этапаў драбнення і памолу для дасягнення патрэбнай тонкасці.

2. Цыяніднае вылугаванне : пасля падрыхтоўкі руды яе падвяргаюць вылугоўванню растворам цыяніду. Існуюць розныя метады вылугоўвання, два асноўныя тыпы якіх - гэта цыянідаванне з перамешваннем і цыянідаванне перкаляцыяй. Пры цыянідаванні з перамешваннем руда змешваецца з растворам цыяніду ў рэзервуарах з перамешваннем. Перкаляцыйнае цыянідаванне, якому прысвечаны гэты артыкул, прадугледжвае праходжанне раствора цыяніду праз пласт руды.

3. Аддзяленне раствора, які змяшчае золата : Пасля завяршэння працэсу вылугавання раствор, які змяшчае золата, неабходна аддзяліць ад цвёрдага астатку. Гэтага можна дасягнуць такімі метадамі, як фільтраванне або седыментацыя.

4. Аднаўленне золата : Пасля аддзялення раствора, які змяшчае золата, для атрымання з яго золата выкарыстоўваюцца розныя метады. Распаўсюджаныя метады ўключаюць асаджэнне цынку, пры якім цынк дадаецца ў раствор для выцяснення золата з комплексу, утвараючы цвёрдыя часціцы золата. Іншы метад - адсорбцыя актываваным вуглём , пры якой актываваны вугаль выкарыстоўваецца для адсорбцыі комплексу золата з раствора, які затым далей апрацоўваецца для атрымання чыстага золата.

Працэс цыянідавання перкаляцыяй

Як працуе перкаляцыйнае цыянідаванне

Перкаляцыйнае цыянідаванне — гэта працэс, пры якім разведзены раствор цыяніду прапускаецца праз пласт здробненай або агламераванай руды. Руду звычайна змяшчаюць у вялікую ёмістасць, такую ​​як вылугавальная чан або куча. Раствор цыяніду раўнамерна размяркоўваецца па паверхні пласта руды, а затым павольна сцякае ўніз праз руду пад дзеяннем сілы цяжару. Па меры праходжання раствора праз руду цыянід рэагуе з золатам, якое прысутнічае ў рудзе, утвараючы растваральны комплекс золата і цыяніду. Затым гэты комплекс збіраецца на дне кантэйнера.

Ключавыя кампаненты і этапы перкаляцыйнага цыянідавання

1. Падрыхтоўка руды да перкаляцыйнага цыянідавання :

• Драбненне і прасейванне : руду спачатку здрабняюць да адносна буйных часціц памерам, звычайна ад некалькіх сантыметраў да некалькіх міліметраў. Гэта робіцца для таго, каб у рудным пласце было дастаткова пустэч для прасочвання раствора цыяніду. Пасля драбнення руду можна прасейваць, каб выдаліць любыя часціцы занадта вялікай велічыні.

• Агламерацыя (неабавязкова) : У некаторых выпадках, асабліва для руд з высокім утрыманнем гліны або дробназярністых матэрыялаў, можа спатрэбіцца агламерацыя. Агламерацыя прадугледжвае даданне да руды звязальнага рэчыва, напрыклад, цэменту або вапны, і змешванне яго з вадой. Гэта дапамагае ўтварыць больш буйныя і стабільныя часціцы, паляпшаючы пранікальнасць руднага пласта і прадухіляючы закаркоўванне пор падчас працэсу прасочвання.

2. Налада вымывання :

• Вылугаванне ў чанах або кучнае вылугаванне :

• Вымывальныя чаны : для меншых па маштабе аперацый або здабычы больш якасных руд звычайна выкарыстоўваюцца вымывальныя чаны. Гэта вялікія кантэйнеры з абліцоўкай, куды змяшчаецца руда. Чаны абсталяваны падвойным дном, што дазваляе раствору цыяніду збірацца пад пластом руды, не пераносячы цвёрдыя часціцы. Раствор цыяніду ўводзіцца ў верхнюю частку чаны альбо праз сістэму распылення, альбо проста заліваючы яго паверх руды.

• Кучнае вылугаванне : Кучнае вылугаванне больш падыходзіць для буйных аперацый і нізкагатунковых руд. Пры кучным вылугванні руда складваецца на непранікальнай падкладцы на зямлі. Куча можа быць даволі вялікай, часам займаючы некалькі гектараў. Раствор цыяніду размяркоўваецца па кучы з дапамогай сеткі разбрызгівальнікаў або сістэм кропельнага арашэння.

• Падрыхтоўка раствора цыяніду : Раствор цыяніду, які выкарыстоўваецца ў перкаляцыйным цыянідаванні, звычайна ўяўляе сабой разведзены раствор цыяніду натрыю або цыяніду калію з канцэнтрацыяй, якая звычайна знаходзіцца ў дыяпазоне 0.01% - 0.1% па вазе. Раствор можа таксама ўтрымліваць іншыя дабаўкі, такія як вапна, для рэгулявання pH раствора. Падтрыманне належнага pH мае вырашальнае значэнне, бо гэта ўплывае на стабільнасць цыяніду і хуткасць растварэння золата. Аптымальны pH для цыянідавання звычайна складае каля 10-11.

3. Працэджванне і вымыванне :

• Размеркаванне раствора : раствор цыяніду раўнамерна размяркоўваецца па паверхні руднага пласта. У выпадку вылугавальных чанаў гэтага можна дасягнуць з дапамогай перфараванай трубы або сістэмы распыляльных фарсунак. Пры кучным вылугаванні разбрызгівальнікі або сістэмы кропельнага арашэння забяспечваюць дасягненне раствора ўсіх частак кучы.

• Час вымывання : Час вымывання пры перкаляцыйным цыянідаванні можа значна адрознівацца ў залежнасці ад такіх фактараў, як тып руды, памер часціц і канцэнтрацыя раствора цыяніду. Як правіла, ён можа вагацца ад некалькіх дзён да некалькіх тыдняў. На працягу гэтага часу раствор цыяніду бесперапынна прасочваецца праз руду, рэагуючы з золатам і раствараючы яго.

• Маніторынг і кантроль : На працягу ўсяго працэсу вылугавання важна кантраляваць розныя параметры. Гэта ўключае рэгулярную праверку pH раствора, канцэнтрацыі цыяніду ў растворы і колькасці растворанага ў растворы золата. Пробы раствора бяруцца праз рэгулярныя прамежкі часу і аналізуюцца ў лабараторыі. Пры неабходнасці для аптымізацыі працэсу вылугавання можна ўнесці карэктывы ў pH або канцэнтрацыю цыяніду.

4. Збор і апрацоўка раствора для цяжарных :

• Збор : Залаты раствор, таксама вядомы як цяжарны раствор, збіраецца на дне вылугавальнай чаны або з дрэнажнай сістэмы пры кучным вылугаванні. У вылугавальных чанах цяжарны раствор адводзіцца праз клапан у ніжняй частцы падвойнага дна. Пры кучным вылугаванні раствор збіраецца ў адстойніках або сажалках, размешчаных ля падставы кучы.

• Апрацоўка : Пасля збору, узбагачаны раствор апрацоўваецца для здабывання золата. Як ужо згадвалася раней, распаўсюджаныя метады ўключаюць асаджэнне цынку і адсорбцыю актываваным вуглём. Пры асаджэнні цынку ў узбагачаны раствор дадаюць цынкавы пыл або цынкавую стружку. Цынк рэагуе з комплексам золата-цыянід, выцясняючы золата і ўтвараючы цвёрдыя часціцы золата, якія затым можна адфільтраваць і далей апрацаваць. Пры адсорбцыі актываваным вуглём узбагачаны раствор прапускаюць праз калону, запоўненую актываваным вуглём. Комплекс золата-цыянід адсарбуецца на паверхні вуглю, а затым вуглярод выдаляецца з калоны і апрацоўваецца для здабывання золата.

Перавагі і недахопы перкаляцыйнага цыянідавання

перавагі

1. Прыдатнасць для нізкагатунковых руд : перкаляцыйнае цыянідаванне, асабліва кучнае вылугаванне, вельмі эфектыўнае для апрацоўкі нізкагатунковых залатых руд. Паколькі працэс адносна просты і не патрабуе інтэнсіўнага драбнення і дарагога абсталявання для апрацоўкі дробназярністай руды, ён можа быць эканамічна мэтазгодным для руд, якія не было б прыбыткова перапрацоўваць з выкарыстаннем іншых больш складаных метадаў.

2. Нізкія капітальныя і эксплуатацыйныя выдаткі : у параўнанні з некаторымі іншымі метадамі здабычы золата, такімі як цыянідаванне з перамешваннем, якое патрабуе вялікіх, дарагіх рэзервуараў для перамешвання і высокага спажывання энергіі для змешвання, перкаляцыйнае цыянідаванне мае меншыя капітальныя выдаткі. Неабходнае абсталяванне, такое як вылугавальныя чаны або простыя матэрыялы для будаўніцтва кучы, адносна недарагое. Акрамя таго, эксплуатацыйныя выдаткі таксама ніжэйшыя, бо спажываецца менш энергіі і патрабуецца менш працы для штодзённай працы.

3. Перавагі для навакольнага асяроддзя (адносна) : З пункту гледжання ўздзеяння на навакольнае асяроддзе, перкаляцыйнае цыянідаванне можа мець некаторыя перавагі. Напрыклад, пры кучным вылугоўванні руда не падвяргаецца інтэнсіўнаму драбненню, што памяншае ўтварэнне дробнага пылу. Акрамя таго, выкарыстанне футраваных чанаў для вылугоўвання або футравых куч дапамагае прадухіліць уцечку раствораў, якія змяшчаюць цыянід, у навакольнае асяроддзе. Аднак варта адзначыць, што цыянід усё яшчэ з'яўляецца высокатаксічным рэчывам, і належнае кіраванне навакольным асяроддзем па-ранейшаму мае вырашальнае значэнне.

4. Просты працэс : працэс перкаляцыйнага цыянідавання адносна просты, лёгкі для разумення і выканання. Гэта робіць яго даступным для дробных горназдабыўных прадпрыемстваў з абмежаванымі тэхнічнымі ведамі.

недахопы

1. Павольная хуткасць вылугавання : адным з асноўных недахопаў перкаляцыйнага цыянідавання з'яўляецца адносна павольная хуткасць вылугавання. У параўнанні з цыянідаваннем з перамешваннем, дзе руда бесперапынна змешваецца з растворам цыяніду, працэс перкаляцыі абапіраецца на павольны рух раствора праз пласт руды. Гэта можа прывесці да больш працяглага часу вылугавання, што можа не падыходзіць для аперацый, якія патрабуюць высокай прапускной здольнасці або хуткага выканання работ.

2. Нізкая здабыча золата ў некаторых выпадках : хуткасць здабычы золата пры перкаляцыйным цыянідаванні можа быць ніжэйшай, чым у іншых метадаў, асабліва для руд са складанай мінералогіяй. Калі золата дробна ўсыпана або заблакавана ў іншых мінералах, раствор цыяніду можа не мець эфектыўнага доступу да ўсіх часціц золата, што прывядзе да зніжэння хуткасці здабычы.

3. Таксічнасць цыяніду : Цыянід — гэта высокатаксічнае рэчыва, і яго выкарыстанне ў перкаляцыйным цыянідаванні стварае значныя рызыкі для навакольнага асяроддзя і бяспекі. Любая ўцечка або няправільнае абыходжанне з растворамі, якія змяшчаюць цыянід, можа мець сур'ёзныя наступствы для навакольнага асяроддзя і здароўя чалавека. Для мінімізацыі гэтых рызык неабходна выконваць строгія меры бяспекі і экалагічныя нормы.

4. Адчувальнасць да ўласцівасцей руды : поспех перкаляцыйнага цыянідавання моцна залежыць ад уласцівасцей руды. Напрыклад, руды з высокім утрыманнем гліны могуць выклікаць праблемы з пранікальнасцю руднага пласта, што прыводзіць да дрэннага патоку раствора і неэфектыўнага вылугавання. Акрамя таго, руды, якія змяшчаюць пэўныя мінералы, якія могуць рэагаваць з цыянідам, такія як мінералы, якія змяшчаюць медзь, могуць спажываць цыянід і зніжаць эфектыўнасць працэсу вылугавання.

Параўнанне з іншымі метадамі здабычы золата

Параўнанне з цыянізацыяй пры агітацыі

1. Эфектыўнасць вылугоўвання : цыянідаванне з перамешваннем звычайна мае больш высокую эфектыўнасць вылугоўвання ў параўнанні з цыянідаваннем перкаляцыяй. Пры цыянідаванні з перамешваннем бесперапыннае змешванне руды і раствора цыяніду забяспечвае лепшы кантакт паміж імі, што прыводзіць да больш хуткага растварэння золата. Гэта можа прывесці да скарачэння часу вылугоўвання і павышэння хуткасці здабычы золата, асабліва для руд з высокім утрыманнем золата або складанай мінералогіяй.

2. Абсталяванне і кошт : цыянізацыя з перамешваннем патрабуе больш складанага і дарагога абсталявання, у тым ліку вялікіх рэзервуараў для перамешвання, магутных рухавікоў для змешвання і складаных сістэм перапампоўвання пульпы. Гэта прыводзіць да больш высокіх капітальных выдаткаў. Наадварот, перкаляцыйная цыянізацыя патрабуе больш простага абсталявання, напрыклад, вылугавальных чанаў або асноўных кучных будаўнічых матэрыялаў, што робіць яе больш эканамічна эфектыўнай з пункту гледжання капітальных укладанняў. Аднак эксплуатацыйныя выдаткі на цыянізацыю з перамешваннем не абавязкова вышэйшыя, бо больш кароткі час вылугавання можа кампенсаваць больш высокае спажыванне энергіі на змешванне.

3. Прыдатнасць для тыпаў руд : цыянізацыя з перамешваннем больш падыходзіць для руд, якія патрабуюць дробнага памолу і інтэнсіўнай апрацоўкі, такіх як залатыя руды, багатыя сульфідамі. Перкаляцыйная цыянізацыя, з іншага боку, лепш падыходзіць для нізкагатунковых, акісленых руд, якія можна перапрацоўваць у больш грубым стане.

Параўнанне з метадамі экстракцыі золата без цыяніду

1. Уплыў на навакольнае асяроддзе : метады здабычы золата без выкарыстання цыянідаў, такія як вылугаванне тыямачавінай або біявылугаванне, часта лічацца больш экалагічна чыстымі, паколькі ў іх не выкарыстоўваецца высокатаксічны цыянід. Аднак гэтыя метады таксама маюць свае ўласныя экалагічныя праблемы. Напрыклад, тыямачавіна можа быць шкоднай для навакольнага асяроддзя, калі з ёй няправільна кіраваць, а біявылугаванне можа патрабаваць пэўных умоў навакольнага асяроддзя і больш працяглага часу апрацоўкі. Перкаляцыйнае цыянізаванне, нягледзячы на ​​выкарыстанне цыяніду, можа праводзіцца экалагічна адказным чынам пры належнай герметызацыі і апрацоўцы раствораў, якія змяшчаюць цыянід.

2. Кошт і эфектыўнасць : Нецыянідныя метады могуць мець больш высокія выдаткі з пункту гледжання рэагентаў або спажывання энергіі. Напрыклад, тыямачавіна даражэйшая за цыянід, а біялагічнае вылугаванне можа патрабаваць спецыялізаваных мікробных культур і кантраляваных умоў навакольнага асяроддзя, што можа павялічыць выдаткі. Што тычыцца эфектыўнасці, цыянізацыя, у тым ліку перкаляцыйная цыянізацыя, звычайна мае больш высокі ўзровень здабычы золата ў параўнанні з некаторымі нецыяніднымі метадамі, асабліва для традыцыйных залатых руд.

Conclusion

Перкаляцыйнае цыянізаванне — важны метад у золатаздабыўной прамысловасці, асабліва для апрацоўкі нізкакаштоўных і акісленых залатых руд. Яго прастата, адносна нізкі кошт і прыдатнасць для пэўных тыпаў руд робяць яго каштоўным працэсам. Аднак ён не пазбаўлены сваіх недахопаў, такіх як павольная хуткасць вымывання, патэнцыял для больш нізкай здабычы золата, а таксама экалагічныя і бяспечныя рызыкі, звязаныя з выкарыстаннем цыяніду. Па меры развіцця горназдабыўной прамысловасці прыкладаюцца намаганні для ўдасканалення працэсу перкаляцыйнага цыянізавання, напрыклад, шляхам лепшай характарыстыкі руды, аптымізацыі параметраў працэсу і распрацоўкі больш эфектыўных і экалагічна чыстых спосабаў кіравання цыянідам. Акрамя таго, працягваюцца даследаванні альтэрнатыўных метадаў здабычы золата, якія могуць пераадолець абмежаванні цыянізавання. Нягледзячы на ​​гэтыя праблемы, перкаляцыйнае цыянізаванне, верагодна, будзе працягваць адыгрываць значную ролю ў здабычы золата ў агляднай будучыні, асабліва ў рэгіёнах з багатымі нізкакаштоўнымі рэсурсамі золата.