Працэс цыяніравання пры перапрацоўцы залатых руд

Увядзенне

,en працэс цыяніравання in перапрацоўка залатых руд займае вырашальную і амаль незаменную ролю ў сусветнай золатаздабывальнай прамысловасці. Золата, з яго даўняй каштоўнасцю як каштоўнага металу, шукала чалавецтва на працягу тысячагоддзяў. Ад таго, як сімвал багацця і ўлады ў старажытных цывілізацыях да яго сучаснага прымянення ў ювелірных вырабах, электроніцы і інвестыцыях, попыт на золата застаецца нязменна высокім.

Працэс цыяніравання быў краевугольным каменем здабычы золата больш за стагоддзе. Яго значэнне заключаецца ў здольнасці эфектыўна здабываць золата з самых розных тыпаў руд. Да распрацоўкі працэсу цыяніравання метады здабычы золата часта былі працаёмкімі, менш эфектыўнымі і больш шкоднымі для навакольнага асяроддзя. Напрыклад, амальгамаванне, ранейшы метад здабычы золата, уключала выкарыстанне ртуці для звязвання з часціцамі золата. Аднак у гэтага метаду былі істотныя недахопы, у тым ліку высокая таксічнасць ртуці і адносна нізкая хуткасць здабывання некаторых тыпаў руд.

Наадварот, працэс цыяніравання зрабіў рэвалюцыю ў золатаздабывальнай прамысловасці. Выкарыстоўваючы растворы цыяніду, ён можа з адносна высокай ступенню эфектыўнасці раствараць часціцы золата, нават тыя, якія дробна рассеяны ў рудзе. Гэта дазваляе горназдабыўным кампаніям здабываць золата з руд, перапрацоўка якіх раней лічылася неэканамічнай. Фактычна, значная доля сусветнай вытворчасці золата сёння, паводле ацэнак, складае больш за 80%, у той ці іншай форме залежыць ад працэсу цыяніравання. Калі гэта буйнамаштабныя адкрытыя кар'еры ў Паўднёвай Афрыцы, Злучаных Штатах ці падземныя шахты ў Аўстраліі і Кітаі, працэс цыяніравання з'яўляецца найбольш эфектыўным метадам здабычы золата. Яго шырокае выкарыстанне з'яўляецца сведчаннем яго эфектыўнасці і эканамічнай жыццяздольнасці ў складаным і канкурэнтным свеце здабычы золата.

Што такое працэс цыяніравання

Працэс цыяніравання, па сваёй сутнасці, з'яўляецца метадам хімічнай экстракцыі, які выкарыстоўвае унікальныя хімічныя ўласцівасці іёнаў цыяніду. У кантэксце перапрацоўкі залатой руды яе фундаментальныя прынCIPLe сканцэнтравана вакол рэакцыі комплексообразования паміж іёнамі цыяніду (CN^-) і свабодным золатам.

Золата ў прыродзе часта існуе ў свабодным стане, нават калі яно заключана ў іншыя мінералы. Пасля таго, як мінералы, якія ўтрымліваюць капсулу, раскрываюцца, золата выяўляецца як элементарнае золата. Іёны цыяніду маюць моцнае сродство да золата. Калі золатазмяшчальная руда падвяргаецца ўздзеянню раствора, які змяшчае цыянід, іёны цыяніду ўтвараюць стабільны комплекс з атамамі золата. Хімічная рэакцыя можа быць прадстаўлена наступным ураўненнем:

4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. У гэтай рэакцыі пад дзеяннем кіслароду атамы золата злучаюцца з іёнамі цыяніду з адукацыяй растваральнага золата-цыяніднага комплексу, дыянааўрату натрыю (Na[Au(CN)_2]). Гэта пераўтварэнне дазваляе золату, якое першапачаткова знаходзілася ў цвёрдай рудзе, растварыцца ў растворы, аддзяляючы яго ад іншых незалатых кампанентаў руды.

Уласна кажучы, працэс цыяніравання не ўваходзіць у традыцыйную сферу перапрацоўкі карысных выкапняў, але класіфікуецца як гідраметалургія. Перапрацоўка карысных выкапняў звычайна ўключае такія фізічныя метады падзелу, як драбненне, драбненне, флотацыя і гравітацыйнае аддзяленне для аддзялення каштоўных мінералаў ад жыльных мінералаў. Наадварот, гідраметалургія выкарыстоўвае хімічныя рэакцыі для здабывання металаў з іх руд у водным растворы. Працэс цыяніравання, з яго залежнасцю ад хімічных рэакцый растварэння золата ў растворы, які змяшчае цыянід, відавочна належыць да вобласці гідраметалургіі. Гэтая класіфікацыя важная, паколькі яна адрознівае працэс цыяніравання ад іншых больш фізічных метадаў апрацоўкі руды і падкрэслівае яго хімічна-рэакцыйную прыроду пры здабычы золата.

Тыпы працэсаў цыяніравання: CIP і CIL

У сферы працэсаў цыяніравання для здабычы золата вылучаюцца два асноўныя метады: працэс вугляроду ў цэлюлозе (CIP) і працэс вугляроду ў цэлюлозе (CIL).

Працэс CIP характарызуецца паслядоўнай аперацыяй. Спачатку золатазмяшчальная рудная пульпа праходзіць этап экстракцыі. На гэтай стадыі руда змешваецца з растворам, які змяшчае цыянід. Пры правільных умовах даступнасці кіслароду, pH і тэмпературы золата ў рудзе ўтварае растваральны комплекс з іёнамі цыяніду, як апісана ў асноўнай рэакцыі цыянідавання. Пасля завяршэння працэсу вылугаванне ў пульпу ўводзяць актываваны вугаль. Затым актываваны вугаль адсарбуе комплекс золата - цыянід з раствора. Такі падзел стадый вымывання і адсорбцыі дазваляе ў некаторых выпадках больш кантраляваць і аптымізаваць працэс. Напрыклад, у шахтах, дзе руда мае адносна стабільны склад і ўмовы вышчалачвання можна дакладна падтрымліваць, працэс CIP можа дасягнуць высокіх паказчыкаў здабывання золата.

З іншага боку, працэс CIL уяўляе сабой комплексны падыход. У працэсе CIL вымыванне золата з руды і адсорбцыя золата-цыяніднага комплексу актываваным вуглём адбываюцца адначасова. Гэта дасягаецца даданнем актываванага вугалю непасрэдна ў рэзервуары для вымывання. Перавага працэсу CIL заключаецца ў больш эфектыўным выкарыстанні абсталявання і часу. Паколькі вылугаванне і адсорбцыя спалучаюцца, няма неабходнасці ў дадатковым абсталяванні або часе для пераносу цэлюлозы паміж стадыямі вылугавання і адсорбцыі. Гэта памяншае агульную плошчу перапрацоўчага прадпрыемства і можа прывесці да эканоміі як капіталаўкладанняў, так і эксплуатацыйных выдаткаў. Напрыклад, пры буйнамаштабных горназдабыўных работах, дзе прапускная здольнасць з'яўляецца вырашальным фактарам, працэс CIL можа апрацоўваць большы аб'ём руды за больш кароткі час, павялічваючы эфектыўнасць вытворчасці.

У апошнія гады працэс CIL усё часцей прымаецца на прадпрыемствах цыяніравання па ўсім свеце. Яго здольнасць больш эфектыўна выкарыстоўваць вытворчае абсталяванне дае яму перавагу перад працэсам CIP ў многіх сітуацыях. Бесперапынны характар ​​працэсу CIL таксама прыводзіць да больш стабільнай працы з меншай зменлівасцю якасці канчатковага прадукту. Акрамя таго, паменшаная колькасць этапаў працэсу ў CIL азначае, што менш магчымасцей для памылак або страт падчас перадачы матэрыялаў паміж рознымі этапамі працэсу. Аднак выбар паміж CIP і CIL не заўсёды просты. Гэта залежыць ад розных фактараў, такіх як прырода руды, маштаб здабычы, даступны капітал для інвестыцый, а таксама мясцовыя экалагічныя і нарматыўныя патрабаванні. Некаторыя шахты могуць па-ранейшаму аддаваць перавагу працэсу CIP з-за яго лепш зразумелага і больш сегментаванага характару, якім можа быць лягчэй кіраваць пры пэўных абставінах.

Асноўныя патрабаванні да працэсу цыяніравання

Тонкасць памолу

Тонкасць памолу гуляе ключавую ролю ў аперацыі цыяніравання. Паколькі эфектыўнасць цыяніравання залежыць ад здольнасці агаляць інкапсуляванае золата, неабходна дбайнае шліфаванне. На звычайных заводах з выкарыстаннем вугляроду ў цэлюлозе (CIP) патрабаванні да тонкасці памолу руды, якая паступае ў аперацыю цыяніравання, даволі жорсткія. Як правіла, доля часціц памерам -0.074 мм павінна дасягаць 80 - 95%. Для некаторых руднікоў, дзе золата рассейваецца па схеме, падобнай на 浸染, тонкасць памолу яшчэ больш патрабавальная, дзе доля часціц -0.037 мм павінна быць вышэй за 95%.

Для дасягнення такога тонкага памолу аднастадыйнага памолу часта бывае недастаткова. У большасці выпадкаў неабходная двухступеністая і нават трохступеністая шліфоўка. Напрыклад, у буйнамаштабным залатым капальні ў Заходняй Аўстраліі руда праходзіць двухступеністы працэс драбнення. На першым этапе выкарыстоўваецца шаравая млын вялікай ёмістасці для памяншэння памеру часціц да пэўнай ступені, а затым прадукт далей здрабняецца ў млыне з мяшаннем другой ступені. Гэты шматступенны працэс драбнення можа паступова памяншаць памер часціц руды, гарантуючы, што часціцы золата цалкам адкрыты і могуць эфектыўна рэагаваць з растворам цыяніду падчас працэсу цыянідавання. Калі тонкасць памолу не выконваецца, часціцы золата могуць быць не цалкам адкрыты, што прывядзе да няпоўнага растварэння падчас цыяніравання і значнага зніжэння хуткасці аднаўлення золата.

Прадухіленне цыяніднага гідролізу

Цыянідныя злучэнні, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў працэсе цыяніравання, такія як цыяністы калій (KCN), Цыянід натрыю (NaCN) і цыянід кальцыя (Ca(CN)_2) - гэта солі моцных асноў і слабых кіслот. У водным растворы яны схільныя да рэакцый гідролізу. Рэакцыя гідролізу Цыянід натрыю можа быць прадстаўлена раўнаннем:

NaCN + H_2O\справалевыя гарпуны HCN+NaOH. Паколькі цыяністы вадарод (HCN ) лятучы, гэты працэс гідролізу прыводзіць да зніжэння канцэнтрацыі іёнаў цыяніду (CN^- ) у пульпе, што шкодзіць рэакцыі цыяніравання.

Для вырашэння гэтай праблемы найбольш эфектыўным падыходам з'яўляецца павелічэнне канцэнтрацыі гідраксід-іёнаў (OH^-), што эквівалентна павышэнню значэння pH раствора. У прамысловасці вапна (CaO) з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным і эканамічна эфектыўным рэгулятарам pH. Калі ў раствор дадаецца вапна, яна ўступае ў рэакцыю з вадой з адукацыяй гідраксіду кальцыя (Ca(OH)_2), які дысацыіруе з вызваленнем іёнаў гідраксіду, тым самым павялічваючы значэнне pH. Рэакцыя вапны з вадой выглядае так: CaO + H_2O=Ca(OH)_2 & Ca(OH)_2\rightleftharpoons Ca^{2 + }+2OH^- .

Аднак пры выкарыстанні вапны для рэгулявання значэння pH важна адзначыць, што вапна таксама валодае эфектам флокуляцыі. Для таго, каб вапна была раўнамерна размеркавана і магла эфектыўна выконваць сваю ролю, яе звычайна дадаюць падчас драбнення. У залатым капальні ў Паўднёвай Афрыцы вапна дадаецца ў шаравой млын у працэсе памолу. Гэта не толькі дазваляе цалкам змяшаць вапну з рудным шламам, але таксама выкарыстоўвае перавагі моцнага механічнага мяшання ў шаравой млыне, каб гарантаваць раўнамернае размеркаванне вапны ў шламе, эфектыўна прадухіляючы гідроліз цыяніду і падтрымліваючы стабільную канцэнтрацыю іёнаў цыяніду ў наступным працэсе цыянідавання. Як правіла, для аперацый з вугляродам у цэлюлозе значэнне pH у дыяпазоне 10 - 11 дае лепшыя вынікі.

Кантроль канцэнтрацыі пульпы

Канцэнтрацыя цэлюлозы моцна ўплывае на кантакт паміж золатам і цыянідам, а таксама паміж золата-цыянідным комплексам і актываваным вуглём. Калі канцэнтрацыя цэлюлозы занадта высокая, часцей за ўсё часціцы выпадаюць у асадак на паверхні актываванага вугалю, што перашкаджае эфектыўнай адсорбцыі комплексу золата і цыяніду актываваным вуглём. З іншага боку, калі канцэнтрацыя цэлюлозы занадта нізкая, часціцы, як правіла, лёгка асядаюць, і для падтрымання адпаведнага значэння pH і канцэнтрацыі цыяніду неабходна дадаваць вялікую колькасць рэагентаў, што павялічвае вытворчыя выдаткі.

На працягу многіх гадоў вытворчай практыкі было ўстаноўлена, што для працэсу экстракцыі золата з вугляроду ў цэлюлозе больш падыходзяць канцэнтрацыя цэлюлозы 40 - 45% і канцэнтрацыя цыяніду 300 - 500 праміле. Напрыклад, на заводзе па перапрацоўцы золата ў штаце Невада, ЗША, падтрыманне канцэнтрацыі цэлюлозы ў межах гэтага дыяпазону пастаянна дасягала высокіх паказчыкаў аднаўлення золата. Аднак, улічваючы, што канчатковая канцэнтрацыя прадукту двух-трохступенчатай аперацыі драбнення звычайна ніжэй за 20%, перш чым паступіць на аперацыю вылугавання, цэлюлоза павінна прайсці працэс згушчэння.

Аперацыю згушчэння звычайна праводзяць у згушчонцы. Прынцып загушчальніка заключаецца ў выкарыстанні эфекту седыментацыі для аддзялення цвёрдых часціц ад вадкасці ў мякаці, тым самым павялічваючы канцэнтрацыю мякаці. На сучасным золатапрамысловым заводзе часта выкарыстоўваюцца высокаэфектыўныя загушчальнікі. Гэтыя згушчальнікі абсталяваны ўдасканаленымі сістэмамі кантролю флокуляцыі і седыментацыі, якія могуць хутка і эфектыўна павялічваць канцэнтрацыю цэлюлозы да неабходнага ўзроўню для наступнай аперацыі цыяніраванага вылугавання, забяспечваючы бесперабойны ход працэсу цыяніравання і высокаэфектыўнае выманне золата.

Механізм вылугавання цыянаваннем

Аэрацыя і акісляльнік

Працэс цыяніравання - гэта аэробны працэс, і гэта можна наглядна прадэманстраваць праз ураўненне хімічнай рэакцыі. Асноўнай рэакцыяй растварэння золата ў працэсе цыяніравання з'яўляецца 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. З гэтага ўраўнення відаць, што кісларод (O_2) гуляе вырашальную ролю ў рэакцыі. Падчас вытворчага працэсу ўвядзенне кіслароду можа значна паскорыць хуткасць вымывання. Гэта таму, што кісларод удзельнічае ў акісляльна-аднаўленчай рэакцыі, faCILпрацэс акіслення золата і яго наступнага комплексообразования з іёнамі цыяніду. Напрыклад, на многіх заводах па перапрацоўцы золата сціснутае паветра звычайна ўводзяць у раствор, які змяшчае цыянід. Кісларод у паветры забяспечвае неабходнае акісляльнае асяроддзе для бесперашкоднага праходжання рэакцыі.

У дадатак да аэрацыі, адпаведнае даданне акісляльнікаў таксама можа ўзмацніць працэс вымывання. Перакіс вадароду (H_2O_2) з'яўляецца звычайна выкарыстоўваным акісляльнікам у працэсе цыяніравання. Калі перакіс вадароду дадаецца, гэта можа забяспечыць дадатковыя актыўныя формы кіслароду, якія могуць спрыяць акісленню золата і растварэнню золатазмяшчальных мінералаў. Рэакцыю перакісу вадароду з золатам у прысутнасці цыяніду можна прадставіць ураўненнем: 2Au+4NaCN+H_2O_2 = 2Na[Au(CN)_2]+2NaOH . Гэтая рэакцыя паказвае, што перакіс вадароду можа замяніць некаторую ролю кіслароду ў рэакцыі цыяніравання, і пры пэўных умовах гэта можа прывесці да больш высокай хуткасці вымывання.

Аднак важна адзначыць, што празмерная колькасць акісляльнікаў можа мець негатыўныя наступствы. Калі колькасць акісляльніка занадта вялікая, гэта можа выклікаць акісленне іёнаў цыяніду. Напрыклад, перакіс вадароду можа рэагаваць з іёнамі цыяніду з адукацыяй іёнаў цыянату (CNO^-). Рэакцыя наступная: CN^-+H_2O_2 = CNO^-+H_2O . Адукацыя цыянат-іёнаў зніжае канцэнтрацыю цыянід-іёнаў у растворы, што неабходна для комплексообразования з золатам. У выніку эфектыўнасць вышчалачвання золата можа быць зніжана, і гэта можа негатыўна паўплываць на агульны працэс вытворчасці. Такім чынам, дазоўку акісляльнікаў неабходна старанна кантраляваць, каб забяспечыць аптымальную прадукцыйнасць працэсу цыяніравання.

Дазавання рэагентаў

Тэарэтычна, рэакцыя комплексообразования паміж золатам і цыянідам мае спецыфічную стехиометрическую залежнасць. З хімічнага ўраўнення 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH можна вылічыць, што для комплексаўтварэння 1 моль золата (Au) патрабуе 2 моль іёнаў цыяніду (CN^-). У пераліку на масу прыкладна 1 грам золата патрабуе каля 0.5 грама цыяніду ў якасці вымываючага рэагента. Гэты разлік дае асноўны арыенцір для колькасці рэагентаў, неабходных у працэсе цыяніравання.

Тым не менш, у рэальным здабычы сітуацыя значна больш складаная з-за наяўнасці іншых мінералаў у золатазмяшчальнай рудзе. Такія мінералы, як срэбра (Ag), медзь (Cu), свінец (Pb) і цынк (Zn), таксама могуць уступаць у рэакцыю з іёнамі цыяніду. Напрыклад, медзь можа ўтвараць розныя медна-цыянідныя комплексы. Рэакцыю медзі з цыянідам можна выказаць як Cu^{2 + }+4CN^-=[Cu(CN)_4]^{2 - }. Гэтыя канкуруючыя рэакцыі спажываюць значную колькасць цыяніду, павялічваючы фактычную неабходную дазоўку.

Такім чынам, у практычнай працы вызначэнне дазоўкі рэагентаў не можа грунтавацца толькі на тэарэтычных разліках. Замест гэтага яго трэба рэгуляваць у залежнасці ад канчатковай хуткасці вымывання. Пры змене уласцівасцяў руды неабходна пастаяннае адсочванне і карэкціроўка дазоўкі рэагентаў. Увогуле, лічыцца разумным, каб фактычная доза цыяніду была ў 200 - 500 разоў вышэй, чым разлічанае значэнне. Гэты шырокі дыяпазон адхіленняў тлумачыцца зменлівасцю складу руды і складанымі ўзаемадзеяннямі паміж рознымі мінераламі. Пры ўважлівым маніторынгу хуткасці вымывання і адпаведнай карэкціроўцы дазоўкі рэагентаў працэс экстракцыі золата можа дасягнуць большай эфектыўнасці і эканамічных выгод.

Шматступеннае вылугаванне і час вылугавання

Каб забяспечыць стабільнасць бесперапыннай працы і падтрымліваць адносна стабільную канцэнтрацыю цыянід-іёнаў у растворы, часта выкарыстоўваецца шматступеннае вылугаванне. У шматступеннай сістэме вылугавання рудная пульпа паслядоўна праходзіць праз некалькі рэзервуараў для вылугавання. Кожны рэзервуар спрыяе бесперапыннаму растварэння золата і падтрыманню канцэнтрацыі цыянід - іёнаў. Па меры перамяшчэння цэлюлозы з аднаго рэзервуара ў наступны паступова ўтвараецца золата-цыянідны комплекс і рэгулюецца канцэнтрацыя свабодных іёнаў цыяніду, каб рэакцыя праходзіла бесперашкодна. Такі паэтапны падыход дапамагае буферызаваць любыя ваганні ва ўмовах рэакцыі і забяспечвае больш стабільнае асяроддзе для працэсу цыяніравання. Напрыклад, у буйнамаштабнай здабычы золата ў Заходняй Аўстраліі выкарыстоўваецца пяціступеністая сістэма вылугавання. Першы этап ініцыюе працэс вышчалачвання, а наступныя этапы дадаткова здабываюць золата і падтрымліваюць цыянідна-іённы баланс, што прыводзіць да высокай і стабільнай эфектыўнасці вышчалачвання золата.

Час вылугавання з'яўляецца вырашальным фактарам пры вызначэнні аб'ёму ёмістасці для вылугавання. Аднак простай і універсальнай формулы для разліку часу вымывання не існуе. Кожная ўстаноўка для вылугачвання вугляроду ў цэлюлозе (CIP) або вугляроду ў цэлюлозе (CIL) павінна абапірацца на эксперыментальныя дадзеныя для вызначэння адпаведнага часу вылугавання. Гэта тлумачыцца тым, што на час вылугавання ўплывае мноства фактараў, у тым ліку тып і склад руды, канцэнтрацыя рэагентаў, тэмпература і інтэнсіўнасць мяшання. Напрыклад, на заводзе па перапрацоўцы золата ў Паўднёвай Афрыцы перад будаўніцтвам завода былі праведзены шырокія лабараторныя і эксперыментальныя выпрабаванні. Гэтыя выпрабаванні ўключалі змяненне часу вылугавання і маніторынг хуткасці вымывання золата ў розных умовах. На падставе вынікаў эксперыменту аптымальны час вылугавання быў вызначаны як 24 гадзіны для канкрэтнага тыпу руды, якая перапрацоўваецца на гэтым прадпрыемстве.

Калі завод слепа абапіраецца на вопыт, не праводзячы належных выпрабаванняў, вельмі верагодна, што ён сутыкнецца з збоямі ў вытворчасці. Напрыклад, невялікая здабыча золата ў пэўным рэгіёне спрабавала выкарыстаць час вылугавання суседняй шахты ў якасці эталона без уліку адрозненняў ва ўласцівасцях руды. У выніку хуткасць вымывання золата апынулася значна ніжэй чаканай, а сабекошт вытворчасці значна павялічыўся з-за неэфектыўнасці вылугавання і неабходнасці дадатковага расходу рэагентаў. Такім чынам, дакладнае вызначэнне часу вылугавання з дапамогай эксперыментальных дадзеных мае важнае значэнне для паспяховай працы завода па экстракцыі золата на аснове цыяніравання.

Аперацыі постцианирования

Калі золатазмяшчальны актываваны вугаль, вядомы як насычаны вугаль, дасягае ўзроўню адсорбцыі золата больш за 3000 г/т, лічыцца, што ўвесь працэс адсорбцыі вугляроду ў пульпе завершаны. Аднак наяўнасць у рудзе прымешак з высокім утрыманнем, такіх як медзь і срэбра, можа істотна паўплываць на адсарбцыйную здольнасць актываванага вугалю. Гэтыя прымешкі могуць канкурыраваць з золатам за месцы адсорбцыі на актываваным вугалі, што прыводзіць да адмовы загружанага вугляроду да дасягнення чаканай мэты. Калі актываваны вугаль больш не можа эфектыўна адсарбаваць золата, ён лічыцца насычаным.

Для насычанага актываванага вугалю можна выкарыстоўваць некалькі метадаў для атрымання золата. Адным з распаўсюджаных падыходаў з'яўляецца дэсорбцыя і электроліз. У працэсе дэсорбцыі выкарыстоўваецца хімічны раствор для выдалення золата-цыяніднага комплексу з насычанага актываванага вугалю. Напрыклад, у метадзе дэсорбцыі пры высокай тэмпературы і ціску насычаны актываваны вугаль змяшчаецца ў сістэму дэсорбцыі з пэўнымі ўмовамі. Пры даданні аніёнаў, якія лягчэй адсарбуюцца актываваным вуглём, комплекс Au(CN)_2^- выцясняецца з паверхні вугляроду. Механізм рэакцыі ўключае абмен золата-цыяніднага комплексу з дададзенымі аніёнамі, у выніку чаго золата выкідваецца ў раствор. Пасля дэсорбцыі атрыманы раствор, вядомы як цяжарны раствор, змяшчае адносна высокую канцэнтрацыю іёнаў золата.

Затым цяжарны раствор падвяргаецца электролізу. У электролізной ячэйцы падаецца электрычны ток. Іёны золата ў растворы прыцягваюцца да катода, дзе яны атрымліваюць электроны і аднаўляюцца да металічнага золата. Працэс можна прадставіць ураўненнем: Au^+ + e^-\rightarrow Au . Золата назапашваецца на катодзе ў выглядзе залатога шламу, які можа быць дадаткова апрацаваны для атрымання золата высокай чысціні.

У рэгіёнах, дзе сканцэнтравана здабыча золата, альтэрнатыўным варыянтам з'яўляецца продаж загружанага вугляроду. Гэта можа быць выгадным выбарам, паколькі некаторыя спецыялізаваныя кампаніі маюць абсталяванне для далейшай апрацоўкі загружанага вугляроду. Яны валодаюць вопытам і магчымасцямі для здабычы золата з насычанага вугляроду, і золатаздабывальныя кампаніі могуць атрымліваць прыбытак, прадаючы насычаны вуглярод гэтым арганізацыям.

Яшчэ адзін адносна просты метад - спальванне. Калі загружаны вуглярод спальваецца, арганічныя кампаненты актываванага вугалю акісляюцца і згараюць, у той час як золата застаецца ў астатку ў выглядзе залатога сплаву, вядомага як Dore Gold. Золата Dore звычайна змяшчае вялікую долю золата разам з некаторымі прымешкамі. Пасля спальвання золата можна дадаткова рафінаваць з дапамогай такіх працэсаў, як плаўленне і ачыстка, каб атрымаць вырабы з золата высокай чысціні, якія адпавядаюць стандартам для камерцыйнага выкарыстання ў ювелірнай, электроннай і інвестыцыйнай галінах.

Перавагі і недахопы працэсу цыяніравання

перавагі

1. Высокая хуткасць аднаўлення: Адным з найбольш значных пераваг працэсу цыяніравання з'яўляецца яго высокая хуткасць аднаўлення. Для тыповых акісленых золатазмяшчальных кварцава-жыльных руд пры выкарыстанні працэсу вугляроду ў цэлюлозе (CIP) або вугляроду ў цэлюлозе (CIL) агульны каэфіцыент аднаўлення можа дасягаць больш за 93%. У некаторых добра аптымізаваных аперацыях хуткасць аднаўлення можа быць нават вышэйшай. Такі высокі каэфіцыент здабычы азначае, што горназдабыўныя кампаніі могуць здабываць значную частку золата, якое прысутнічае ў рудзе, максімізуючы эканамічную аддачу ад здабычы. Напрыклад, у буйнамаштабным залатым шахце ў Злучаных Штатах шляхам строгага кантролю такіх параметраў працэсу, як тонкасць памолу, канцэнтрацыя цэлюлозы і дазоўка рэагентаў, каэфіцыент аднаўлення золата ў працэсе цыяніравання доўгі час падтрымліваўся на ўзроўні каля 95%, што значна вышэй, чым у многіх іншых метадаў здабычы золата.

2. Шырокае прымяненне: Працэс цыяніравання падыходзіць для шырокага спектру золатазмяшчальных руд. Ён можа эфектыўна апрацоўваць не толькі акісленыя залатыя руды, але і некаторыя сульфідныя залатыя руды. Незалежна ад таго, знаходзіцца золата ў свабодным стане або інкапсулявана ў іншых мінералах, працэс цыяніравання часта можа растварыць золата з дапамогай адпаведнай папярэдняй апрацоўкі і кантролю працэсу. Напрыклад, у некаторых шахтах у Паўднёвай Амерыцы, дзе руды ўтрымліваюць сумесь сульфіду і акісленага золата, працэс цыяніравання быў паспяхова прыменены. Пасля належнага акіслення папярэдняй апрацоўкі сульфідных мінералаў працэс цыяніравання можа даць здавальняючыя вынікі здабычы золата, дэманструючы яго моцную адаптыўнасць да розных тыпаў руд.

3. Спелая тэхналогія: Працэс цыяніравання з больш чым векавой гісторыяй стаў вельмі развітай тэхналогіяй у золатаздабывальнай прамысловасці. Абсталяванне і эксплуатацыйныя працэдуры добра наладжаныя, і ёсць вялікі аб'ём назапашанага вопыту і дадзеных. Гэтая сталасць азначае, што працэс адносна просты ў кіраванні і кіраванні. Горназдабыўныя кампаніі могуць абапірацца на існуючыя тэхнічныя стандарты і рэкамендацыі пры праектаванні, будаўніцтве і эксплуатацыі ўстаноўак цыяніравання. Напрыклад, канструкцыя рэзервуараў для вылугавання цыянавання, выбар актываванага вугалю для адсорбцыі і кантроль дазоўкі рэагентаў - усё гэта мае стандартныя працэдуры і метады. Нядаўна пабудаваныя ўстаноўкі цыяніравання могуць хутка запусціцца і дасягнуць стабільных умоў вытворчасці, зніжаючы рызыкі, звязаныя з прыняццем новых тэхналогій.

недахопы

1. Таксічнасць цыяніду: Найбольш прыкметным недахопам працэсу цыяніравання з'яўляецца таксічнасць цыяніду. Цыянідныя злучэнні, такія як цыяністы натрый і цыяністы калій, з'яўляюцца высокатаксічнымі рэчывамі. Нават невялікая колькасць цыяніду можа быць надзвычай шкоднай для здароўя чалавека і навакольнага асяроддзя. Калі ў працэсе здабычы выцякаюць растворы, якія змяшчаюць цыянід, яны могуць забрудзіць глебу, крыніцы вады і паветра. Напрыклад, у некаторых гістарычных аварыях на шахтах уцечка сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід, прывяла да гібелі вялікай колькасці водных арганізмаў у бліжэйшых рэках і азёрах, а таксама стварала пагрозу для здароўя мясцовых жыхароў. Удыханне, праглынанне або кантакт цыяніду са скурай можа выклікаць сур'ёзныя сімптомы атручвання ў людзей, уключаючы галавакружэнне, млоснасць, ваніты, а ў цяжкіх выпадках можа прывесці да смяротнага зыходу. Такім чынам, пры выкарыстанні цыяніду патрабуюцца строгія меры бяспекі і аховы навакольнага асяроддзя, што павялічвае складанасць і кошт горных работ.

2. Складанае і дарагое лячэнне пасля: Аперацыі пасля ачысткі пасля працэсу цыяніравання адносна складаныя і патрабуюць вялікіх інвестыцый. Пасля таго, як золатазмяшчальны актываваны вугаль дасягне насычэння, для атрымання чыстага золата неабходныя такія працэсы, як дэсорбцыя, электроліз або спальванне. Працэсы дэсорбцыі і электролізу патрабуюць спецыяльнага абсталявання і хімічных рэагентаў. Напрыклад, у працэсе дэсорбцыі можа спатрэбіцца абсталяванне з высокай тэмпературай і высокім ціскам, а выкарыстанне хімічных раствораў для дэсорбцыі таксама неабходна старанна кантраляваць, каб забяспечыць выманне золата і перапрацоўку рэагентаў. Акрамя таго, апрацоўка рэшткаў адходаў і сцёкавых вод, якія ўтвараюцца ў працэсе дадатковай ачысткі, таксама з'яўляецца складанай задачай. Рэшткі адходаў усё яшчэ могуць утрымліваць слядовыя колькасці цыяніду і іншых шкодных рэчываў, і сцёкавыя вады павінны быць ачышчаны ў адпаведнасці са строгімі стандартамі скіду ў навакольнае асяроддзе, што спрыяе высокаму кошту ўсяго працэсу цыяніравання.

3. Адчувальнасць да рудных прымешак: Працэс цыяніравання вельмі адчувальны да прымешак у рудзе. Такія мінералы, як медзь, срэбра, свінец і цынк, могуць уступаць у рэакцыю з цыянідам, спажываючы вялікую колькасць цыянідных рэагентаў. Гэта не толькі павялічвае кошт рэагентаў, але і зніжае эфектыўнасць здабычы золата. Напрыклад, калі ўтрыманне медзі ў рудзе высокае, медзь можа ўтвараць стабільныя медна-цыянідныя комплексы, канкуруючы з золатам за іёны цыяніду. У выніку колькасць цыяніду, даступнага для комплексавання золата, памяншаецца, і хуткасць вымывання золата можа істотна паменшыцца. У некаторых выпадках могуць спатрэбіцца дадатковыя этапы папярэдняй апрацоўкі для выдалення або памяншэння ўздзеяння гэтых прымешак, што яшчэ больш павялічвае складанасць і кошт працэсу здабычы.

Conclusion

У заключэнне, працэс цыяніравання з'яўляецца незаменнай тэхналогіяй у золатаздабывальнай прамысловасці. Яго высокая хуткасць аднаўлення, шырокае прымяненне і адпрацаваная тэхналогія зрабілі яго дамінуючым метадам здабычы золата ва ўсім свеце. Гэта дазволіла здабываць золата з розных руд, уносячы значны ўклад у сусветныя пастаўкі золата.

Аднак працэс цыяніравання не пазбаўлены праблем. Таксічнасць цыяніду ўяўляе сур'ёзную пагрозу для здароўя чалавека і навакольнага асяроддзя. Для прадухілення ўцечкі цыяніду і забеспячэння належнай ачысткі сцёкавых вод і рэшткаў адходаў, якія змяшчаюць цыянід, неабходна выконваць строгія меры бяспекі і аховы навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, складаныя і дарагія аперацыі па ачыстцы золата, а таксама адчувальнасць працэсу да прымешак руды дадаюць складанасці і кошту здабычы золата.

Забягаючы наперад, будучыня працэсу цыяніравання пры перапрацоўцы залатой руды, верагодна, будзе вызначацца тэхналагічным прагрэсам. Перспектыўным напрамкам з'яўляецца распрацоўка больш экалагічна чыстых і эфектыўных метадаў цыяніравання, такіх як выкарыстанне малатаксічных заменнікаў цыяніду. Тэхналогіі аўтаматызацыі і інтэлектуальнага кіравання таксама будуць адыгрываць усё большую ролю. Гэтыя тэхналогіі могуць павысіць эфектыўнасць вытворчасці, знізіць рызыкі, звязаныя з чалавечымі памылкамі, і аптымізаваць выкарыстанне рэсурсаў. Напрыклад, аўтаматызаваныя сістэмы могуць дакладна кантраляваць дазоўку рэагентаў, канцэнтрацыю цэлюлозы і іншыя ключавыя параметры, забяспечваючы больш стабільны і эфектыўны вытворчы працэс.

Больш за тое, вывучэнне новых тэхналогій, звязаных з цыянаваннем, такіх як біяцыяніраванне або інтэграцыя цыяніравання з іншымі новымі метадамі экстракцыі, можа прапанаваць новыя рашэнні існуючых праблем. Дзякуючы бесперапынным інавацыям і ўдасканаленню, працэс цыяніравання можа захаваць сваю пазіцыю вядучай тэхналогіі ў перапрацоўцы залатых руд, адначасова становячыся больш устойлівым і экалагічна чыстым. Паколькі попыт на золата застаецца высокім у розных галінах прамысловасці, развіццё і аптымізацыя працэсу цыяніравання будзе мець вырашальнае значэнне для доўгатэрміновага развіцця золатаздабывальнай прамысловасці.