Extracció d'or per cianuració: una immersió profunda en el procés de cianuració per agitació

En l'àmbit de l'extracció d'or, la cianuració ha ocupat una posició destacada durant més d'un segle. Des del seu inici el 1887 per a l'extracció de minerals d'or i plata, aquest mètode ha evolucionat contínuament, i continua sent una de les tècniques més utilitzades a causa de la seva alta taxa de recuperació, l'adaptabilitat a diversos tipus de minerals i la viabilitat per a la producció local.

1. Comprensió de la cianuració en l'extracció d'or

La cianuració és un procés químic que aprofita la capacitat de cianur ions per formar complexos solubles amb l'or. En presència d'oxigen i aigua, els ions de cianur reaccionen amb els àtoms d'or. Aquesta reacció resulta en la creació d'un compost soluble on l'or s'enllaça amb ions de cianur, permetent que l'or es dissolgui en la solució. Si bé aquest procés és altament eficaç per extreure or, també comporta importants preocupacions mediambientals i de seguretat, ja que el cianur és una substància tòxica.

2. Tipus de mètodes de cianuració

Els mètodes de cianuració es poden classificar en dues categories principals: cianuració per agitació i cianuració per percolació.

• Cianuració per agitacióAquest mètode s'utilitza principalment per tractar concentrats d'or per flotació o en escenaris de cianuració totalment llimosa. Implica barrejar vigorosament la polpa del mineral amb la solució de cianur. D'aquesta manera, s'assegura que les partícules que contenen or del mineral entrin en contacte màxim amb els ions de cianur, facilitant l'extracció d'or.

• Cianuració per percolacióAdequada per a minerals d'or de baixa qualitat, la cianuració per percolació funciona permetent que la solució de cianur s'escorri a través d'un llit de mineral. Aquest mètode consumeix menys energia en comparació amb la cianuració per agitació. Tanmateix, la seva aplicació es limita a minerals que tenen una bona permeabilitat, cosa que permet que la solució de cianur flueixi fàcilment.

3. Procés d'extracció d'or per agitació i cianuració

L'agitació Extracció d'or per cianuració El procés engloba dos subprocessos principals: el procés de cianuració - substitució del zinc i la cianuració sense filtrar. Carboni procés de fangs.

3.1 Cianuració - Procés de substitució de zinc (mètodes CCD i CCF)

• Preparació de matèries primeres per lixiviacióEl pas inicial consisteix a preparar el mineral per al procés de lixiviació. Això sovint inclou triturar el mineral en trossos més petits i després moldre'l fins a obtenir una consistència fina. En alguns casos, també es realitza un pretractament per fer que les partícules d'or del mineral siguin més accessibles. L'objectiu és crear una polpa amb una mida de partícula òptima, que promogui una millor interacció entre el mineral i la solució de cianur.

• Agitació Cianuració LixiviacióLa polpa de mineral preparada es transfereix a tancs d'agitació, on s'afegeix una solució de cianur. Aquests tancs estan equipats amb agitadors que mantenen la polpa i la solució de cianur ben barrejades. L'oxigen s'introdueix als tancs, ja sigui mitjançant aireació o afegint agents oxidants. Aquest oxigen ajuda a impulsar la reacció química que dissol l'or a la solució de cianur.

• Rentat a contracorrent per a la separació sòlid-líquidDesprés del procés de lixiviació, la suspensió resultant consisteix en residus sòlids i una fase líquida coneguda com a solució pregnant, que conté or dissolt. Per separar aquests dos components, s'utilitza una sèrie d'espessidors o filtres en una configuració de rentat a contracorrent. S'utilitzen mètodes com la decantació contínua a contracorrent (CCD) o la filtració contínua a contracorrent (CCF) per recuperar la major quantitat possible de la solució aurífera, minimitzant alhora la quantitat d'or perduda amb els residus sòlids.

• Purificació del líquid de lixiviació i desoxidacióLa solució pregnant obtinguda de la fase de separació sòlid-líquid pot contenir impureses i oxigen dissolt. S'implementen procediments de purificació per eliminar els sòlids en suspensió i altres contaminants que podrien interrompre el procés posterior de recuperació d'or. La desoxidació és igualment important perquè l'oxigen pot causar la reoxidació del compost d'or-cianur, reduint l'eficàcia del procés de substitució del zinc que segueix.

• Substitució i decapatge de pols de zinc (seda)S'afegeix pols de zinc o seda de zinc a la solució prenyada purificada i desoxidada. El zinc és més reactiu que l'or, de manera que desplaça l'or del compost format durant el procés de lixiviació. Això provoca la formació d'un precipitat sòlid que conté or i zinc, comunament conegut com a fang d'or. Després de la reacció de reemplaçament, el fang d'or es tracta normalment amb una solució àcida per eliminar l'excés de zinc i altres impureses.

• Lingots de fusióL'etapa final del procés de cianuració - substitució del zinc és fondre el fang d'or per produir lingots d'or pur. El fang d'or es fon a altes temperatures en un forn i, mitjançant una sèrie de passos de refinació, s'eliminen les impureses restants, donant lloc a lingots d'or d'alta puresa.

3.2 Procés de suspensió de carbó de cianuració sense filtrar (mètodes CIP i CIL)

• Preparació de material de lixiviacióDe manera similar al procés de cianuració - substitució del zinc, la primera tasca és preparar el mineral per a la lixiviació. Això requereix reduir el mineral a una mida de partícula adequada mitjançant operacions de trituració i mòlta.

• Lixiviació per agitació i adsorció de carboni a contracorrentEn el mètode Carboni en Polpa (CIP), el procés de lixiviació de cianur té lloc primer en una sèrie de tancs d'agitació. Un cop l'or s'ha dissolt en la solució, Carbó activat s'afegeix a la polpa. El carbó activat té una forta afinitat pel compost d'or-cianur i adsorbeix l'or dissolt a la seva superfície. En el mètode de lixiviació amb carboni (CIL), el carbó activat s'afegeix al tanc de lixiviació simultàniament amb la solució de cianur, de manera que els processos de lixiviació i adsorció es produeixen alhora. Tant en el CIP com en el CIL, es manté un flux a contracorrent de carboni i polpa per maximitzar la quantitat d'or adsorbida pel carboni.

• Desorció de carboni carregat d'orDesprés del procés d'adsorció, cal separar el carboni carregat d'or de la polpa. A continuació, l'or s'elimina del carboni mitjançant una solució calenta de cianur càustic. Aquesta solució trenca l'enllaç entre el compost d'or-cianur i el carboni, alliberant l'or de nou a la solució.

• Electròlisi electrolíticaLa solució rica en or obtinguda del procés de desorció se sotmet a electrodestrucció. Durant aquest procés, es fa passar un corrent elèctric a través de la solució. Això fa que els ions d'or de la solució es redueixin i es dipositin en un càtode, formant un dipòsit sòlid d'or que es pot refinar encara més.

• Lingots de fusióL'or obtingut de l'electroextracció és relativament pur però encara pot contenir algunes impureses. La fosa es realitza per purificar encara més l'or i fondre'l en lingots de la puresa desitjada.

• Regeneració de carboniEl carbó gastat, després que l'or s'hagi desorbit, es pot regenerar i reutilitzar. Això implica sotmetre el carbó a un tractament d'alta temperatura per eliminar qualsevol impuresa adsorbida i restaurar la seva capacitat d'adsorbir or.

4. Comparació dels processos CIP i CIL

• Durada del procésGeneralment, el procés CIP triga més en comparació amb el CIL. Això és degut a que en el CIP, la lixiviació i l'adsorció són operacions separades. En el CIL, com que la lixiviació i l'adsorció es produeixen simultàniament, tot el procés es pot completar en menys temps. Tanmateix, el procés CIL exigeix ​​un control més complex, ja que tots dos processos es produeixen simultàniament.

• Gestió de carboni i fangsEn el procés CIL, hi ha un volum més gran de carboni en circulació i la concentració de carboni a la pasta és menor que en el CIP. Com a resultat, el volum de pasta que cal transportar per a la transferència de carboni en CIL sol ser diverses vegades superior al del CIP (unes quatre vegades). Això té un impacte en el dimensionament dels equips i el consum d'energia.

• Solució de metalls endarrerits i grau d'orEn el procés CIP, hi ha una quantitat significativa de metall que roman al sistema (remanent de metall), i aquest metall es distribueix de manera força uniforme entre el carbó activat i la solució. En el CIL, la major part del metall s'adsorbeix sobre el carbó activat. A més, la concentració d'or a la solució en el procés CIL és més alta que en el CIP. Això es deu al fet que en el CIL, a mesura que l'or es lixivia, també s'adsorbeix contínuament, cosa que reposa l'or dissolt a la solució. En el CIP, en canvi, és un procés d'adsorció d'un sol pas amb una reposició limitada d'or dissolt.

5. Consideracions mediambientals i de seguretat

Malgrat la seva eficiència, la cianuració, especialment la cianuració per agitació, presenta riscos ambientals i de seguretat significatius. El cianur és altament tòxic, i qualsevol fuita o manipulació inadequada pot provocar una contaminació ambiental greu i representar una amenaça per a la salut humana. Per abordar aquests riscos, les operacions mineres d'or s'adhereixen a protocols de seguretat estrictes. Aquests inclouen l'emmagatzematge i la manipulació adequats del cianur, la instal·lació de sistemes de contenció per evitar fuites i el tractament de les aigües residuals que contenen cianur. A més, la investigació en curs té com a objectiu desenvolupar agents de lixiviació alternatius i menys tòxics per substituir el cianur en l'extracció d'or.

6. conclusió

La cianuració per agitació juga un paper vital en la indústria minera d'or moderna, permetent l'extracció d'or a alta velocitat de diversos tipus de mineral. Els dos subprocessos principals, la cianuració - substitució del zinc i la suspensió de carbó de cianuració sense filtrar, tenen els seus propis mèrits i es trien en funció de factors com les propietats del mineral, l'escala d'operació i la viabilitat econòmica. Tanmateix, la indústria ha de continuar afrontant els reptes mediambientals i de seguretat associats a l'ús del cianur per garantir el futur sostenible de l'extracció d'or.