Použitelný rozsah a procesní postup metody kyanidačního loužení v kádi pro zlaté doly

1. Úvod

Metoda kyanidačního loužení v kádi je důležitým procesem v těžbě zlata pro extrakci zlata z rud. Tato metoda má svůj specifický aplikační rozsah a řadu dobře definovaných procesních kroků, které hrají klíčovou roli v efektivní těžbě zlatých zdrojů.

2. Použitelný rozsah

2.1 Požadavek na velikost částic rudy

Zlaté rudy vhodné pro metodu loužení v kádi mají obvykle jemnozrnné rozptýlení zlata. Pokud jsou částice zlata v rudě velmi jemné, je obtížné je oddělit jednoduchými fyzikálními separačními metodami, jako je gravitační separace. V takových případech lze použít metodu loužení v kádi kyanidací. Například v některých oxidických zlatých rudách se zlato často vyskytuje ve formě jemných zrn, která lze účinně upravovat loužením v kádi.

2.2 Požadavek na jakost rudy

Tato metoda je obzvláště vhodná pro rudy s nízkým nebo velmi nízkým obsahem zlata. Pro rudy s vysokým obsahem zlata mohou být preferovány efektivnější a méně časově náročné metody extrakce. U rud s nízkým obsahem zlata na jednotku hmotnosti rudy je však za určitých podmínek stále možné dosáhnout ekonomické extrakce metodou loužení v kádi. Relativně nízké náklady na proces loužení v kádi z něj činí schůdnou možnost zpracování takových rud.

2.3 Požadavek na propustnost rudy

Rudy se špatnou propustností jsou také vhodné pro loužení v kádi. Pokud má ruda dobrou propustnost, může kyanidový roztok protékat rudou příliš rychle, což má za následek nedostatečnou dobu kontaktu mezi kyanidem a zlatem, a tím se snižuje rychlost loužení zlata. Naproti tomu u rud se špatnou propustností může metoda loužení v kádi řídit rychlost toku a dobu kontaktu kyanidového roztoku v rudě, aby se zajistily lepší výsledky loužení. Například rudy typu krycího oxidu železa obsahující jemnozrnné zlato a rudy typu oxidovaného křemenného žilného typu s jemnozrnným zlatem mají často relativně nízkou propustnost a jsou docela vhodné pro loužení v kádi. Metoda loužení v kádi může u těchto rud dosáhnout míry výtěžnosti 70–90 %.

3. Průběh procesu

3.1 Příprava loužicích kádí

Loužicí kádě používané v tomto procesu jsou obvykle vyrobeny z materiálů, jako je dřevo, železo nebo beton. Dno kádě může být ploché nebo mírně skloněné a tvar může být kruhový, obdélníkový nebo čtvercový. Uvnitř kádě je instalováno falešné dno vyrobené z perforovaných kyselinovzdorných plechů. Na falešné dno je položena filtrační tkanina a na ni je překryta mřížka z dřevěných nebo korozivzdorných kovových pásů. Falešné dno slouží k filtrování a podepření rudy. Před zahájením loužicího procesu je nutné zajistit, aby kádě, zejména loužicí káď a káď na chudou kapalinu, byly nepropustné a v podstatě suché.

3.2 Předúprava rudy - drcení a třídění

Vytěžené rudy obsahující zlato je třeba rozdrtit na určitou velikost částic. Nejprve se rudy přivedou do drticího stupně pro jednoduchou disociaci. V závislosti na požadované velikosti částic rudy se rozlišuje hrubé drcení, střední drcení a jemné drcení. Pro hrubé drcení se obvykle používá čelistní drtič, který dokáže zmenšit velikost částic na přibližně 50–100 mm. Poté se pro střední a jemné drcení používá kuželový drtič, který zmenšuje velikost částic na rozsah 5–25 mm. Po rozdrcení se rudy prosévají vibračním sítem, aby se zajistila jednotná velikost částic. Hrubozrnné rudy, které nesplňují požadavky, se vracejí do drtiče k opětovnému drcení a rudy s odpovídající velikostí vstupují do dalšího kroku.

3.3 Proces vyluhování

1. Nakládání rud do kádě : Drcené a proseté rudy se nakládají do loužicí kádě.

2. Příprava loužicího roztoku : V kádi s chudou kapalinou se jako loužicí činidlo připravuje alkalický roztok kyanidu. Koncentrace kyanidového roztoku se obvykle řídí určitým rozmezím, obvykle 0.05 % - 0.1 %, které se stanoví experimentálně podle specifických vlastností rudy. Tato koncentrace může zajistit efektivní extrakci zlata a zároveň minimalizovat dopad na životní prostředí.

3. Louhovací operace : Připravený loužicí roztok se čerpá do loužicí kádě. Během loužicího procesu loužicí roztok pomalu proniká vrstvou rudy. Zlato v rudě reaguje s kyanidem v roztoku působením kyslíku (obvykle se do kádě zavádí vzduch). Hlavní chemická reakční rovnice je: \(4Au + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2] + 4NaOH\). Při této reakci zlato tvoří rozpustné komplexy zlato-kyanid a rozpouští se v roztoku. Doba loužení je relativně dlouhá, obvykle se pohybuje od několika dnů do několika týdnů, v závislosti na faktorech, jako je povaha rudy, velikost částic rudy a koncentrace loužicího roztoku. Během loužicího procesu je nutné pravidelně sledovat koncentraci loužicího roztoku, hodnotu pH roztoku a obsah zlata v roztoku, aby se zajistilo, že loužicí reakce probíhá za optimálních podmínek.

3.4 Separace roztoku pro ložisko zlata (bohatý kapalný)

Když loužení dosáhne určité doby a detekcí je zjištěno, že koncentrace a stupeň kapaliny splňují požadavky, je roztok obsahující zlato (bohatá kapalina) vypuštěn ze dna kádě. Bohatá kapalina obsahuje rozpuštěné komplexy zlata s kyanidem a je třeba ji dále zpracovat, aby se zlato získalo zpět.

3.5 Těžba zlata

1. Metoda vytěsňování zinkového prášku (plechu) : Jednou z běžných metod pro získávání zlata je metoda vytěsňování zinkového prášku (plechu). Zinek má silnější redukční vlastnosti než zlato. Když se do obohacené kapaliny přidá zinkový prášek nebo zinkový plech, dochází k vytěsňovací reakci. Rovnice chemické reakce je: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). Zlato je vytěsňováno z komplexu zlato-kyanid zinkem a sráží se ve formě pevných částic. Po vytěsňovací reakci se směs pevné látky a kapaliny filtruje, čímž se získají pevné látky obsahující zlato, které se poté dále zpracovávají pro tavení.

2. Metoda adsorpce aktivního uhlí : Další metodou je adsorpce aktivním uhlím . Aktivní uhlí má velký specifický povrch a silnou adsorpční kapacitu. Kapalina s vysokým obsahem zlata se vede kolonou naplněnou aktivním uhlím . Komplexy zlata a kyanidu v roztoku se adsorbují na povrch aktivního uhlí. Po adsorpci se aktivní uhlí s adsorbovaným zlatem (nasycené zlato) oddělí od roztoku. Poté se nasycené zlato podrobí desorpčnímu zpracování. Obvykle se k desorpci zlata z aktivního uhlí při určité teplotě a tlaku používá desorpční roztok (například směs hydroxidu sodného a kyanidu sodného ). Desorbovaný roztok obsahující zlato se poté elektrolyzuje za účelem získání zlata.

3.6 Zpracování hlušiny a odpadních kapalin

1. Zpracování hlušiny : Po získání zlata zbývající hlušina stále obsahuje určité množství kyanidu a dalších nečistot. Aby byly splněny požadavky na ochranu životního prostředí, je třeba hlušinu upravit. Jednou z běžných metod je přidání činidel, jako je metabisulfit sodný a síran měďnatý, do hlušiny, aby se rozložil a odstranil kyanid. Po úpravě lze hlušinu řádně skladovat nebo dále zpracovávat.

2. Čištění odpadních kapalin : Odpadní kapalina vznikající během procesu obsahuje také kyanidy a další škodlivé látky. Před vypuštěním je nutné jej ošetřit procesy, jako je chemické srážení, iontová výměna a biologické čištění, aby se snížil obsah škodlivých látek a splnily se národní normy pro vypouštění.

4. závěr

Metoda kyanidačního loužení v kádi má své jedinečné uplatnění v těžebním průmyslu zlata, zejména pro jemnozrnné, nízkokvalitní a nízkopropustné zlaté rudy. Prostřednictvím řady přísných procesních kroků může tato metoda účinně extrahovat zlato z rud. Je však třeba poznamenat, že vzhledem k použití kyanidu v procesu musí být přijata přísná bezpečnostní a environmentální opatření, aby byla zajištěna bezpečnost pracovníků a minimalizován dopad na životní prostředí. S neustálým vývojem těžebních technologií se očekává, že další vylepšení a optimalizace tohoto procesu zvýší efektivitu těžby zlata a sníží náklady a zároveň zajistí šetrnost k životnímu prostředí.