Anwendungsbereich und Prozessablauf der Cyanidlaugungsbottichlaugung für Goldminen

1. Einleitung

Die Cyanidlaugungsbottichlaugungsverfahren ist ein wichtiges Verfahren im Goldbergbau zur Gewinnung von Gold aus Erzen. Diese Methode hat ihren spezifischen Anwendungsbereich und eine Reihe klar definierter Prozessschritte, die für die effiziente Gewinnung von Goldressourcen eine entscheidende Rolle spielen.

2. Geltungsbereich

2.1 Anforderungen an die Erzpartikelgröße

Für die Küpenlaugung geeignete Golderze weisen typischerweise eine feinkörnige Goldverteilung auf. Sind die Goldpartikel im Erz sehr fein, lassen sie sich durch einfache physikalische Trennverfahren wie die Schwerkrafttrennung nur schwer trennen. In solchen Fällen kann die Küpenlaugung mit Cyanidlaugung angewendet werden. Beispielsweise liegt das Gold in einigen oxidischen Golderzen oft in Form feiner Körner vor, die durch Küpenlaugung effektiv aufbereitet werden können.

2.2 Anforderungen an die Erzqualität

Dieses Verfahren eignet sich besonders für niedrig- oder sehr niedriggradige Golderze. Für hochgradige Golderze können effizientere und weniger zeitaufwändige Extraktionsmethoden bevorzugt werden. Bei niedriggradigen Erzen mit relativ geringem Goldgehalt pro Erzmasse kann die Küpenlaugung unter bestimmten Bedingungen dennoch eine wirtschaftliche Gewinnung ermöglichen. Die relativ geringen Kosten des Küpenlaugungsverfahrens machen es zu einer praktikablen Option für die Verarbeitung solcher Erze.

2.3 Anforderungen an die Durchlässigkeit des Erzes

Erze mit geringer Durchlässigkeit eignen sich auch für die Bottichlaugung. Bei guter Durchlässigkeit Zyanid Die Lösung kann zu schnell durch das Erz fließen, was zu einer unzureichenden Kontaktzeit zwischen Cyanid und Gold führt und somit die Goldauslaugungsrate verringert. Bei Erzen mit geringer Durchlässigkeit hingegen kann die Bottichlaugung die Fließgeschwindigkeit und Kontaktzeit der Cyanidlösung im Erz steuern, um bessere Auslaugungsergebnisse zu erzielen. Beispielsweise weisen Eisenoxid-Deckungserze mit feinkörnigem Gold und oxidierte Quarzgangerze mit feinkörnigem Gold oft eine relativ geringe Durchlässigkeit auf und eignen sich gut für die Bottichlaugung. Mit der Bottichlaugung kann bei solchen Erzen eine Aufbereitungsausbeute von 70–90 % erreicht werden.

3. Prozessablauf

3.1 Vorbereitung der Laugungsbehälter

Die im Prozess verwendeten Laugungsbottiche bestehen üblicherweise aus Materialien wie Holz, Eisen oder Beton. Der Bottichboden kann flach oder leicht geneigt sein und die Form kann rund, rechteckig oder quadratisch sein. Im Bottich befindet sich ein Zwischenboden aus perforierten, säurebeständigen Platten. Auf dem Zwischenboden liegt ein Filtertuch, das mit einem Gitter aus Holzleisten oder korrosionsbeständigen Metallleisten abgedeckt ist. Der Zwischenboden dient der Filterung und Lagerung des Erzes. Vor Beginn des Laugungsprozesses muss sichergestellt werden, dass die Bottiche, insbesondere der Laugungsbottich und der Absetzbottich, undurchlässig und grundsätzlich trocken sind.

3.2 Erzvorbehandlung – Brechen und Sieben

Die abgebauten goldhaltigen Erze müssen auf eine bestimmte Partikelgröße zerkleinert werden. Zunächst werden die Erze zur einfachen Dissoziation der Zerkleinerungsstufe zugeführt. Je nach gewünschter Erzpartikelgröße gibt es Grob-, Mittel- und Feinzerkleinerungsvorgänge. Üblicherweise wird für die Grobzerkleinerung ein Backenbrecher verwendet, der die Partikelgröße auf etwa 50–100 mm reduzieren kann. Anschließend wird ein Kegelbrecher für die Mittel- und Feinzerkleinerung eingesetzt, wodurch die Partikelgröße auf einen Bereich von 5–25 mm reduziert wird. Nach dem Zerkleinern werden die Erze mit einem Vibrationssieb gesiebt, um eine gleichmäßige Partikelgröße zu gewährleisten. Grobkörnige Erze, die die Anforderungen nicht erfüllen, werden zur erneuten Zerkleinerung in den Brecher zurückgeführt, und die Erze geeigneter Größe gelangen in den nächsten Schritt.

3.3 Laugungsprozess

1. Erze in den Bottich laden: Die zerkleinerten und gesiebten Erze werden in den Laugungsbehälter geladen.

2. Vorbereitung der LaugeIm armen Flüssigkeitsbehälter wird eine alkalische Cyanidlösung als Lauge vorbereitet. Die Konzentration der Cyanidlösung liegt üblicherweise in einem bestimmten Bereich, in der Regel 0.05 % bis 0.1 %, und wird durch Experimente entsprechend den spezifischen Erzeigenschaften ermittelt. Diese Konzentration ermöglicht eine effiziente Goldgewinnung bei minimaler Umweltbelastung.

3. AuslaugungsvorgangDie vorbereitete Lauge wird in den Laugebehälter gepumpt. Während des Laugeprozesses durchdringt die Lauge langsam die Erzschicht. Das Gold im Erz reagiert unter Einwirkung von Sauerstoff (üblicherweise wird Luft in den Behälter eingeleitet) mit dem Cyanid in der Lösung. Die wichtigste chemische Reaktionsgleichung lautet: (4Au + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2] + 4NaOH). Bei dieser Reaktion bildet Gold lösliche Gold-Cyanid-Komplexe und löst sich in der Lösung auf. Die Lauge dauert relativ lange und beträgt in der Regel mehrere Tage bis mehrere Wochen, abhängig von Faktoren wie der Art des Erzes, seiner Partikelgröße und der Konzentration der Lauge. Während des Laugeprozesses müssen Konzentration, pH-Wert und Goldgehalt der Lauge regelmäßig kontrolliert werden, um optimale Laugebedingungen zu gewährleisten.

3.4 Trennung der goldhaltigen Lösung (reich - flüssig)

Wenn die Auslaugung eine bestimmte Zeit erreicht hat und Konzentration und Qualität der Flüssigkeit den Anforderungen entsprechen, wird die goldhaltige Lösung (reiche Flüssigkeit) vom Boden des Bottichs abgelassen. Die reiche Flüssigkeit enthält gelöste Gold-Cyanid-Komplexe und muss zur Goldgewinnung weiterverarbeitet werden.

3.5 Goldgewinnung

1. Zinkpulver (Blatt)-Verdrängungsmethode: Eine gängige Methode für Goldgewinnung ist das Zinkpulver-(blech-)Verdrängungsverfahren. Zink hat eine stärkere reduzierende Wirkung als Gold. Wird der angereicherten Flüssigkeit Zinkpulver oder Zinkblech zugesetzt, tritt eine Verdrängungsreaktion ein. Die chemische Reaktionsgleichung lautet: (2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]). Gold wird durch Zink aus dem Goldcyanidkomplex verdrängt und fällt in Form von Feststoffpartikeln aus. Nach der Verdrängungsreaktion wird das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch gefiltert, um goldhaltige Feststoffe zu erhalten, die anschließend zur Schmelze weiterverarbeitet werden.

2. Aktivkohle-AdsorptionsmethodeEine andere Methode wird aktiviert Kohlenstoff Adsorption. Aktivkohle besitzt eine große spezifische Oberfläche und ein hohes Adsorptionsvermögen. Die angereicherte Flüssigkeit wird durch eine mit Aktivkohle gefüllte Säule geleitet. AktivkohleDie Gold-Cyanid-Komplexe in der Lösung werden an der Oberfläche der Aktivkohle adsorbiert. Nach der Adsorption wird die mit Gold beladene Aktivkohle (beladene Kohle) von der Lösung abgetrennt. Anschließend wird die beladene Kohle einer Desorptionsbehandlung unterzogen. Üblicherweise wird hierfür eine Desorptionslösung (z. B. eine Mischung aus Natriumhydroxid und …) verwendet. Natriumcyanid) wird verwendet, um das Gold bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck von der Aktivkohle zu desorbieren. Die desorbierte goldhaltige Lösung wird dann elektrolysiert, um Gold zu gewinnen.

3.6 Behandlung von Rückständen und Abfallflüssigkeiten

1. Behandlung von RückständenNach der Goldgewinnung enthalten die verbleibenden Rückstände noch eine gewisse Menge an Cyanid und anderen Verunreinigungen. Um den Umweltschutzanforderungen gerecht zu werden, müssen die Rückstände behandelt werden. Eine gängige Methode ist die Zugabe von Reagenzien wie Natriummetabisulfit und Kupfersulfat zu den Rückständen, um Cyanid zu zersetzen und zu entfernen. Nach der Behandlung können die Rückstände ordnungsgemäß gelagert oder weiterverarbeitet werden.

2. Abfall - Flüssigkeitsbehandlung: Die während des Prozesses entstehende Abfallflüssigkeit enthält auch Cyanid und andere Schadstoffe. Sie muss durch Verfahren wie chemische Fällung, Ionenaustausch und biologische Behandlung behandelt werden, um den Schadstoffgehalt zu reduzieren und die nationalen Abwassernormen vor der Einleitung zu erfüllen.

4. Fazit

Das Cyanidlaugungsverfahren bietet einzigartige Anwendungsmöglichkeiten im Goldbergbau, insbesondere für feinkörnige, minderwertige und wenig durchlässige Golderze. Durch eine Reihe strenger Prozessschritte kann dieses Verfahren Gold effektiv aus Erzen extrahieren. Es ist jedoch zu beachten, dass aufgrund der Verwendung von Cyanid strenge Sicherheits- und Umweltschutzmaßnahmen getroffen werden müssen, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten und die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Bergbautechnologie ist zu erwarten, dass weitere Verbesserungen und Optimierungen dieses Verfahrens die Effizienz der Goldgewinnung steigern, die Kosten senken und gleichzeitig die Umweltfreundlichkeit gewährleisten.