Effektive Goldgewinnung mit Natriumcyanid: Überblick über den Kohlenstoffschlammprozess

Die Cyanid-Goldgewinnung wird in Goldminen häufig eingesetzt, da sie sich gut an Erze anpasst, Gold vor Ort produziert und hohe Gewinnungsraten bietet. Aus Umweltschutzgründen werden jedoch Maßnahmen ergriffen, um das Abwasser vor und nach der Lagerung zu behandeln, um eine Null-Ableitung zu erreichen oder umweltfreundliche Lösungen zu verwenden.Zyanid or cyanide-free leaching agents to protect the regional ecological environment. This article introduces the operations of cyanide and Kohlenstoff-in-pulp (CIP) gold extraction, aiming to grasp the principles of gold extraction while eliminating pollution and moving towards environmentally friendly mining.

Cyanid-Goldgewinnung

Zu den Betriebsfaktoren zählen die Cyanid- und Sauerstoffkonzentrationen, die Temperatur, die Größe und Form der Goldpartikel im Erz, die Dichte des Erzes, der Schlammgehalt, der Oberflächenfilm auf den Goldpartikeln und die Auslaugungszeit.

Bei geringer Cyanidkonzentration ist die Sauerstofflöslichkeit relativ hoch und die Auflösungsrate des Goldes hängt von der Cyanidkonzentration ab. Bei hoher Cyanidkonzentration wird die Auflösungsrate des Goldes ausschließlich durch die Sauerstoffkonzentration bestimmt, die im Allgemeinen zwischen 0.03 % und 0.05 % liegt. Um die Auslaugungseffizienz deutlich zu verbessern, werden oft bestimmte Oxidationsmittel, Auslaughilfen oder direkte Sauerstoffeinspritzung zugegeben. In einer Carbon-in-Pulp-Anlage konnte die Auslaugrate um 90 Prozentpunkte erhöht werden, indem im Auslaugtank Luft durch sauerstoffreiches Gas (über 0.89 % Sauerstoff) ersetzt wurde. In einer anderen Anlage führte die Zugabe von 0.1 kg/t 98-prozentigem Bleiacetat zum ersten Auslaugtank zu einer Verringerung des Goldgehalts im Rückstand von 0.218 g/t auf 0.209 g/t. Die Auflösungsrate von Gold in einer Cyanidlösung steigt mit der Temperatur, die normalerweise zwischen 10 und 20 °C gehalten wird. Unter 1.34 °C kristallisiert Gold, weshalb in nördlichen Anlagen im Winter häufig Lötlampen zum Auftauen verstopfter Rohre eingesetzt werden. Über 34.7 °C verflüssigt sich Gold und setzt häufig Gas frei. Zur Stabilisierung und Reduzierung chemischer Verluste wird eine entsprechende Menge Alkali zugesetzt, um die Hydrolysereaktion zu fördern; dieses Alkali wird als Schutzalkali bezeichnet.

Feine Goldpartikel haben eine große freiliegende Oberfläche und sind daher leicht in Cyanid löslich. Darüber hinaus lösen sich auch blättriges Gold, kleine kugelförmige Goldpartikel und Goldpartikel mit inneren Poren leichter auf. Eine geringere Dichte des Breis führt zu einer niedrigeren Viskosität, wodurch Cyanidionen und Sauerstoff schneller an die Oberfläche der Goldpartikel diffundieren können, was zu einer schnelleren Auflösung und höheren Auslaugungsraten führt. Eine geringere Konzentration kann jedoch das Volumen des Breis erhöhen und so die Kosten für Ausrüstung und Reagenzien erhöhen. Die geeignete Dichte des Breis beträgt im Allgemeinen 40 % bis 50 %, sollte jedoch bei hohem Schlammgehalt und komplexen Eigenschaften auf 20 % bis 30 % begrenzt werden. Verunreinigungen können verschiedene Filme auf der Oberfläche von Goldpartikeln bilden und die Goldlaugung beeinträchtigen. Begleitmineralien reagieren mit Sauerstoff, Cyanid und Alkali und erschweren so die Goldgewinnung. Mit zunehmender Laugungszeit verbessert sich die Laugungsrate bis zu einem bestimmten Grenzwert. Danach sinkt sie aufgrund der Volumen- und Größenreduzierung des Goldes wieder, wodurch sich der Abstand zwischen Cyanid, gelöstem Sauerstoff und Goldkomplexen vergrößert, während sich Verunreinigungen ansammeln und schädliche Laugungsfilme bilden. Das „Feststecken“ des Rührwerks im Laugungstank ist häufig auf hohe Konzentration, geringe Feinheit und unzureichenden Luftstrom sowie den strukturellen Spalt zwischen dem unteren Rührwerk und dem Tankboden zurückzuführen. In einer Cyanidwerkstatt war ein Tank, der feststeckte, manueller Eingriff erforderlich. Dabei wurden Hochdruckwasserpistolen, Luftpistolen und lange Stahlstangen eingesetzt, um die verstopften Rohre zu befreien. Schließlich stellte sich heraus, dass der Spalt zwischen dem unteren Rührwerk und dem Tankboden viermal so groß war wie üblich. Nach der Korrektur war das Problem behoben.

Carbon-in-Pulp (CIP)-Goldgewinnung

Zu den betrieblichen Faktoren gehören Aktivkohle Adsorption, Desorption und Elektrolyse sowie Kohlenstoffregeneration.

Vor dem Einsatz von Aktivkohle sollte diese durch Vormahlen geschärft und entstaubt werden. Beim Kauf von Aktivkohle ist unbedingt auf eine hohe Adsorptionskapazität und Festigkeit zu achten, mit einer Fülldichte von 0.50 kg/l bis 0.55 kg/l. Die Partikelgröße sollte gleichmäßig sein, in der Regel zwischen 6 und 12 Maschenweite oder 6 und 16 Maschenweite. Der Aschegehalt und der Unterkornanteil sollten 3 % nicht überschreiten. In einer Kohlezellstoffanlage führte der hohe Gehalt an pulverisierter Kohle dazu, dass der Goldgehalt im Rückstand den üblichen Wert um mehr als das 16-fache überschritt. Dies führte zu Goldverlusten und machte einen vollständigen Austausch der Aktivkohle erforderlich. Die Dichte der Aktivkohle im Adsorptionstank steigt graduell an; angesichts der Alterung ist ein häufiger Austausch der Aktivkohle für die Goldgewinnung von Vorteil. In einer Kohlezellstoffanlage wurde der Austauschzyklus von drei Tagen auf zwei Tage umgestellt, was zu einer Produktionssteigerung von 3 % führte.

Kohlenstoffverlust beim Überlauf führt ebenfalls zu Goldverlust, hauptsächlich verursacht durch Verstopfung des Kohlenstoffabscheidesiebs. Es ist notwendig, Rückstände nach dem Klassierer und Zyklon vorab zu entfernen. Das Kohlenstoffabscheidesieb sollte ein horizontales, zylindrisches Sieb sein. Probleme können auch durch Reduzierung der Schlammkonzentration oder Anpassung der Kohlenstoffdichte am Boden und des Luftstroms im seitlichen Luftkanal des Abscheidesiebs behoben werden. Das größte Problem ist der Kohlenstoffaustritt aus dem Adsorptionsrückstandsbehälter. Ein 40-Maschen-Sicherheitssieb am Rückstandsmischbehälter spielt eine wichtige Rolle als „Torwächter“ und sollte regelmäßig überprüft und gewartet werden, um sicherzustellen, dass es intakt ist. Um den Kohlenstoffverschleiß zu reduzieren, wird üblicherweise langsam gerührt.

Desorption und Elektrolyse werden in einer Lösung aus 1% Natriumhydroxid durchgeführt und Natriumcyanid Bei einem Druck von 0.35 MPa bis 0.39 MPa wird die Desorption bei Temperaturen von 135 °C bis 160 °C erreicht, die über dem Siedepunkt der Lösung liegen. Der Goldgehalt der abgereicherten Kohle liegt unter 50 g/t. Derzeit werden häufig cyanidfreie Desorption und Elektrolyse eingesetzt.

Zur Regeneration der Aktivkohle wird eine 3- bis 5-prozentige verdünnte Salpetersäure- oder Salzsäurelösung verwendet. Die Aktivkohle wird 0.5 bis 1 Stunde lang eingeweicht (dasselbe gilt auch unten), wobei gelegentlich manuell gerührt wird. Nach dem Einweichen wird die Aktivkohle mit Wasser gespült, um die Säurelösung zu entfernen. Anschließend wird sie in einer 1-prozentigen Natronlauge eingeweicht, um die verbleibende Säure zu neutralisieren. Abschließend wird die Aktivkohle mit der zwei- bis dreifachen Wassermenge im Verhältnis zum Aktivkohlebett gewaschen.

Cyanidkonzentration, Alkalität und Kohlenstoffdichte

Nach der Konzentrationsmessung wird die Suspension mit einem Trichter und Filterpapier gefiltert. Ein bestimmtes Volumen (in Millilitern) wird in einen Erlenmeyerkolben gegeben, 3–5 Tropfen Methylorange werden hinzugefügt, und die Lösung färbt sich hellgelb. Titrieren Sie mit einer Standard-Silbernitratlösung, bis eine rosa Farbe erscheint. Das im Säuretitrationsröhrchen verbrauchte Silbernitratvolumen gibt den Cyanidgehalt an, der der Cyanidkonzentration entspricht. Dieser kann durch Änderung der Durchflussrate des Natriumcyanid Lösung. Zu dieser Lösung werden 1–2 Tropfen Phenolphthalein gegeben, das sich rosa verfärbt, und mit Essigsäure-Standardlösung titriert, bis die rosa Farbe verschwindet. Der Unterschied im Meniskusniveau des Säuretitrierrohrs vor und nach der Titration zeigt die verbrauchte Essigsäuremenge (in Millilitern) an, die dem Kalkgehalt entspricht. Manchmal wird Oxalsäure zur Titration verwendet, um den pH-Wert der Aufschlämmung zwischen 10 und 12 zu halten. Der Calciumoxidgehalt in der Aufschlämmung beträgt etwa 0.01 % bis 0.02 %. Die Alkalität kann auch durch die zugegebene Kalkmenge angepasst werden. Beispielsweise kann bei einem Scheibenkalkgeber die Menge durch Verstellen der Position der Blende gesteuert werden.

Ein zylindrischer 1-Liter-Aktivkohlebehälter mit einem Griff aus δ8-Bewehrungsstahl hat eine Grifflänge von etwa 75 % der Tanktiefe. Das obere Ende des Griffs ist über einen feinen Eisendraht oder eine Nylonschnur mit dem halboffenen Deckel des Behälters verbunden. Durch Festziehen oder Lösen des Drahtes oder der Schnur gelangt die Kohlenstoffaufschlämmung in den Behälter. Nach dem Herausnehmen des Behälters aus dem Tank wird die gesammelte Kohlenstoffaufschlämmung in ein Probensieb geschüttet, gründlich mit klarem Wasser gespült und alle Wassertropfen entfernt. Anschließend wird die Kohlenstoffmenge gewogen, um die Kohlenstoffdichte für diese Messung in Gramm pro Liter zu ermitteln. Proben werden aus dem oberen, mittleren und unteren Teil des Tanks entnommen, und der Durchschnittswert wird als Kohlenstoffdichte des Tanks verwendet. Die Prozesse der Kohlenstoffextraktion, -einspeisung, -entladung und Säurewäsche wurden alle durch Druckwasserstrahlen automatisiert. Daher kann die Kohlenstoffdichte im Adsorptionstank anhand der Messergebnisse durch luftgeförderte oder schwerkraftgeförderte Kohlenstoffzufuhr angepasst werden.

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