Λειτουργίες διεργασιών κυανίωσης και άνθρακα σε πολτό (CIP) για την εξόρυξη χρυσού

Η κυάνωση για την εξόρυξη χρυσού έχει υιοθετηθεί ευρέως στα χρυσωρυχεία λόγω της ισχυρής προσαρμοστικότητάς της σε διάφορα μεταλλεύματα, των δυνατοτήτων παραγωγής χρυσού επί τόπου και των υψηλών ποσοστών ανάκτησης. Ωστόσο, λόγω ανησυχιών για την περιβαλλοντική αξιολόγηση, τα ορυχεία είτε επεξεργάζονται τα λύματα πριν ή μετά την είσοδό τους στη δεξαμενή για να επιτύχουν μηδενική απόρριψη, είτε χρησιμοποιούν παράγοντες έκπλυσης χαμηλής περιεκτικότητας σε κυάνιο ή χωρίς κυάνιο για την προστασία του περιφερειακού οικολογικού περιβάλλοντος. Αυτό το άρθρο εισάγει τις λειτουργίες της κυάνωσης και της διεργασίας Άνθρακα σε πολτό για την εξόρυξη χρυσού. Στόχος δεν είναι μόνο η κατανόηση των μηχανισμών εξόρυξης χρυσού, αλλά και η εξάλειψη της ρύπανσης και η μετάβαση στη δημιουργία φιλικών προς το περιβάλλον ορυχείων.

Κυανίωση για την εξόρυξη χρυσού

Οι λειτουργικοί παράγοντες περιλαμβάνουν τις συγκεντρώσεις κυανίου και οξυγόνου, τη θερμοκρασία, το μέγεθος και το σχήμα των σωματιδίων χρυσού στο μετάλλευμα, τη συγκέντρωση του πολτού, την περιεκτικότητα σε λάσπη, το επιφανειακό φιλμ των σωματιδίων χρυσού και τον χρόνο έκπλυσης.

Όταν η συγκέντρωση κυανίου είναι χαμηλή, η διαλυτότητα του οξυγόνου είναι σχετικά υψηλή και ο ρυθμός διάλυσης του χρυσού εξαρτάται από τη συγκέντρωση κυανίου . Όταν η συγκέντρωση κυανίου είναι υψηλή, ο ρυθμός διάλυσης του χρυσού καθορίζεται αποκλειστικά από τη συγκέντρωση οξυγόνου. Γενικά, η συγκέντρωση κυανίου κυμαίνεται από 0.03% έως 0.05%. Η προσθήκη ορισμένων οξειδωτικών, βοηθητικών έκπλυσης ή η άμεση εισαγωγή οξυγόνου βελτιώνει σημαντικά το αποτέλεσμα της έκπλυσης.

Για παράδειγμα, ένα εργοστάσιο με άνθρακα σε πολτό αντικατέστησε τον αέρα με αέριο πλούσιο σε οξυγόνο (με περιεκτικότητα σε οξυγόνο πάνω από 90%) και τον έγχυσε στη δεξαμενή έκπλυσης. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμός έκπλυσης αυξήθηκε κατά 0.89 ποσοστιαίες μονάδες. Ένας συμπυκνωτής πρόσθεσε 98% οξικό μόλυβδο με ρυθμό 0.1 kg ανά τόνο μεταλλεύματος στην πρώτη δεξαμενή έκπλυσης. Κατά συνέπεια, η ποιότητα χρυσού των απορριμμάτων μειώθηκε από 0.218 g/t σε 0.209 g/t.

Ο ρυθμός διάλυσης του χρυσού στο διάλυμα κυανίου αυξάνεται με την άνοδο της θερμοκρασίας. Συνήθως, η θερμοκρασία διατηρείται μεταξύ 10°C και 20°C. Κάτω από τους 1.34°C, το διάλυμα κρυσταλλώνεται. Ως εκ τούτου, το χειμώνα, οι βόρειοι συγκεντρωτές χρησιμοποιούν συχνά φυσητήρες για να ψήσουν φραγμένους αγωγούς. Πάνω από τους 34.7°C, το διάλυμα μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση και συχνά διαφεύγει αέριο. Για να σταθεροποιηθούν και να μειωθούν οι χημικές απώλειες, συνήθως προστίθεται μια κατάλληλη ποσότητα αλκαλίου, γνωστή ως προστατευτικό αλκάλιο, για την προώθηση της αντίδρασης προς την κατεύθυνση της εξασθενημένης υδρόλυσης.

Ο λεπτόκοκκος χρυσός έχει μεγάλη εκτεθειμένη επιφάνεια μετά την άλεση και διαλύεται εύκολα με κυανίωση. Επιπλέον, τα σωματίδια χρυσού με τη μορφή νιφάδων, μικρών σφαιρών και εκείνων με εσωτερικούς πόρους είναι σχετικά εύκολο να διαλυθούν. Όταν η συγκέντρωση του πολτού είναι χαμηλή, το ιξώδες είναι μικρό και οι ρυθμοί διάχυσης των ιόντων κυανίου και του οξυγόνου στο διάλυμα στην επιφάνεια των σωματιδίων χρυσού είναι υψηλοί. Ως αποτέλεσμα, ο χρυσός διαλύεται γρήγορα και ο ρυθμός έκπλυσης είναι υψηλός. Ωστόσο, μια χαμηλή συγκέντρωση θα αυξήσει τον όγκο του πολτού, οδηγώντας σε μεγαλύτερες απαιτήσεις εξοπλισμού και μεγαλύτερη κατανάλωση αντιδραστηρίου. Η κατάλληλη συγκέντρωση πολτού είναι 40% - 50%. Όταν το μετάλλευμα περιέχει μεγάλη ποσότητα λάσπης και έχει πολύπλοκες ιδιότητες, η συγκέντρωση πρέπει να ελέγχεται στο 20% - 30%.

Οι ακαθαρσίες σχηματίζουν διάφορα φιλμ στην επιφάνεια των σωματιδίων χρυσού, επηρεάζοντας την έκπλυση του χρυσού. Τα σχετικά ορυκτά αντιδρούν με οξυγόνο, κυάνιο και αλκάλια, εμποδίζοντας την έκπλυση του χρυσού. Καθώς ο χρόνος έκπλυσης αυξάνεται, ο ρυθμός έκπλυσης αυξάνεται σε ένα ορισμένο όριο, αλλά στη συνέχεια ο ρυθμός μειώνεται. Αυτό συμβαίνει επειδή ο όγκος και το μέγεθος των σωματιδίων του χρυσού μειώνονται, η απόσταση μεταξύ των συμπλεγμάτων κυανιδίου, διαλυμένου οξυγόνου και χρυσού διαστέλλεται και η συσσώρευση ακαθαρσιών σχηματίζει ένα φιλμ που είναι επιβλαβές για την έκπλυση. Το «μπλοκάρισμα» του αναδευτήρα στη δεξαμενή έκπλυσης, που προκαλείται από υψηλή συγκέντρωση, χαμηλή λεπτότητα, χαμηλό όγκο αέρα και το δομικό διάκενο μεταξύ της κάτω πτερωτής και του πυθμένα της δεξαμενής, επηρεάζει επίσης την έκπλυση του χρυσού. Μετά την εμπλοκή των δεξαμενών σε ένα εργαστήριο κυανίωσης, οι εργαζόμενοι περιέστρεψαν χειροκίνητα το μηχάνημα και χρησιμοποίησαν πιστόλια νερού υψηλής πίεσης, πιστόλια αέρα και μακριές χαλύβδινες ράβδους για να αποφράξουν τους αγωγούς. Τελικά, διαπιστώθηκε ότι το διάκενο μεταξύ της κάτω πτερωτής και του πυθμένα της δεξαμενής ήταν τετραπλάσιο της κανονικής τιμής. Το πρόβλημα λύθηκε μετά την προσαρμογή.

Διαδικασία Carbon-in-Pulp (CIP) για την εξόρυξη χρυσού

Οι λειτουργικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την προσρόφηση ενεργού άνθρακα , την εκρόφηση και την ηλεκτρόλυση, καθώς και την αναγέννηση του άνθρακα.

Πριν χρησιμοποιήσετε νέο άνθρακα, είναι απαραίτητο να "στρογγυλοποιήσετε τις άκρες και να αφαιρέσετε τα υπολείμματα" μέσω της προ-τριβής. Κατά την αγορά άνθρακα, θα πρέπει να διασφαλίζεται τόσο η ικανότητα προσρόφησης όσο και η αντοχή. Η πυκνότητα συσκευασίας πρέπει να είναι 0.50 kg/L - 0.55 kg/L και το μέγεθος των σωματιδίων πρέπει να είναι κανονικό και ομοιόμορφο, γενικά 6 - 12 mesh ή 6 - 16 mesh. Η περιεκτικότητα σε τέφρα και η περιεκτικότητα σε σωματίδια μικρού μεγέθους δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3%. Σε ένα εργοστάσιο άνθρακα σε πολτό, η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα σε σκόνη οδήγησε στην ποιότητα του χρυσού του υγρού της ουράς να είναι περισσότερο από 16 φορές υψηλότερη από την κανονική, με αποτέλεσμα απώλειες χρυσού. Ως αποτέλεσμα, ο άνθρακας έπρεπε να αντικατασταθεί πλήρως.

Η πυκνότητα του άνθρακα στις δεξαμενές προσρόφησης αυξάνεται σε μια κλίση. Λαμβάνοντας υπόψη τη γήρανση του άνθρακα, η συχνή εξαγωγή είναι ευεργετική για την ανάκτηση χρυσού. Μια μονάδα παραγωγής άνθρακα σε πολτό άλλαξε τον κύκλο εξαγωγής άνθρακα από τρεις ημέρες σε κάθε δεύτερη μέρα και η παραγωγή αυξήθηκε κατά ένα τέταρτο. Όταν η δεξαμενή ξεχειλίσει και ο άνθρακας τελειώσει, ο χρυσός είναι βέβαιο ότι θα χαθεί. Αυτό προκαλείται κυρίως από το φράξιμο της σήτας συγκράτησης άνθρακα. Τα υπολείμματα πρέπει να αφαιρούνται εκ των προτέρων μετά τον ταξινομητή και τον υδροκυκλώνα. Ως σήτα συγκράτησης άνθρακα χρησιμοποιείται οριζόντια κυλινδρική οθόνη. Το πρόβλημα μπορεί επίσης να λυθεί με τη μείωση της συγκέντρωσης του πολτού ή της πυκνότητας του άνθρακα του πυθμένα και την αύξηση του όγκου αέρα του αγωγού αέρα δίπλα στην οθόνη.

Η διαρροή άνθρακα από την τελευταία δεξαμενή προσρόφησης είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητη. Ένα πλέγμα ασφαλείας 40 ματιών στη δεξαμενή ανάμειξης απορριμμάτων χρησιμεύει ως κρίσιμο σημείο ελέγχου. Θα πρέπει να ελέγχεται και να συντηρείται συχνά για να διασφαλίζεται η ακεραιότητά του. Για τη μείωση της φθοράς του άνθρακα, χρησιμοποιείται συνήθως ανάδευση χαμηλής ταχύτητας.

Η εκρόφηση και η ηλεκτρόλυση πραγματοποιούνται σε διάλυμα 1% υδροξειδίου του νατρίου και κυανιούχου νατρίου υπό πίεση 0.35 MPa - 0.39 MPa, επιτυγχάνοντας εκρόφηση στους 135°C - 160°C, η οποία είναι πάνω από το σημείο βρασμού του διαλύματος. Η περιεκτικότητα σε χρυσό του άπαχου άνθρακα είναι μικρότερη από 50 g/t. Επί του παρόντος, η εκρόφηση και η ηλεκτρόλυση χωρίς κυάνιο εφαρμόζονται ευρέως.

Για την αναγέννηση του άνθρακα, συνήθως εμποτίζεται σε αραιό νιτρικό οξύ 3% - 5% ή υδροχλωρικό οξύ για 0.5 - 1 ώρα. Οι εργάτες πρέπει να το ανακατεύουν κατά διαστήματα. Αφού το βγάλετε από τη δεξαμενή, μουλιάζεται σε νερό για να αφαιρεθεί το διάλυμα έκπλυσης οξέος. Στη συνέχεια, εμποτίζεται σε 1% υδροξείδιο του νατρίου για να εξουδετερωθεί το υπόλοιπο οξύ. Τέλος, πλένεται με 2 - 3 φορές τον όγκο της κλίνης άνθρακα.