Recuperación eficaz de oro con cianuro de sodio: descripción general del proceso de suspensión de carbón

La extracción de oro con cianuro se utiliza ampliamente en las minas de oro debido a su gran adaptabilidad a los minerales, su capacidad para producir oro in situ y sus altas tasas de recuperación. Sin embargo, debido a problemas de protección ambiental, se están implementando medidas para tratar las aguas residuales antes y después del almacenamiento con el fin de lograr cero descargas, o bien, utilizar agentes de lixiviación con bajo contenido de cianuro o libres de cianuro para proteger el medio ambiente regional. Este artículo presenta los procesos de extracción de oro con cianuro y carbón en pulpa (CIP), con el objetivo de comprender los principios de la extracción de oro, eliminando la contaminación y avanzando hacia una minería más sostenible.

Extracción de oro con cianuro

Los factores operativos incluyen las concentraciones de cianuro y oxígeno, la temperatura, el tamaño y la forma de las partículas de oro en el mineral, la densidad de la pulpa, el contenido de la suspensión, la película superficial de las partículas de oro y el tiempo de lixiviación.

Cuando la concentración de cianuro es baja, la solubilidad del oxígeno es relativamente alta y la tasa de disolución del oro depende de la concentración de cianuro; cuando la concentración de cianuro es alta, la tasa de disolución del oro está determinada únicamente por la concentración de oxígeno, que generalmente varía de 0.03% a 0.05%. A menudo se agregan ciertos oxidantes, auxiliares de lixiviación o inyección directa de oxígeno para mejorar significativamente la eficiencia de la lixiviación. En una planta de carbón en pulpa, reemplazar el aire con gas rico en oxígeno (más del 90% de oxígeno) en el tanque de lixiviación aumentó la tasa de lixiviación en 0.89 puntos porcentuales. En otra planta, agregar 0.1 kg/tonelada de acetato de plomo al 98% al primer tanque de lixiviación resultó en una disminución en la ley de oro de los relaves de 0.218 g/tonelada a 0.209 g/tonelada. La tasa de disolución del oro en solución de cianuro aumenta con la temperatura, que generalmente se mantiene entre 10 °C y 20 °C; Por debajo de 1.34 °C, el oro cristaliza, por lo que las plantas del norte suelen usar sopletes para descongelar las tuberías obstruidas en invierno. Por encima de 34.7 °C, el oro se vuelve líquido, liberando a menudo gas. Para estabilizar y reducir las pérdidas químicas, se añade una cantidad adecuada de álcali para promover la reacción de hidrólisis; este álcali se denomina álcali protector.

Las partículas finas de oro tienen una gran superficie expuesta, lo que las hace fácilmente solubles en cianuro. Además, el oro en escamas, las pequeñas partículas esféricas y las partículas con poros internos también se disuelven con mayor facilidad. Una menor densidad de pulpa resulta en una menor viscosidad, lo que permite que los iones de cianuro y el oxígeno se difundan más rápidamente a la superficie de las partículas de oro, lo que resulta en una disolución más rápida y mayores tasas de lixiviación. Sin embargo, una menor concentración puede aumentar el volumen de la pulpa, incrementando los costos de equipo y reactivos. La densidad adecuada de la pulpa generalmente es del 40% al 50%, pero en casos con alto contenido de lodo y propiedades complejas, debe controlarse entre el 20% y el 30%. Las impurezas pueden formar diversas películas en la superficie de las partículas de oro, lo que afecta la lixiviación del oro. Los minerales asociados reaccionan con el oxígeno, el cianuro y los álcalis, dificultando la extracción de oro. A medida que aumenta el tiempo de lixiviación, la velocidad de lixiviación mejora hasta cierto límite, después del cual disminuye debido a la reducción del volumen y tamaño del oro, lo que aumenta la distancia entre el cianuro, el oxígeno disuelto y los complejos de oro, mientras que las impurezas se acumulan formando películas de lixiviación dañinas. El atascamiento del agitador del tanque de lixiviación se debe a menudo a la alta concentración, la baja finura y el flujo de aire insuficiente, así como a la brecha estructural entre el impulsor inferior y el fondo del tanque. En un taller de cianuro, tras atascarse el tanque, se requirió intervención manual con pistolas de agua a alta presión, pistolas de aire y barras de acero largas para desatascar las tuberías. Finalmente, se descubrió que la brecha entre el impulsor inferior y el fondo del tanque era cuatro veces mayor que la convencional, y una vez ajustado, el problema se resolvió.

Extracción de oro mediante carbón en pulpa (CIP)

Los factores operativos incluyen la adsorción, desorción y electrólisis del carbón activado , así como la regeneración del carbón.

Antes de usar carbón activado, debe afilarse y desempolvarse mediante premolido. Al adquirir carbón, es fundamental asegurarse de que tanto la capacidad de adsorción como la resistencia sean excelentes, con una densidad de llenado de 0.50 kg/L a 0.55 kg/L. El tamaño de partícula debe ser uniforme, generalmente entre 6 y 12 mesh o entre 6 y 16 mesh, y el contenido de cenizas y material de tamaño inferior no debe superar el 3%. En una planta de pulpa de carbón, el alto contenido de carbón en polvo provocó que la ley de oro del líquido de relaves superara el nivel convencional en más de 16 veces, lo que provocó una pérdida de oro y requirió un reemplazo completo del carbón. La densidad del carbón en el tanque de adsorción aumenta gradualmente; considerando su envejecimiento, el reemplazo frecuente del carbón beneficia la recuperación de oro. En una planta de pulpa de carbón, el ciclo de reemplazo de carbón se modificó de cada 3 días a cada 25 días, lo que resultó en un aumento del XNUMX% en la producción.

La pérdida de carbón durante el desbordamiento también provocará pérdida de oro, principalmente causada por la obstrucción de la criba de separación de carbón. Es necesario eliminar previamente los residuos después del clasificador y el ciclón. La criba de separación de carbón debe ser cilíndrica horizontal, y los problemas también pueden solucionarse reduciendo la concentración de pulpa o ajustando la densidad del carbón en el fondo y el flujo de aire en el conducto de aire lateral de la criba. El problema más preocupante es la fuga de carbón del tanque de relaves de adsorción; una criba de seguridad de malla 40 en el tanque de mezcla de relaves desempeña un papel crucial como "controlador", y debe revisarse y mantenerse regularmente para garantizar su integridad. Para reducir el desgaste del carbón, se suele utilizar agitación a baja velocidad.

La desorción y la electrólisis se realizan en una solución de hidróxido de sodio al 1 % y cianuro de sodio a una presión de 0.35 MPa a 0.39 MPa, logrando la desorción a temperaturas de 135 °C a 160 °C, superiores al punto de ebullición de la solución. El contenido de oro en el carbón empobrecido es inferior a 50 g/t, y actualmente se aplican ampliamente la desorción y la electrólisis sin cianuro.

Para la regeneración del carbón, se utiliza una solución diluida de ácido nítrico o ácido clorhídrico del 3% al 5% durante un remojo de 0.5 a 1 hora (igual que se indica a continuación), con agitación manual intermitente. Tras el remojo, el carbón se enjuaga con agua para eliminar la solución ácida, seguido de un remojo en una solución de hidróxido de sodio al 1% para neutralizar cualquier ácido restante. Finalmente, el carbón se lava con un volumen de agua de 2 a 3 veces superior al del lecho de carbón.

Concentración de cianuro, alcalinidad y densidad de carbono

Después de medir la concentración de la suspensión, fíltrela usando un embudo con papel de filtro. Tome un cierto volumen (en mililitros) en un matraz cónico, agregue 3-5 gotas de naranja de metilo, y la solución mostrará un color amarillo claro. Titule con solución estándar de nitrato de plata hasta que aparezca un color rosa; el volumen de nitrato de plata consumido en el tubo de titulación ácida indica el contenido de cianuro, que corresponde a la concentración de cianuro. Esto se puede ajustar cambiando el caudal de la solución de cianuro de sodio . En esta solución, agregue 1-2 gotas de fenolftaleína, que se volverá rosa, y titule con solución estándar de ácido acético hasta que el color rosa desaparezca. La diferencia en el nivel del menisco en el tubo de titulación ácida antes y después de la titulación indica el volumen de ácido acético consumido (en mililitros), que corresponde al contenido de cal. En ocasiones, se utiliza ácido oxálico para la titulación, controlando el pH de la suspensión entre 10 y 12. El contenido de óxido de calcio en la suspensión es de aproximadamente 0.01 % a 0.02 %. La alcalinidad también se puede ajustar modificando la cantidad de cal añadida. Por ejemplo, en un dosificador de cal de disco, la cantidad se puede controlar ajustando la posición del deflector.

Un recipiente cilíndrico de carbón de 1 litro, con un asa de varilla corrugada δ8, tiene una longitud de aproximadamente el 75 % de la profundidad del tanque. La parte superior del asa está conectada a una tapa de hierro semiabierta del recipiente mediante un alambre fino de hierro o una cuerda de nailon. Al tensar o aflojar el alambre o la cuerda, la suspensión de carbón puede entrar en el recipiente. Tras retirar el recipiente del tanque, vierta la suspensión de carbón recolectada en un tamiz de muestra, enjuáguelo bien con agua limpia y elimine las gotas de agua antes de pesar la cantidad de carbón, lo que da como resultado la densidad de carbono para esta medición, expresada en gramos por litro. Se toman muestras de las partes superior, media e inferior del tanque, y el valor promedio se toma como la densidad de carbono del tanque. Los procesos de extracción, inyección, descarga y lavado ácido del carbón se han automatizado mediante chorro de agua a presión. Por lo tanto, el ajuste de la densidad de carbono en el tanque de adsorción puede gestionarse mediante carbón por aire y carbón por gravedad, según los resultados de la detección.

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