Tõhus kulla taastamine naatriumtsüaniidi abil: süsiniku läga protsessi ülevaade

Tsüaniidkulla ekstraheerimist kasutatakse kullakaevandustes laialdaselt tänu selle heale kohanemisvõimele maakide suhtes, võimele toota kulda kohapeal ja kõrgele taaskasutusmäärale. Keskkonnakaitseprobleemide tõttu võetakse aga meetmeid reovee töötlemiseks enne ja pärast ladustamist, et saavutada nullheide, või kasutatakse madalatsüaniid või tsüaniidivabu leostusaineid piirkondliku ökoloogilise keskkonna kaitsmiseks. See artikkel tutvustab tsüaniidi ja SüsinikKulla kaevandamine tselluloosis (CIP), mille eesmärk on mõista kulla kaevandamise põhimõtteid, kõrvaldades samal ajal reostust ja liikudes keskkonnasõbraliku kaevandamise suunas.

Kulla tsüaniidi ekstraheerimine

Töötegurite hulka kuuluvad tsüaniidi ja hapniku kontsentratsioonid, temperatuur, maagi kullaosakeste suurus ja kuju, tselluloosi tihedus, suspensiooni sisaldus, kullaosakeste pinnakile ja leostumisaeg.

Kui tsüaniidi kontsentratsioon on madal, on hapniku lahustuvus suhteliselt kõrge ja kulla lahustumiskiirus sõltub tsüaniidi kontsentratsioonist; kui tsüaniidi kontsentratsioon on kõrge, määrab kulla lahustumiskiiruse ainult hapniku kontsentratsioon, jäädes üldiselt vahemikku 0.03–0.05%. Leostamise efektiivsuse oluliseks parandamiseks lisatakse sageli teatud oksüdeerijaid, leostusaineid või otsest hapniku sissepritsimist. Ühes süsinikku tselluloositootmisjaamas suurendas õhu asendamine hapnikurikka gaasiga (üle 90% hapniku) leostumiskiirust 0.89 protsendipunkti võrra. Teises tehases vähendas 0.1 kg/tonni 98% pliiatsetaadi lisamine esimesse leostuspaaki kulla kvaliteedi 0.218 g/tonnilt 0.209 g/tonnile. Kulla lahustumiskiirus tsüaniidilahuses suureneb temperatuuriga, mida hoitakse tavaliselt vahemikus 10–20 °C; Alla 1.34 °C kuld kristalliseerub, mistõttu põhjapoolsetes tehastes kasutatakse talvel ummistunud torude sulatamiseks sageli puhureid. Üle 34.7 °C muutub kuld vedelaks, eraldades sageli gaasi. Stabiliseerimiseks ja keemiliste kadude vähendamiseks lisatakse sobiv kogus leelist, et soodustada hüdrolüüsireaktsiooni; seda leelist nimetatakse kaitsvaks leeliseks.

Peentel kullaosakestel on suur avatud pindala, mistõttu nad lahustuvad tsüaniidis kergesti. Lisaks lahustuvad ka helbeline kuld, väikesed sfäärilised kullaosakesed ja sisemiste pooridega kullaosakesed kergemini. Väiksem tselluloosi tihedus põhjustab madalamat viskoossust, mis võimaldab tsüaniidiioonidel ja hapnikul kiiremini kullaosakeste pinnale difundeeruda, mis viib kiirema lahustumiseni ja suurema leostumiskiiruseni. Madalam kontsentratsioon võib aga suurendada tselluloosi mahtu, suurendades seadmete ja reagentide kulusid. Sobiv tselluloosi tihedus on üldiselt 40–50%, kuid suure mudasisalduse ja keeruliste omaduste korral tuleks seda kontrollida 20–30% juures. Lisandid võivad kullaosakeste pinnale moodustada mitmesuguseid kilesid, mis mõjutavad kulla leostumist. Seotud mineraalid reageerivad hapniku, tsüaniidi ja leelisega, takistades kulla ekstraheerimist. Leostumisaja pikenedes paraneb leostumiskiirus teatud piirini, mille järel kiirus väheneb kulla mahu ja suuruse vähenemise tõttu, suurendades tsüaniidi, lahustunud hapniku ja kullakomplekside vahelist kaugust, samal ajal kui lisandid kogunevad, moodustades kahjulikke leostumiskilesid. Leostuspaagi segisti "kinnijäämine" on sageli tingitud kõrgest kontsentratsioonist, madalast peenusest ja ebapiisavast õhuvoolust, samuti alumise tiiviku ja paagi põhja vahelisest konstruktsioonilisest pilust. Ühes tsüaniiditöökojas, pärast paagi kinnikiilumist, oli ummistunud torude puhastamiseks vaja käsitsi sekkuda, kasutades kõrgsurveveepüstoleid, õhupüstoleid ja pikki terasvardaid. Lõpuks avastati, et alumise tiiviku ja paagi põhja vaheline vahe oli neli korda suurem kui tavapärases suuruses ning pärast reguleerimist probleem lahenes.

Süsiniku-tselluloosi (CIP) kulla ekstraheerimine

Operatiivsete tegurite hulka kuuluvad Aktiveeritud süsinik adsorptsioon, desorptsioon ja elektrolüüs ning süsiniku regenereerimine.

Enne aktiivsöe kasutamist tuleks see eelnevalt jahvatamise teel "teritada ja tolmust puhastada". Süsiniku ostmisel on oluline veenduda, et nii adsorptsioonivõime kui ka tugevus on suurepärased, täitetihedusega 0.50 kg/l kuni 0.55 kg/l. Osakeste suurus peaks olema ühtlane, üldiselt 6–12 või 6–16 mešši, ning tuhasisaldus ja alamõõdulise materjali sisaldus ei tohiks ületada 3%. Teatud süsiniktselluloosi tehases põhjustas pulbrilise süsiniku kõrge sisaldus vedela kulla kvaliteedi üle 16 korra tavapärasest tasemest, mis viis kulla kadumiseni ja tingis süsiniku täieliku asendamise vajaduse. Adsorptsioonipaagis oleva süsiniku tihedus suureneb gradiendiga; vananemist arvestades on sagedane süsiniku asendamine kasulik kulla taaskasutamiseks. Ühes süsiniktselluloosi tehases muudeti süsiniku asendamise tsüklit iga kolme päeva asemel iga kahe päeva asemel, mille tulemuseks oli toodangu 3% suurenemine.

Süsiniku kadu ülevoolu ajal põhjustab ka kulla kadu, mille peamine põhjus on süsiniku eraldussõela ummistumine. Pärast klassifikaatorit ja tsüklonit on vaja praht eelnevalt eemaldada. Süsiniku eraldussõel peaks kasutama horisontaalset silindrilist sõela ning probleeme saab lahendada ka suspensiooni kontsentratsiooni vähendamise või põhja süsiniku tiheduse ja eraldussõela külgmise õhukanali õhuvoolu reguleerimisega. Kõige murettekitavam probleem on süsiniku leke adsorptsioonijäätmete paagist; jäätmete segamispaagis olev 40-meššiline turvasõel mängib olulist "väravavalvurit" ning seda tuleks regulaarselt kontrollida ja hooldada, et tagada selle terviklikkus. Süsiniku kulumise vähendamiseks kasutatakse tavaliselt madala kiirusega segamist.

Desorptsioon ja elektrolüüs viiakse läbi 1% naatriumhüdroksiidi lahuses. Naatriumtsüaniid rõhu all 0.35 MPa kuni 0.39 MPa, saavutades desorptsiooni temperatuuridel 135–160 °C, mis on üle lahuse keemistemperatuuri. Vaesestatud süsiniku kullasisaldus on alla 50 g/t ning praegu kasutatakse laialdaselt tsüaniidideta desorptsiooni ja elektrolüüsi.

Süsiniku regenereerimiseks leotatakse süsinikku 3–5 tunni jooksul 0.5–1% lahjendatud lämmastikhappe või vesinikkloriidhappe lahuses (sama kehtib allpool), käsitsi vahelduva segamisega. Pärast leotamist loputatakse süsinikku veega happelahuse eemaldamiseks ja seejärel leotatakse 1% naatriumhüdroksiidi lahuses järelejäänud happe neutraliseerimiseks. Lõpuks pestakse süsinikku süsinikukihi mahust 2–3 korda suurema koguse veega.

Tsüaniidi kontsentratsioon, leeliselisus ja süsiniku tihedus

Pärast suspensiooni kontsentratsiooni mõõtmist filtreerige see filterpaberiga lehtri abil. Võtke teatud maht (milliliitrites) koonilisse kolbi, lisage 3–5 tilka metüüloranži ja lahus muutub helekollaseks. Tiitrige standardse hõbenitraadi lahusega, kuni ilmub roosa värvus; happe tiitrimistorus tarbitud hõbenitraadi maht näitab tsüaniidi sisaldust, mis vastab tsüaniidi kontsentratsioonile. Seda saab reguleerida voolukiirust muutes. Naatriumtsüaniid lahus. Lisage sellesse lahusesse 1-2 tilka fenoolftaleiini, mis muutub roosaks, ja tiitrige standardse äädikhappe lahusega, kuni roosa värvus kaob. Meniski taseme erinevus happe tiitrimistorul enne ja pärast tiitrimist näitab tarbitud äädikhappe mahtu (milliliitrites), mis vastab lubja sisaldusele. Mõnikord kasutatakse tiitrimiseks oblikhapet, kontrollides suspensiooni pH väärtust vahemikus 10 kuni 12. Kaltsiumoksiidi sisaldus suspensioonis on ligikaudu 0.01–0.02%. Leeliselisust saab reguleerida ka lisatud lubja kogust muutes. Näiteks ketastüüpi lubjasööturis saab kogust reguleerida deflektorplaadi asendit muutes.

1-liitrine silindriline süsinikupott, mille käepide on valmistatud δ8 armatuurvardast, on käepideme pikkusega umbes 75% paagi sügavusest. Käepideme ülemine osa on poti poolavatud rauast kaanega ühendatud peene raudtraadi või nailonnööriga. Traadi või nööri pingutamisel või lõdvendamisel pääseb süsiniku segu potti. Pärast poti paagist eemaldamist valage kogutud süsiniku segu proovisõela, loputage see hoolikalt puhta veega ja eemaldage kõik veepiisad enne süsiniku koguse kaalumist, mis annab selle mõõtmise süsiniku tiheduse, väljendatuna grammides liitri kohta. Proovid võetakse paagi ülemisest, keskmisest ja alumisest osast ning keskmine väärtus loetakse paagi süsiniku tiheduseks. Süsiniku ekstraheerimise, sissepritse, tühjendamise ja happega pesemise protsessid on kõik automatiseeritud, kasutades surveveejoa. Seega saab adsorptsioonipaagis süsiniku tihedust reguleerida õhu abil tõstetava ja gravitatsiooni abil söödetava süsiniku abil, mis põhineb detekteerimistulemustel.

Professionaalsemate soovituste saamiseks? Võtke meiega ühendust!

Soojad näpunäited: kui soovite saada rohkem teavet, nagu pakkumine, tooted, lahendused jne,