کاربرد فرآیند استخراج طلای کربن در خمیر سیانیداسیون تمام لجن در چین

معرفی

در حوزه استخراج و استحصال طلا، سیانیداسیون تمام لجن کربنفرآیند سیانیداسیون در خمیرکاغذ (CIP) به عنوان یک تکنیک محوری ظهور کرده است. این فرآیند به ویژه برای فرآوری سنگ معدن طلا با محتوای رس بالا و اندازه ذرات ریز موثر است. در چین، با منابع غنی طلا و تقاضای رو به رشد برای طلا، فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده و نقش مهمی در صنعت استخراج طلای داخلی ایفا می‌کند.

اصول فرآیند سیانیداسیون تمام لجن کربن در خمیر

فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن ترکیبی از دو مرحله کلیدی است: شستشوی سیانیداسیون و جذب کربن در خمیر.

شستشوی سیانیداسیون

لیچینگ سیانیداسیون هسته اصلی این فرآیند است. سنگ معدن طلا پس از خرد شدن، آسیاب شدن و خمیر شدن با یک مخلوط می شود سیانید راه حل در شرایط مناسب pH، دما و تامین اکسیژن، طلا در سنگ معدن با یون‌های سیانید واکنش می‌دهد و کمپلکس‌های سیانید طلای محلول را تشکیل می‌دهد. واکنش شیمیایی را می توان به سادگی به صورت زیر بیان کرد:

این واکنش به طلا اجازه می دهد تا از ماتریکس سنگ معدن در محلول حل شود و آن را از کانی های گنگ جدا کند.

جذب کربن در پالپ

هنگامی که طلا در محلول سیانید حل شد، به صورت دانه‌ای کربن فعال مستقیماً به پالپ لیچینگ اضافه می‌شود. کربن فعال ظرفیت جذب بالایی برای کمپلکس‌های سیانید طلا دارد. از طریق مکانیسم‌های جذب فیزیکی و شیمیایی، طلا روی سطح کربن فعال جذب می‌شود و به طور مؤثر طلا را از محلول سیانید جدا می‌کند. این مرحله نیاز به فرآیندهای پیچیده جداسازی جامد-مایع در روش‌های سنتی سیانیداسیون را از بین می‌برد و فرآیند کلی استخراج را ساده می‌کند.

تاریخچه توسعه فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در چین

سفر چین با فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن به چندین دهه قبل برمی گردد.

مراحل اولیه

در اواسط قرن بیستم، صنعت معدن طلای چین عمدتاً به سنتی متکی بود استخراج طلا روش هایی که محدودیت هایی در مدیریت سنگ معدن پیچیده داشتند. با افزایش تقاضا برای طلا و کشف ذخایر پیچیده سنگ معدن طلا، نیاز مبرمی به معرفی فن آوری های استخراج پیشرفته وجود داشت. فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن به تدریج معرفی و مورد مطالعه قرار گرفت. در دهه‌های 1970 و 1980، تحقیقات اولیه و آزمایش‌های آزمایشی در برخی از معادن طلا انجام شد. به عنوان مثال، در برخی از معادن در استان هیلونگجیانگ، تلاش هایی برای اعمال این فرآیند برای تصفیه سنگ معدن طلای محلی انجام شد که پایه و اساس کاربرد در مقیاس بزرگ در آینده را ایجاد کرد.

بسط و بلوغ

در دهه های بعد، با نوآوری و بهبود مستمر فناوری، فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP به طور گسترده در سراسر کشور ترویج و اعمال شد. در دهه‌های 1990 و 2000، بسیاری از معادن طلا در استان‌های هنان، شاندونگ، جیلین و سایر استان‌ها خطوط تولید CIP سیانیداسیون تمام لجن را ساختند. این معادن به طور مداوم پارامترهای فرآیند را بهینه کردند، عملکرد تجهیزات را بهبود بخشیدند و تیم های فنی حرفه ای را آموزش دادند. در نتیجه، نرخ بازیافت طلا به تدریج افزایش یافت و هزینه های تولید به طور موثر کنترل شد. در پایان قرن بیستم، فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP به یکی از روش‌های اصلی استخراج طلا در چین تبدیل شده بود و بخش قابل توجهی از تولید طلای این کشور را به خود اختصاص می‌داد.

کاربردهای فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در معادن مختلف طلا در چین

استان شاندونگ

شاندونگ یکی از استان های بزرگ تولید کننده طلا در چین است. بسیاری از معادن بزرگ طلا در اینجا فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP را اتخاذ کرده اند. به عنوان مثال، معدن طلای Jiaojia. سنگ معدن در معدن طلای جیائوجیا دارای ویژگی های خاصی از اندازه ذرات ریز و محتوای خاک رس نسبتاً بالا است. پس از اتخاذ فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن، نرخ بازیافت طلا به طور قابل توجهی بهبود یافته است. از طریق کنترل دقیق ظرافت آسیاب برای اطمینان از اینکه ذرات طلا به طور کامل در معرض دید قرار می گیرند، تنظیم غلظت سیانید و زمان شستشو با توجه به خواص سنگ معدن، و بهینه سازی فرآیند جذب کربن، میزان بازیافت طلا در معدن طلای جیائوجیا به بیش از 90 درصد رسیده است. این امر نه تنها باعث افزایش منافع اقتصادی معدن شده، بلکه میزان بهره برداری از منابع را نیز بهبود بخشیده است.

استان هنان

در هنان، منطقه لینگبائو سرشار از منابع طلا است. معدن طلای Yangzhaiyu در Lingbao یک نمونه معمولی از استفاده از فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن است. این معدن دارای یک خط تولید CIP سیانیداسیون تمام لجن در مقیاس بزرگ است. در طول فرآیند تولید، علاوه بر پیروی از مراحل فرآیند استاندارد، برخی از فرآیندهای پیش تصفیه را نیز به صورت نوآورانه برای سنگ معدن اضافه کرد. به عنوان مثال، از طریق عملیات پیش اکسیداسیون برخی از سنگ های نسوز، دشواری شستشوی سیانیداسیون کاهش یافت و کارایی کلی فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن بهبود یافت. موفقیت معدن طلای Yangzhaiyu همچنین منجر به ارتقای فناوری سایر معادن طلا در منطقه شده است.

استان جیلین

معدن طلای هوشان در استان جیلین نیز از فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP استفاده می کند. با توجه به آب و هوای سرد محلی و ویژگی‌های سنگ معدن خاص، معدن برخی از سازگاری‌ها را با این فرآیند انجام داده است. به عنوان مثال، در زمستان، اقدامات ویژه ای برای اطمینان از عملکرد طبیعی فرآیند در محیط های با دمای پایین انجام می شود، مانند گرم کردن دوغاب و بهینه سازی سیستم تهویه در مخزن شستشو. با انجام این کار، معدن تولید پایدار و نرخ بازیافت طلای نسبتاً بالایی را حفظ کرده است، که نشان دهنده انعطاف پذیری و سازگاری فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP در شرایط جغرافیایی و اقلیمی مختلف است.

مزایای فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در چین

نرخ بازیابی طلا بالا

فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن می‌تواند به نرخ بازیافت طلای بالایی دست یابد که معمولاً در اکثر معادن طلا در چین به بیش از 85 درصد می‌رسد. این عمدتاً به این دلیل است که افزودن مستقیم کربن فعال در خمیر می تواند به طور مؤثر مجتمع های سیانید طلا را جذب کند و از دست دادن طلا در محلول شستشو را کاهش دهد. به عنوان مثال، در معادن طلا که در بالا ذکر شد، از طریق بهینه سازی مستمر فرآیند، نرخ بازیافت بیشتر بهبود یافته است که بسیار بالاتر از برخی روش های سنتی استخراج طلا است.

جریان فرآیند ساده

در مقایسه با برخی از فرآیندهای پیچیده استخراج طلا، فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن جریان نسبتاً ساده ای دارد. برخی از مراحل جداسازی جامد-مایع پیچیده، مانند فیلتراسیون و شستشو در روش‌های سیانیداسیون سنتی را حذف می‌کند. این سادگی نه تنها سرمایه گذاری در تجهیزات و زیرساخت ها را کاهش می دهد، بلکه عملکرد و مدیریت خط تولید را ساده می کند و کنترل فرآیند تولید را آسان تر می کند و احتمال شکست فرآیند را کاهش می دهد.

سازگاری با سنگ معدن های مختلف

این فرآیند سازگاری خوبی با انواع مختلف سنگ معدن طلا، به ویژه آنهایی که دارای محتوای رس بالا و اندازه ذرات ریز هستند، نشان می دهد. چه سنگ معدن طلای اکسید شده، چه سنگ معدن طلای سولفیدی یا برخی از سنگ معدن های پیچیده چند فلزی مرتبط با طلا، فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن را می توان با توجه به خواص سنگ برای دستیابی به نتایج استخراج بهتر تنظیم و بهینه کرد. این سازگاری چین را قادر می سازد تا به طور موثر از طیف گسترده ای از منابع سنگ معدن طلا استفاده کند.

چالش ها و راه حل ها در کاربرد فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در چین

نگرانی های زیست محیطی

یکی از چالش های اصلی فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن، استفاده از سیانید است که بسیار سمی است. اگرچه چین مقررات سختگیرانه و اقدامات مدیریتی برای استفاده و دفع سیانور دارد، اما هنوز خطرات زیست محیطی بالقوه وجود دارد. در پاسخ، معادن طلای چین اقدامات حفاظت از محیط زیست را تقویت کرده اند. به عنوان مثال، آنها سیستم های تصفیه فاضلاب پیشرفته سیانید را ساخته اند تا اطمینان حاصل کنند که محتوای سیانید در فاضلاب تخلیه شده مطابق با استانداردهای ملی است. برخی معادن نیز به طور فعال در حال تحقیق و استفاده از عوامل شستشوی جایگزین برای کاهش یا جایگزینی استفاده از سیانید هستند، مانند توسعه و کاربرد آزمایشی تیوسولفات و برخی روش‌های شستشوی زیستی.

نسوز سنگ معدن

برخی از سنگ معدن های طلا در چین نسوز هستند، به این معنی که طلای موجود در سنگ معدن به سختی توسط سیانید شسته می شود. این می تواند نرخ بازیافت طلا را کاهش دهد و هزینه های تولید را افزایش دهد. برای پرداختن به این موضوع، معادن طلا اغلب از روش های پیش تصفیه استفاده می کنند. روش های فیزیکی پیش تصفیه شامل آسیاب ریز، برشته کردن و اکسیداسیون با فشار بالا می باشد. روش های پیش تصفیه شیمیایی مانند اکسیداسیون زیستی نیز به تدریج در حال ترویج هستند. این روش‌های پیش تصفیه می‌توانند ساختار کانی‌های نسوز را بشکنند، ذرات طلا را در معرض دید قرار دهند و اثربخشی شستشوی سیانیداسیون را بهبود بخشند.

چشم انداز آینده فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در چین

نوآوری فناوری

در آینده، نوآوری مداوم در فناوری، کلید توسعه فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در چین خواهد بود. تلاش‌های تحقیق و توسعه بر بهبود بیشتر نرخ بازیافت طلا، کاهش هزینه‌های تولید و افزایش سازگاری با محیط زیست متمرکز خواهد بود. به عنوان مثال، توسعه کربن فعال کارآمدتر با ظرفیت جذب و گزینش پذیری بالاتر برای طلا یک جهت مهم خواهد بود. علاوه بر این، استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند در فرآیند برای دستیابی به تنظیم دقیق‌تر پارامتر فرآیند و نظارت بر زمان واقعی تولید نیز به طور فعال مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

گسترش دامنه کاربرد

با کشف مستمر ذخایر جدید سنگ معدن طلا و افزایش تقاضا برای طلا، انتظار می‌رود فرآیند CIP سیانیداسیون تمام لجن در معادن طلای بیشتری در چین اعمال شود. در عین حال، ممکن است به تصفیه برخی از سنگ‌های معدنی طلای کم عیار و ضایعات صنعتی حاوی طلا نیز تعمیم داده شود و دامنه استفاده از منابع را بیشتر گسترش دهد و به توسعه پایدار صنعت معدن طلا کمک کند.

نتیجه

فرآیند سیانیداسیون تمام لجن کربن در خمیر نقش مهمی در صنعت معدن طلای چین ایفا کرده است. از طریق توسعه و بهبود مستمر در طول سال ها، مزایای قابل توجهی در استخراج طلا نشان داده است. اگرچه با برخی چالش‌ها، با تلاش‌های مشترک این صنعت در نوآوری‌های تکنولوژیکی و حفاظت از محیط‌زیست، انتظار می‌رود که فرآیند سیانیداسیون تمام لجن CIP به توسعه ادامه دهد و در آینده به تولید طلای چین و استفاده از منابع کمک بیشتری کند.