کاربرد فرآیند سیانیداسیون کامل لجن - غنی از اکسیژن

معرفی

در صنعت استخراج و استحصال طلا، فرآیند سیانیداسیون تمام لجن، مدت‌هاست که به طور گسترده برای استخراج طلا از سنگ معدن استفاده می‌شود. این فرآیند با آسیاب کردن کل سنگ معدن به ذرات ریز، معمولاً با بخش قابل توجهی از ذرات کوچکتر از 74 میکرومتر (-200 مش) آغاز می‌شود. سپس دوغاب سنگ معدن حاصل با سیانید تصفیه می‌شود . یون‌های سیانید با طلای موجود در سنگ معدن واکنش می‌دهند و ترکیبات محلول طلا - سیانید را تشکیل می‌دهند. این ترکیبات را می‌توان برای بازیابی طلا بیشتر فرآوری کرد.

یک پیشرفت مهم در فرآیند سیانیداسیون تمام لجن، معرفی لیچینگ غنی از اکسیژن است. این پیشرفت، پتانسیل بالایی را در بهبود کارایی و اثربخشی استخراج طلا نشان داده است.

اصل اکسیژن - لیچینگ سیانید غنی و تشدید شده

فرآیند لیچینگ تشدید شده طلای غنی از اکسیژن، که با نام فرآیند اکسیژناسیون CIG نیز شناخته می‌شود، جایگزین روش سنتی استفاده از هوای فشرده در مخزن لیچینگ با اکسیژن خالص می‌شود. هنگامی که اکسیژن خالص از زیر همزن وارد مخزن لیچینگ می‌شود، در دوغاب سنگ معدن حل می‌شود. اصل اساسی این است که انحلال طلا در محلول‌های سیانید از طریق یک واکنش الکتروشیمیایی رخ می‌دهد. اکسیژن به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می‌کند که به حل شدن مؤثرتر طلا کمک می‌کند.

بیشتر کارخانه‌های سیانیدسازی در شرایطی کار می‌کنند که نسبت یون‌های سیانید به اکسیژن بیشتر از ۶ باشد. در چنین شرایطی، سرعت انحلال طلا به سرعت نفوذ اکسیژن در واکنش بستگی دارد. با استفاده از اکسیژن خالص، مقدار اکسیژن محلول در دوغاب افزایش می‌یابد که واکنش کلی را سرعت می‌بخشد. تحقیقات نشان می‌دهد که شستشوی طلا با اکسیژن حدود پنج برابر سریع‌تر از هوا است.

مزایای اکسیژن - شستشوی غنی در همه - سیانیداسیون لجن

۱. افزایش سرعت آبشویی و نرخ بازیابی

غلظت بالاتر اکسیژن در دوغاب مستقیماً منجر به سرعت بیشتر لیچینگ می‌شود. با انحلال سریع‌تر طلا، کل زمان لیچینگ می‌تواند به طور قابل توجهی کاهش یابد. این امر نه تنها ظرفیت فرآوری روزانه کارخانه را افزایش می‌دهد، بلکه استخراج کارآمدتر طلا از سنگ معدن را نیز ممکن می‌سازد. در نتیجه، نرخ بازیابی طلا می‌تواند بهبود یابد و منجر به بازده بیشتر این فلز گرانبها شود.

۲. کاهش مصرف سیانید

استفاده از اکسیژن خالص در فرآیند لیچینگ می‌تواند مصرف سیانید را از ۵٪ تا ۸۵٪ کاهش دهد. دلایل مختلفی برای این امر وجود دارد. اول، وقتی اکسیژن خالص به جای هوا استفاده می‌شود، مقدار دی اکسید کربن موجود در دوغاب کاهش می‌یابد. دی اکسید کربن می‌تواند با سیانید واکنش دهد و باعث مصرف آن در واکنش‌های جانبی شود. با دی اکسید کربن کمتر، این واکنش‌های جانبی به حداقل می‌رسند. دوم، سرعت بسیار بالاتر لیچینگ، تأثیر سایر واکنش‌های جانبی که سیانید را مصرف می‌کنند، کاهش می‌دهد. سوم، اکسیژن خالص می‌تواند موادی را در سنگ معدن اکسید کند که در غیر این صورت سیانید مصرف می‌کنند و مقدار سیانید مورد نیاز برای فرآیند لیچینگ را بیشتر کاهش می‌دهد.

۳. تجهیزات مورد نیاز کمتر

اگر ظرفیت لیچینگ بدون تغییر باقی بماند، لیچینگ غنی از اکسیژن می‌تواند اندازه مخزن لیچینگ را تا حد زیادی کاهش دهد. از آنجا که سرعت بالاتر لیچینگ امکان فرآوری همان مقدار طلا را در زمان کوتاه‌تری فراهم می‌کند، حجم واکنش کمتری کافی است. کاهش اندازه تجهیزات لیچینگ می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در هزینه از نظر خرید تجهیزات، نصب و فضای کلی مورد نیاز کارخانه فرآوری شود.

موارد کاربرد

1 مورد: 

قبلاً از فرآیند سنتی سیانیداسیون تمام لجن با هوادهی استفاده می‌شد. با توجه به ماهیت پیچیده سنگ معدن، دستیابی به نرخ بالای بازیابی طلا یک چالش بود. پس از اجرای فرآیند لیچینگ غنی از اکسیژن با سیانیداسیون تمام لجن، پیشرفت‌های چشمگیری مشاهده شد. زمان لیچینگ به نصف کاهش یافت و نرخ بازیابی طلا از 80٪ به 90٪ افزایش یافت. علاوه بر این، مصرف سیانید 30٪ کاهش یافت که منجر به صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه معدن شد.

2 مورد: 

یک معدن طلای بزرگ با قابلیت‌های فرآوری حجم بالا است. با اتخاذ فرآیند لیچینگ غنی از اکسیژن در سیستم سیانیداسیون تمام لجن خود، آنها موفق شدند تولید روزانه طلای خود را 20 درصد افزایش دهند. این معدن همچنین از کاهش هزینه‌های عملیاتی کلی، عمدتاً به دلیل مصرف کمتر سیانید و استفاده کارآمدتر از تجهیزات، خبر داد. اجرای موفقیت‌آمیز در [نام معدن 2] به عنوان نمونه‌ای برای سایر معادن منطقه است تا ارتقاء فرآیندهای استخراج خود را در نظر بگیرند.

چالش‌ها و راه‌حل‌ها در اجرای لیچینگ غنی از اکسیژن

1. نگرانی های ایمنی

کار با اکسیژن خالص نیاز به پروتکل‌های ایمنی سختگیرانه‌ای دارد. اکسیژن بسیار واکنش‌پذیر است و کار نادرست با آن می‌تواند منجر به خطرات آتش‌سوزی یا انفجار شود. برای رسیدگی به این موضوع، معادن باید در سیستم‌های ذخیره‌سازی و تحویل اکسیژن که مطابق با استانداردهای ایمنی هستند، سرمایه‌گذاری کنند. آموزش ایمنی منظم برای کارکنانی که در فرآیند شستشوی غنی از اکسیژن دخیل هستند نیز بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که آنها خطرات احتمالی و نحوه کار ایمن با تجهیزات مرتبط با اکسیژن را درک می‌کنند.

۲. سازگاری تجهیزات

ارتقاء به یک سیستم لیچینگ غنی از اکسیژن ممکن است نیاز به اصلاحاتی در تجهیزات لیچینگ موجود داشته باشد. مواد مورد استفاده در ساخت مخازن لیچینگ، همزن‌ها و خطوط لوله باید با اکسیژن سازگار باشند تا از خوردگی جلوگیری شود و عملکرد طولانی مدت تضمین شود. در برخی موارد، ممکن است لازم باشد اجزای خاصی با مواد مقاوم در برابر اکسیژن مانند فولاد ضد زنگ یا پلیمرهای تخصصی جایگزین شوند.

۳. هزینه تأمین اکسیژن

هزینه تهیه و تأمین اکسیژن خالص می‌تواند برای برخی از معادن نگران‌کننده باشد. با این حال، صرفه‌جویی حاصل از کاهش مصرف سیانید و افزایش نرخ بازیابی طلا اغلب در درازمدت از هزینه اکسیژن بیشتر است. معادن می‌توانند گزینه‌های مختلفی را برای تأمین اکسیژن، مانند کارخانه‌های تولید اکسیژن در محل یا قراردادهای بلندمدت با تأمین‌کنندگان قابل اعتماد، بررسی کنند تا فرآیند لیچینگ غنی از اکسیژن را مقرون‌به‌صرفه‌تر کنند.

نتیجه

فرآیند لیچینگ غنی از اکسیژن با سیانیداسیون کامل لجن، مزایای قابل توجهی در صنعت استخراج طلا ارائه می‌دهد. این فرآیند با افزایش سرعت لیچینگ، بهبود نرخ بازیابی طلا، کاهش مصرف سیانید و به طور بالقوه به حداقل رساندن اندازه تجهیزات، پتانسیل افزایش سودآوری و پایداری معادن طلا را دارد. اگرچه چالش‌هایی در اجرای آن وجود دارد، اما با اقدامات ایمنی مناسب، ارتقاء تجهیزات و استراتژی‌های بهینه‌سازی هزینه، احتمالاً معادن بیشتری در آینده این فناوری پیشرفته لیچینگ را به کار خواهند گرفت. با افزایش تقاضا برای طلا، روش‌های استخراج کارآمد مانند لیچینگ غنی از اکسیژن نقش حیاتی در برآوردن این تقاضا و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی و اقتصادی ایفا خواهند کرد.