بازیابی موثر طلا با استفاده از سیانید سدیم: بررسی اجمالی فرآیند دوغاب کربن

استخراج طلای سیانیدی به دلیل سازگاری قوی با سنگ معدن، توانایی تولید طلا در محل و نرخ بازیابی بالا، به طور گسترده در معادن طلا مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، به دلیل مسائل مربوط به حفاظت از محیط زیست، اقداماتی برای تصفیه فاضلاب قبل و بعد از ذخیره‌سازی برای دستیابی به تخلیه صفر یا استفاده از عوامل شستشوی کم سیانید یا بدون سیانید برای حفاظت از محیط زیست منطقه‌ای در حال انجام است. این مقاله به معرفی عملیات استخراج طلای سیانیدی و کربن در پالپ (CIP) می‌پردازد و هدف آن درک اصول استخراج طلا ضمن حذف آلودگی و حرکت به سمت استخراج سازگار با محیط زیست است.

استخراج طلای سیانید

عوامل عملیاتی عبارتند از غلظت سیانید و اکسیژن، دما، اندازه و شکل ذرات طلا در سنگ معدن، چگالی خمیر، محتوای دوغاب، لایه سطحی روی ذرات طلا و زمان شستشو.

هنگامی که غلظت سیانید کم است، حلالیت اکسیژن نسبتاً زیاد است و سرعت انحلال طلا به غلظت سیانید بستگی دارد. هنگامی که غلظت سیانید بالا باشد، نرخ انحلال طلا صرفاً با غلظت اکسیژن تعیین می شود که معمولاً از 0.03٪ تا 0.05٪ متغیر است. برخی از اکسیدان‌ها، کمک‌های لیچینگ یا تزریق مستقیم اکسیژن اغلب برای بهبود قابل‌توجه بازده لیچینگ اضافه می‌شوند. در یک کارخانه کربن در خمیر، جایگزینی هوا با گاز غنی از اکسیژن (بیش از 90 درصد اکسیژن) در مخزن لیچینگ، نرخ آبشویی را 0.89 درصد افزایش داد. در کارخانه دیگر، افزودن 0.1 کیلوگرم بر تن استات سرب 98 درصد به اولین مخزن لیچینگ منجر به کاهش عیار طلای باطله از 0.218 گرم در تن به 0.209 گرم در تن شد. سرعت انحلال طلا در محلول سیانید با دما افزایش می‌یابد که معمولاً بین 10 تا 20 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌شود. در دمای زیر 1.34 درجه سانتیگراد، طلا متبلور می شود، به همین دلیل است که گیاهان شمالی اغلب از مشعل دمنده برای آب کردن لوله های مسدود شده در زمستان استفاده می کنند. در دمای بالای 34.7 درجه سانتیگراد، طلا به مایع تبدیل می شود و اغلب گاز آزاد می کند. برای تثبیت و کاهش تلفات شیمیایی، مقدار مناسبی از قلیایی اضافه می شود تا واکنش به سمت هیدرولیز را تحریک کند. از این قلیایی به عنوان قلیایی محافظ یاد می شود.

ذرات ریز طلا دارای سطح وسیعی هستند که باعث می شود به راحتی در سیانید حل شوند. علاوه بر این، طلای پوسته پوسته، ذرات طلای کروی کوچک، و ذرات طلا با منافذ داخلی نیز راحت‌تر حل می‌شوند. چگالی خمیر کمتر منجر به ویسکوزیته کمتر می‌شود و به یون‌های سیانید و اکسیژن اجازه می‌دهد تا با سرعت بیشتری به سطح ذرات طلا منتشر شوند و منجر به انحلال سریع‌تر و سرعت شستشوی بالاتر شود. با این حال، غلظت کمتر می تواند حجم خمیر را افزایش دهد و هزینه تجهیزات و معرف را افزایش دهد. چگالی مناسب خمیر کاغذ عموماً 40 تا 50 درصد است، اما در مواردی که گل و لای بالا و خواص پیچیده دارند باید 20 تا 30 درصد آن را کنترل کرد. ناخالصی‌ها می‌توانند لایه‌های مختلفی را روی سطح ذرات طلا تشکیل دهند و بر شسته شدن طلا تأثیر بگذارند. مواد معدنی مرتبط با اکسیژن، سیانید و قلیایی واکنش می دهند و مانع استخراج طلا می شوند. با افزایش زمان لیچینگ، سرعت لیچینگ تا حد معینی بهبود می یابد و پس از آن به دلیل کاهش حجم و اندازه طلا، افزایش فاصله بین کمپلکس های سیانید، اکسیژن محلول و طلا، میزان آبشویی کاهش می یابد، در حالی که ناخالصی ها تجمع می کنند و لایه های شستشوی مضر را تشکیل می دهند. "چسبیدن" همزن مخزن لیچینگ اغلب به دلیل غلظت بالا، ظرافت کم و جریان هوا ناکافی و همچنین شکاف ساختاری بین پروانه پایینی و کف مخزن است. در یک کارگاه سیانور، پس از گیر افتادن مخزن، مداخله دستی با استفاده از تفنگ های آب فشار قوی، تفنگ های بادی و میله های فولادی بلند برای پاکسازی لوله های مسدود شده مورد نیاز بود. در نهایت مشخص شد که شکاف بین پروانه پایین و کف مخزن چهار برابر اندازه معمولی است و پس از تنظیم، مشکل حل شد.

استخراج طلا از کربن در خمیر (CIP).

عوامل عملیاتی شامل جذب، دفع و الکترولیز کربن فعال و بازسازی کربن است.

قبل از استفاده از کربن فعال، باید آن را از طریق پیش آسیاب "تیز و غبار زدایی" کرد. هنگام خرید کربن، اطمینان از اینکه هم ظرفیت جذب و هم قدرت عالی است، با چگالی پرکننده 0.50 کیلوگرم در لیتر تا 0.55 کیلوگرم در لیتر ضروری است. اندازه ذرات باید یکنواخت باشد، به طور کلی بین مش 6 تا 12 مش یا مش 6 تا 16 مش، و محتوای خاکستر و مواد کم اندازه نباید بیش از 3٪ باشد. در یک کارخانه تولید خمیر کربن خاص، محتوای بالای کربن پودری باعث شد که عیار طلای مایع باطله بیش از 16 برابر از سطح معمولی بیشتر شود که منجر به از دست رفتن طلا می شود و نیاز به جایگزینی کامل کربن است. چگالی کربن در مخزن جذب در یک گرادیان افزایش می یابد. با توجه به افزایش سن، جایگزینی مکرر کربن برای بازیابی طلا مفید است. در یک کارخانه خمیر کربن، چرخه جایگزینی کربن از هر 3 روز به یک روز در میان تغییر کرد که منجر به افزایش 25 درصدی در تولید شد.

از دست دادن کربن در طول سرریز همچنین منجر به از دست دادن طلا می شود که در درجه اول به دلیل گرفتگی صفحه جداسازی کربن ایجاد می شود. لازم است که پس از طبقه بندی کننده و سیکلون، زباله ها از قبل حذف شوند. صفحه جداسازی کربن باید از صفحه استوانه‌ای افقی استفاده کند و همچنین می‌توان با کاهش غلظت دوغاب یا تنظیم چگالی کربن پایین و جریان هوا در مجرای هوای جانبی صفحه جداسازی، مشکلات را برطرف کرد. نگران کننده ترین مسئله نشت کربن از مخزن باطله جذب است. یک صفحه ایمنی 40 مش روی مخزن اختلاط باطله نقش مهمی در "دروازه نگهبانی" ایفا می کند و باید به طور مرتب بررسی و نگهداری شود تا از سالم بودن آن اطمینان حاصل شود. برای کاهش سایش کربن، معمولاً از هم زدن با سرعت کم استفاده می شود.

واجذب و الکترولیز در محلولی از ۱٪ هیدروکسید سدیم و سیانید سدیم تحت فشار ۰.۳۵ مگاپاسکال تا ۰.۳۹ مگاپاسکال انجام می‌شود و واجذب در دمای ۱۳۵ تا ۱۶۰ درجه سانتیگراد، که بالاتر از نقطه جوش محلول است، انجام می‌شود. عیار طلا در کربن تخلیه شده زیر ۵۰ گرم در تن است و در حال حاضر، واجذب و الکترولیز غیر سیانیدی به طور گسترده اعمال می‌شود.

برای احیای کربن، محلول اسید نیتریک رقیق 3 تا 5 درصد یا محلول اسید کلریدریک برای خیساندن به مدت 0.5 تا 1 ساعت (همین مورد در زیر) با هم زدن متناوب دستی استفاده می شود. پس از خیساندن، کربن را با آب شستشو می دهند تا محلول اسید از بین برود و سپس در محلول هیدروکسید سدیم 1% خیسانده می شود تا اسید باقی مانده خنثی شود. در نهایت کربن با حجم 2 تا 3 برابر حجم آب نسبت به بستر کربن شسته می شود.

غلظت سیانید، قلیائیت و چگالی کربن

پس از اندازه‌گیری غلظت دوغاب، آن را با استفاده از قیف با کاغذ صافی فیلتر کنید. حجم مشخصی (برحسب میلی‌لیتر) را داخل یک بالن مخروطی بریزید، 3 تا 5 قطره متیل اورانژ اضافه کنید، محلول به رنگ زرد روشن در خواهد آمد. با محلول استاندارد نیترات نقره تیتر کنید تا رنگ صورتی ظاهر شود؛ حجم نیترات نقره مصرف شده در لوله تیتراسیون اسید، نشان‌دهنده محتوای سیانید است که با غلظت سیانید مطابقت دارد. این را می‌توان با تغییر سرعت جریان محلول سدیم سیانید تنظیم کرد . در این محلول، 1 تا 2 قطره فنل فتالئین اضافه کنید که صورتی رنگ می‌شود و با محلول استاندارد اسید استیک تیتر کنید تا رنگ صورتی از بین برود. تفاوت سطح هلالی روی لوله تیتراسیون اسید قبل و بعد از تیتراسیون، نشان‌دهنده حجم اسید استیک مصرف شده (برحسب میلی‌لیتر) است که با محتوای آهک مطابقت دارد. گاهی اوقات، از اسید اگزالیک برای تیتراسیون استفاده می‌شود و pH دوغاب را بین 10 تا 12 کنترل می‌کند. میزان اکسید کلسیم موجود در دوغاب تقریباً 0.01٪ تا 0.02٪ است. قلیائیت را می‌توان با تغییر مقدار آهک اضافه شده نیز تنظیم کرد. به عنوان مثال، در یک تغذیه‌کننده آهک از نوع دیسکی، مقدار آن را می‌توان با تنظیم موقعیت بافل کنترل کرد.

یک دیگ کربن استوانه ای 1 لیتری، با دسته ای ساخته شده از میلگرد δ8، دارای طول دسته حدود 75 درصد از عمق مخزن است. قسمت بالای دسته به درب نیمه باز آهنی قابلمه با سیم آهنی ظریف یا ریسمان نایلونی متصل می شود. با سفت یا شل کردن سیم یا رشته، دوغاب کربن می تواند وارد گلدان شود. پس از خارج کردن دیگ از مخزن، دوغاب کربن جمع آوری شده را در یک الک نمونه بریزید، آن را کاملا با آب تمیز بشویید و قطرات آب را قبل از وزن کردن مقدار کربن که چگالی کربن برای این اندازه گیری را بر حسب گرم در لیتر نشان می دهد، جدا کنید. از قسمت های بالایی، میانی و پایینی مخزن نمونه برداری می شود و مقدار متوسط ​​به عنوان چگالی کربن مخزن در نظر گرفته می شود. فرآیندهای استخراج کربن، تزریق، تخلیه، و شستشوی اسید همگی با استفاده از واتر جت تحت فشار خودکار شده اند. بنابراین، تنظیم چگالی کربن در مخزن جذب را می توان از طریق کربن با هوا و کربن تغذیه شده با گرانش بر اساس نتایج تشخیص مدیریت کرد.

برای پیشنهادات حرفه ای تر؟ تماس با ما!

نکات گرم: اگر می خواهید اطلاعات بیشتری مانند نقل قول، محصولات، راه حل ها و غیره بدانید،