Extracción de ouro por cianuración: unha análise profunda do proceso de cianuración por axitación

No ámbito da extracción de ouro, a cianuración ocupou unha posición destacada durante máis dun século. Desde a súa creación en 1887 para a extracción de minerais de ouro e prata, este método evolucionou continuamente, e segue sendo unha das técnicas máis empregadas debido á súa alta taxa de recuperación, á súa adaptabilidade a varios tipos de minerais e á súa viabilidade para a produción local.

1. Comprender a cianuración na extracción de ouro

A cianuración é un proceso químico que aproveita a capacidade de cianuro ións para formar complexos solubles co ouro. En presenza de osíxeno e auga, os ións de cianuro reaccionan cos átomos de ouro. Esta reacción resulta na creación dun composto soluble onde o ouro se une a ións de cianuro, o que permite que o ouro se disolva na solución. Aínda que este proceso é moi eficaz para extraer ouro, tamén supón importantes problemas ambientais e de seguridade porque o cianuro é unha substancia tóxica.

2. Tipos de métodos de cianuración

Os métodos de cianuración pódense clasificar en dúas categorías principais: cianuración por axitación e cianuración por percolación.

• Axitación CianuraciónEste método úsase principalmente para tratar concentrados de ouro por flotación ou en escenarios de cianuración totalmente limosa. Implica mesturar vigorosamente a polpa do mineral coa solución de cianuro. Ao facelo, garántese que as partículas que conteñen ouro no mineral entren en contacto máximo cos ións de cianuro, o que facilita a extracción de ouro.

• Cianuración por percolaciónAxeitada para minerais de ouro de baixa calidade, a cianuración por percolación funciona permitindo que a solución de cianuro se escorregue a través dun leito de mineral. Este método consome menos enerxía en comparación coa cianuración por axitación. Non obstante, a súa aplicación limítase a minerais que teñen boa permeabilidade, o que permite que a solución de cianuro flúa facilmente.

3. Proceso de extracción de ouro por axitación e cianuración

A axitación Extracción de ouro por cianuración O proceso abrangue dous subprocesos principais: o proceso de cianuración - substitución do zinc e a cianuración sen filtrar Carbono proceso de lodo.

3.1 Cianuración - Proceso de substitución de cinc (métodos CCD e CCF)

• Preparación de materia prima por lixiviaciónO paso inicial consiste en preparar o mineral para o proceso de lixiviación. Isto adoita incluír a trituración do mineral en anacos máis pequenos e a súa posterior moenda ata obter unha consistencia fina. Nalgúns casos, tamén se realiza un tratamento previo para que as partículas de ouro do mineral sexan máis accesibles. O obxectivo é crear unha polpa cun tamaño de partícula óptimo, o que promove unha mellor interacción entre o mineral e a solución de cianuro.

• Axitación Cianuración LixiviaciónA polpa de mineral preparada transfírese despois a tanques de axitación, onde se engade unha solución de cianuro. Estes tanques están equipados con axitadores que manteñen a polpa e a solución de cianuro ben mesturadas. O osíxeno introdúcese nos tanques, xa sexa mediante aireación ou engadindo axentes oxidantes. Este osíxeno axuda a impulsar a reacción química que disolve o ouro na solución de cianuro.

• Lavado a contracorrente para a separación sólido-líquidoDespois do proceso de lixiviación, a suspensión resultante consiste en residuos sólidos e unha fase líquida coñecida como solución preñada, que contén ouro disolto. Para separar estes dous compoñentes, utilízase unha serie de espesantes ou filtros nunha configuración de lavado a contracorrente. Empréganse métodos como a decantación continua a contracorrente (CCD) ou a filtración continua a contracorrente (CCF) para recuperar a maior cantidade posible da solución que contén ouro, minimizando ao mesmo tempo a cantidade de ouro perdida cos residuos sólidos.

• Purificación de líquidos de lixiviación e desoxidaciónA solución preñada obtida da etapa de separación sólido-líquido pode conter impurezas e osíxeno disolto. Implementanse procedementos de purificación para eliminar os sólidos en suspensión e outros contaminantes que poderían interromper o proceso posterior de recuperación de ouro. A desoxidación é igualmente importante porque o osíxeno pode causar a reoxidación do composto de ouro-cianuro, o que reduce a eficacia do proceso de substitución de zinc que segue.

• Substitución e decapado de po de zinc (seda)Engádese po de zinc ou seda de zinc á solución preñada purificada e desoxidada. O zinc é máis reactivo que o ouro, polo que despraza o ouro do composto formado durante o proceso de lixiviación. Isto resulta na formación dun precipitado sólido que contén ouro e zinc, coñecido comunmente como lama de ouro. Despois da reacción de substitución, a lama de ouro trátase normalmente cunha solución ácida para eliminar o exceso de zinc e outras impurezas.

• Fundición de lingotesA etapa final do proceso de cianuración - substitución do zinc é fundir a lama de ouro para producir lingotes de ouro puro. A lama de ouro fúndese a altas temperaturas nun forno e, mediante unha serie de pasos de refinado, elimínanse as impurezas restantes, o que produce lingotes de ouro de alta pureza.

3.2 Proceso de cianuración sen filtrar con suspensión de carbono (métodos CIP e CIL)

• Preparación de material de lixiviaciónDo mesmo xeito que o proceso de cianuración - substitución do zinc, a primeira tarefa é preparar o mineral para a lixiviación. Isto require reducir o mineral a un tamaño de partícula axeitado mediante operacións de trituración e moenda.

• Lixiviación por axitación e adsorción de carbono en contracorrenteNo método Carbon-in-Pulp (CIP), o proceso de lixiviación con cianuro ten lugar primeiro nunha serie de tanques de axitación. Unha vez que o ouro se disolveu na solución, Carbón activado engádese á polpa. O carbón activado ten unha forte afinidade polo composto de ouro-cianuro e adsorbe o ouro disolto na súa superficie. No método de lixiviación con carbono (CIL), o carbón activado engádese ao tanque de lixiviación simultaneamente coa solución de cianuro, polo que os procesos de lixiviación e adsorción ocorren ao mesmo tempo. Tanto no CIP como no CIL, mantense un fluxo en contracorrente de carbono e polpa para maximizar a cantidade de ouro adsorbido polo carbono.

• Desorción de carbono cargado con ouroDespois do proceso de adsorción, o carbono cargado de ouro debe separarse da polpa. Despois, o ouro elimínase do carbono usando unha solución quente de cianuro cáustico. Esta solución rompe a unión entre o composto de ouro e cianuro e o carbono, liberando o ouro de volta á solución.

• Electrólise de electroobtenciónA solución rica en ouro obtida do proceso de desorción sofre unha electrodeposición. Durante este proceso, pásase unha corrente eléctrica a través da solución. Isto fai que os ións de ouro da solución se reduza e se deposite nun cátodo, formando un depósito sólido de ouro que se pode refinar aínda máis.

• Fundición de lingotesO ouro obtido da electrodeposición é relativamente puro, pero aínda pode conter algunhas impurezas. A fusión realízase para purificar aínda máis o ouro e convertelo en lingotes da pureza desexada.

• Rexeneración de carbonoO carbono gastado, despois de que o ouro sexa desorbido, pode rexenerarse e reutilizarse. Isto implica someter o carbono a un tratamento a alta temperatura para eliminar calquera impureza adsorbida e restaurar a súa capacidade de adsorber ouro.

4. Comparación dos procesos CIP e CIL

• Duración do procesoXeralmente, o proceso CIP leva máis tempo en comparación co CIL. Isto débese a que no CIP, a lixiviación e a adsorción son operacións separadas. No CIL, dado que a lixiviación e a adsorción ocorren simultaneamente, todo o proceso pódese completar nun tempo máis curto. Non obstante, o proceso CIL require un control máis complexo xa que ambos procesos ocorren simultaneamente.

• Xestión de carbono e lodosNo proceso CIL, hai un maior volume de carbono en circulación e a concentración de carbono na lama é menor que no CIP. Como resultado, o volume de lama que cómpre transportar para a transferencia de carbono no CIL adoita ser varias veces maior que o do CIP (arredor de catro veces). Isto ten un impacto no dimensionamento dos equipos e no consumo de enerxía.

• Atrasos de metais e grao de ouro en soluciónNo proceso CIP, queda unha cantidade significativa de metal no sistema (acumulación de metal) e este metal distribúese de xeito bastante uniforme entre o carbón activado e a solución. No CIL, a maior parte do metal adsórbese sobre o carbón activado. Ademais, a concentración de ouro na solución no proceso CIL é maior que no CIP. Isto débese a que no CIL, a medida que o ouro se lixivia, tamén se adsorbe continuamente, o que repón o ouro disolto na solución. No CIP, pola contra, é un proceso de adsorción dun só paso con reposición limitada de ouro disolto.

5. Consideracións ambientais e de seguridade

Malia a súa eficiencia, a cianuración, especialmente a cianuración por axitación, presenta importantes riscos ambientais e de seguridade. O cianuro é altamente tóxico e calquera fuga ou manipulación inadecuada pode provocar unha grave contaminación ambiental e supoñer unha ameaza para a saúde humana. Para abordar estes riscos, as operacións mineiras de ouro adhírense a estritos protocolos de seguridade. Estes inclúen o almacenamento e a manipulación axeitados do cianuro, a instalación de sistemas de contención para evitar fugas e o tratamento das augas residuais que conteñen cianuro. Ademais, a investigación en curso ten como obxectivo desenvolver axentes de lixiviación alternativos e menos tóxicos para substituír o cianuro na extracción de ouro.

6. Conclusión

A cianuración por axitación xoga un papel vital na industria mineira de ouro moderna, xa que permite a extracción de ouro a alta taxa de diversos tipos de minerais. Os dous subprocesos principais, a cianuración - substitución do zinc e a suspensión de carbono de cianuración sen filtrar, teñen os seus propios méritos e escóllense en función de factores como as propiedades do minerais, a escala de operación e a viabilidade económica. Non obstante, a industria debe seguir afrontando os desafíos ambientais e de seguridade asociados ao uso de cianuro para garantir o futuro sostible da extracción de ouro.