Cianidációs aranykivonás: Mélymerülés a keveréses cianidálási folyamatba

Az aranykitermelés területén a cianidálás több mint egy évszázada kiemelkedő helyet foglal el. Amióta 1887-ben bevezették az arany- és ezüstércek kinyerésére, ez a módszer folyamatosan fejlődött, és a magas kinyerési arány, a különböző érctípusokhoz való alkalmazkodóképesség és a helyi termelés megvalósíthatósága miatt továbbra is az egyik legszélesebb körben alkalmazott technika maradt.

1. A cianidáció megértése az arany kitermelésében

A cianidálás egy kémiai folyamat, amely kihasználja a ... képességét. cianid ionokat, amelyek oldható komplexeket képeznek az arannyal. Oxigén és víz jelenlétében a cianidionok reakcióba lépnek az aranyatomokkal. Ez a reakció egy oldható vegyület létrejöttét eredményezi, ahol az arany cianidionokhoz kötődik, lehetővé téve az arany feloldódását az oldatban. Bár ez az eljárás rendkívül hatékony az arany kinyerésére, jelentős környezeti és biztonsági aggályokat is felvet, mivel a cianid mérgező anyag.

2. A cianidálási módszerek típusai

A cianidálási módszerek nagyjából két fő kategóriába sorolhatók: keveréses cianidálás és perkolációs cianidálás.

• Keverés CianidálásEz a módszer elsősorban flotációs aranykoncentrátumok kezelésére vagy iszap cianidálási forgatókönyvek esetén használatos. A módszer magában foglalja az ércpép erőteljes összekeverését a cianidoldattal. Ezáltal biztosítja, hogy az ércben lévő aranytartalmú részecskék maximálisan érintkezésbe kerüljenek a cianidionokkal, megkönnyítve az arany kinyerését.

• Perkolációs cianidációAz alacsony minőségű aranyércekhez alkalmas perkolációs cianidálás úgy működik, hogy a cianidoldat átszivárog az ércágyon. Ez a módszer kevesebb energiát fogyaszt a keveréses cianidáláshoz képest. Alkalmazása azonban csak olyan ércekre korlátozódik, amelyek jó áteresztőképességgel rendelkeznek, lehetővé téve a cianidoldat könnyű átáramlását.

3. Keveréses cianidálásos aranykivonási folyamat

Az agitáció Cianidációs aranykivonás A folyamat két fő részfolyamatot foglal magában: a cianidálást - cinkhelyettesítési folyamatot és a szűretlen cianidálást. Szén zagyos eljárás.

3.1 Cianidálás - cinkhelyettesítési folyamat (CCD és CCF módszerek)

• Kioldási nyersanyag-előkészítésAz első lépés az érc előkészítése a kioldási folyamatra. Ez gyakran magában foglalja az érc kisebb darabokra zúzását, majd finom állagúra őrlését. Bizonyos esetekben előkezelést is végeznek, hogy az ércben lévő aranyrészecskék könnyebben hozzáférhetővé váljanak. A cél az optimális részecskeméretű pép létrehozása, amely elősegíti az érc és a cianidoldat közötti jobb kölcsönhatást.

• Keverés Cianidálás KioldásAz előkészített ércpépet ezután keverőtartályokba helyezik, ahol cianidoldatot adnak hozzá. Ezek a tartályok keverőkkel vannak felszerelve, amelyek a pépet és a cianidoldatot jól összekeverve tartják. Oxigént vezetnek a tartályokba, akár levegőztetéssel, akár oxidálószerek hozzáadásával. Ez az oxigén segíti a kémiai reakciót, amely feloldja az aranyat a cianidoldatban.

• Ellenáramú mosás szilárd-folyadék elválasztáshozA kioldási folyamat után a kapott zagy szilárd maradékokból és egy folyékony fázisból, az úgynevezett terhes oldatból áll, amely oldott aranyat tartalmaz. E két komponens elválasztásához egy sor sűrítőt vagy szűrőt használnak egy ellenáramú mosóberendezésben. Olyan módszereket alkalmaznak, mint a folyamatos ellenáramú dekantálás (CCD) vagy a folyamatos ellenáramú szűrés (CCF), hogy a lehető legtöbb aranytartalmú oldatot kinyerjék, miközben minimalizálják a szilárd maradékokkal elvesztett arany mennyiségét.

• A kioldófolyadék tisztítása és deoxidációjaA szilárd-folyadék elválasztási lépésből származó szennyező oldat szennyeződéseket és oldott oxigént tartalmazhat. Tisztítási eljárásokat alkalmaznak a szuszpendált szilárd anyagok és egyéb szennyeződések eltávolítására, amelyek megzavarhatják a későbbi aranykinyerési folyamatot. A deoxidáció ugyanilyen fontos, mivel az oxigén az arany-cianid vegyület újraoxidációját okozhatja, csökkentve a következő cinkpótlási folyamat hatékonyságát.

• Cinkpor (selyem) pótlása és pácolásaCinkport vagy cinkselymet adnak a tisztított és deoxidált pregnáns oldathoz. A cink reakcióképesebb, mint az arany, így kiszorítja az aranyat a kioldási folyamat során képződő vegyületből. Ennek eredményeként egy szilárd, aranyat és cinket tartalmazó csapadék válik ki, amelyet általában aranyiszapnak neveznek. A helyettesítési reakció után az aranyiszapot jellemzően savas oldattal kezelik, hogy eltávolítsák a felesleges cinket és egyéb szennyeződéseket.

• Olvasztó tuskókA cianidálási - cinkhelyettesítési folyamat utolsó szakasza az aranyiszap megolvasztása tiszta aranyrudak előállításához. Az aranyiszapot magas hőmérsékleten olvasztják meg egy kemencében, majd egy sor finomítási lépéssel eltávolítják a fennmaradó szennyeződéseket, így nagy tisztaságú aranyrudakat kapnak.

3.2 Szűretlen cianidációs szénzagyos eljárás (CIP és CIL módszerek)

• Kioldóanyag-előkészítésA cianidálásos - cinkhelyettesítési eljáráshoz hasonlóan az első feladat az érc előkészítése a kioldásra. Ehhez az ércet megfelelő szemcseméretre kell aprítani zúzás és őrlés segítségével.

• Keveréses kioldódás és ellenáramú szénadszorpcióA szén-a-cellulóz (CIP) módszernél a cianidos kioldási folyamat először egy sor keverőtartályban zajlik. Miután az arany feloldódott az oldatban, Aktivált szén adják a péphez. Az aktív szén erős affinitással rendelkezik az arany-cianid vegyülethez, és adszorbeálja az oldott aranyat a felületén. A szén-be-kioldásos (CIL) módszernél az aktív szenet a cianidoldattal egyidejűleg adagolják a kioldótartályba, így a kioldási és adszorpciós folyamatok egyszerre mennek végbe. Mind a CIP, mind a CIL módszernél a szén és a pép ellenáramú áramlását tartják fenn, hogy maximalizálják a szén által adszorbeált arany mennyiségét.

• Arany - töltött szén deszorpcióAz adszorpciós folyamat után az arannyal teli szenet el kell választani a péptől. Ezután az aranyat forró maró-cianid oldattal távolítják el a szénből. Ez az oldat felbontja a kötést az arany-cianid vegyület és a szén között, és az arany visszakerül az oldatba.

• ElektrolízisA deszorpciós eljárással kapott aranyban gazdag oldat elektrolízisnek van kivonva. A folyamat során elektromos áramot vezetnek át az oldaton. Ez az oldatban lévő aranyionok redukálódását és katódra való lerakódását okozza, szilárd aranyréteget képezve, amely tovább finomítható.

• Olvasztó tuskókAz elektrolitos kinyeréssel nyert arany viszonylag tiszta, de tartalmazhat némi szennyeződést. Az arany további tisztítása és a kívánt tisztaságú tuskókká öntése céljából olvasztást végeznek.

• Szén-regenerációAz arany deszorbeálása után a kiégett szén regenerálható és újra felhasználható. Ez magában foglalja a szén magas hőmérsékletű kezelését, hogy eltávolítsák az adszorbeált szennyeződéseket és helyreállítsák az arany adszorbeáló képességét.

4. A CIP és CIL folyamatok összehasonlítása

• A folyamat időtartamaA CIP eljárás általában összességében hosszabb időt vesz igénybe a CIL-hez képest. Ez azért van, mert a CIP-ben a kioldás és az adszorpció különálló műveletek. A CIL-ben, mivel a kioldás és az adszorpció egyidejűleg történik, a teljes folyamat rövidebb idő alatt befejeződhet. A CIL eljárás azonban összetettebb vezérlést igényel, mivel mindkét folyamat egyidejűleg zajlik.

• Szén- és zagykezelésA CIL eljárásban nagyobb mennyiségű szén van keringve, és a szén koncentrációja a zagyban alacsonyabb, mint a CIP eljárásban. Ennek eredményeként a CIL eljárásban a szénátadáshoz szállítandó zagy térfogata általában többszöröse a CIP eljárásnak (körülbelül négyszerese). Ez hatással van a berendezések méretezésére és az energiafogyasztásra.

• Fémes teendőlista és arany fokozatú megoldásA CIP eljárás során jelentős mennyiségű fém marad a rendszerben (fémfelhalmozódás), és ez a fém viszonylag egyenletesen oszlik el az aktív szén és az oldat között. A CIL eljárás során a fém nagy része adszorbeálódik az aktív szénen. Ezenkívül az arany koncentrációja az oldatban a CIL eljárás során magasabb, mint a CIP eljárásban. Ez azért van, mert a CIL eljárásban, ahogy az arany kioldódik, folyamatosan adszorbeálódik is, ami pótolja az oldatban oldott aranyat. A CIP eljárásban ezzel szemben egylépéses adszorpciós folyamatról van szó, amelyben az oldott arany utánpótlása korlátozott.

5. Környezetvédelmi és biztonsági szempontok

Hatékonysága ellenére a cianidálás, különösen a keveréses cianidálás, jelentős környezeti és biztonsági kockázatokat jelent. A cianid erősen mérgező, és bármilyen szivárgás vagy nem megfelelő kezelés súlyos környezetszennyezéshez vezethet, és veszélyt jelenthet az emberi egészségre. E kockázatok kezelése érdekében az aranybányászati ​​műveletek szigorú biztonsági protokollokat követnek. Ezek magukban foglalják a cianid megfelelő tárolását és kezelését, a szivárgások megelőzésére szolgáló tárolórendszerek telepítését, valamint a cianidot tartalmazó szennyvíz kezelését. Ezenkívül a folyamatban lévő kutatások célja alternatív, kevésbé mérgező kioldószerek kifejlesztése a cianid helyettesítésére az aranykitermelésben.

6. Következtetés

A keveréses cianidálás létfontosságú szerepet játszik a modern aranybányászatban, lehetővé téve az arany nagy sebességű kinyerését különféle érctípusokból. A két fő alfolyamat, a cianidálás - cinkpótlás és a szűretlen cianidálásos szénzagy, mindegyiknek megvannak a maga előnyei, és olyan tényezők alapján választják ki őket, mint az érc tulajdonságai, a működési méret és a gazdasági életképesség. Az iparágnak azonban továbbra is foglalkoznia kell a cianidhasználattal kapcsolatos környezeti és biztonsági kihívásokkal az aranykitermelés fenntartható jövőjének biztosítása érdekében.