Comprensione della lavorazione del minerale d'oro CIL, CIP: utilizzo del cianuro di sodio

In senso stretto, il processo di cianurazione non rientra nella categoria della lavorazione dei minerali, ma dovrebbe essere classificato come idrometallurgia. L'uso della cianurazione per estrarre l'oro è il metodo più comune al mondo. Il suo princCIPsi basa sulla complessazione di cianuro ioni con oro libero per formare cianuro d'oro, ottenendo così la dissoluzione dell'oro. Sappiamo che l'oro in natura esiste allo stato libero; anche quando è incapsulato in altri minerali, rimane oro elementare una volta esposto. Pertanto, possiamo dire che l'efficacia (tasso di recupero) del processo di cianurazione nell'estrazione dell'oro, in una certa misura, dipende dalla capacità di liberare l'oro incapsulato.

Il processo di lisciviazione CIL (Carbon In Leach), noto anche come lisciviazione del carbonio per l'estrazione dell'oro, è un processo che prevede l'aggiunta di carbone attivo alla polpa e la contemporanea conduzione della lisciviazione e dell'adsorbimento dell'oro. Ciò semplifica i due passaggi di lisciviazione del cianuro della polpa e di adsorbimento del carbone attivo presenti nel processo CIP (Carbon In Pulp) in un unico passaggio, riducendo le perdite e abbassando al contempo i costi di gestione. Rispetto al tradizionale processo CCD, consente di risparmiare il 66% dei costi di investimento, rendendolo il processo preferito per la moderna lavorazione del minerale d'oro. Nel processo della polpa di carbonio, "carbonio" e "polpa" si riferiscono rispettivamente al carbone attivo e alla polpa minerale, piuttosto che a una sospensione di carbonio come potremmo pensare normalmente. A seconda del momento dell'introduzione del carbone attivo, ci riferiamo al processo di lisciviazione seguito dall'adsorbimento come metodo della polpa di carbonio (CIP), mentre la lisciviazione e l'adsorbimento simultanei sono chiamati metodo di lisciviazione del carbonio (CIL). Grazie al suo utilizzo più efficace delle attrezzature di produzione, un numero crescente di impianti di cianuro sta adottando questo metodo. I suoi principali vantaggi includono l'eliminazione della necessità di lavare la polpa e di separare solido-liquido, poiché utilizza direttamente carbone attivo granulare per assorbire l'oro dalla polpa, sostituendo le operazioni di lavaggio, separazione solido-liquido e chiarificazione, degasaggio e sostituzione dello zinco del percolato. Ciò semplifica notevolmente il processo di produzione industriale, migliora l'efficienza e riduce notevolmente gli investimenti in attrezzature e infrastrutture.

Il processo di cianurazione richiede una rigorosa finezza di macinazione.

Per i tipici minerali ossidati di vene di quarzo aurifere, a causa della scarsa galleggiabilità dei minerali auriferi, è generalmente difficile ottenere buoni indicatori di lavorazione dei minerali utilizzando metodi di flottazione. Tuttavia, utilizzando il processo di polpa di carbonio, è possibile ottenere un tasso di recupero totale di oltre il 93% in condizioni di impurità nocive minime.

Come accennato in precedenza, l'efficacia del processo di cianurazione dipende dalla capacità di liberare oro incapsulato, rendendo la macinazione particolarmente importante nelle operazioni preparatorie degli impianti di polpa di carbone. Negli impianti comuni di polpa di carbone, la finezza di macinazione adatta alla cianurazione richiede in genere che l'80-95% del materiale sia più fine di -0.074 mm. In alcune miniere con distribuzione minerale disseminata, il requisito potrebbe essere addirittura che oltre il 95% sia più fine di -0.037 mm. Ciò indica che ottenere la finezza richiesta in una singola fase di macinazione negli impianti di polpa di carbone è piuttosto impegnativo, spesso richiedendo due o addirittura tre fasi di macinazione.

Il controllo della concentrazione di macinazione si ottiene principalmente regolando il volume dell'acqua di alimentazione, la quantità di minerale di alimentazione e il rapporto di sabbia di ritorno. Se la concentrazione di macinazione è troppo alta, il volume dell'acqua di alimentazione dovrebbe essere aumentato, la quantità di minerale di alimentazione nel processo di macinazione a circuito chiuso a due stadi dovrebbe essere ridotta e il rapporto di sabbia di ritorno dovrebbe essere aumentato e viceversa. Il controllo della concentrazione di trabocco può essere gestito regolando il volume dell'acqua di alimentazione di trabocco, l'altezza dello stramazzo di trabocco, le dimensioni di ingresso e uscita e le dimensioni dello sbocco di trabocco. Il controllo della finezza di trabocco richiede regolazioni dell'altezza dello stramazzo di trabocco, le dimensioni dello sbocco di trabocco, la quantità e il rapporto delle sfere di acciaio, la concentrazione di macinazione e la concentrazione di trabocco.

In sintesi, tutti i parametri tecnici nell'operazione di macinazione sono interconnessi, complementari e reciprocamente restrittivi. Pertanto, durante il processo di regolazione e controllo deve essere adottato un approccio completo e coordinato.

Prevenire l'idrolisi di cianuri è molto importante.

Migliori cianuri noi usiamo comunemente (cianuro di potassio, Cianuro di sodio, cianuro di calcio) sono tutte basi forti e sali di acidi deboli, che sono inclini all'idrolisi in acqua, generando acido cianidrico che può influenzare la concentrazione di ioni cianuro nella polpa. Pertanto, è fondamentale prevenire l'idrolisi dei cianuri durante il processo di lisciviazione. Il metodo più efficace è aumentare la concentrazione di ioni idrossido, che è ciò che in genere chiamiamo aumento del valore del pH. L'agente di regolazione del pH più economico nell'industria è la calce, ma la calce può anche causare facilmente flocculazione durante la regolazione del pH. Pertanto, la aggiungiamo durante l'operazione di macinazione per garantire che sia ben dispersa. Durante la lisciviazione del cianuro, la soluzione deve mantenere una certa alcalinità per prevenire la decomposizione dei cianuri, ma l'alcalinità della soluzione di cianuro non deve essere troppo elevata, poiché ciò può ridurre il tasso di dissoluzione dell'oro.

Man mano che il tempo di lisciviazione aumenta, il tasso di lisciviazione dell'oro migliora, ma dopo un certo punto, estendere ulteriormente il tempo di lisciviazione non aumenta significativamente il tasso di lisciviazione dell'oro. Pertanto, è essenziale garantire un certo tempo di lisciviazione durante la lisciviazione con cianuro per garantire un'efficace lisciviazione dell'oro. In genere, il valore del pH durante le operazioni di polpa di carbonio è più efficace quando è compreso tra 10 e 11.

Il controllo della concentrazione della polpa è un aspetto fondamentale del processo di cianurazione.

Che si tratti di oro e cianuro o di cianuro d'oro e carbone attivo, è necessario un contatto sufficiente per ottenere buoni indicatori di lavorazione minerale, il che pone elevate esigenze sulla concentrazione della polpa. Se la concentrazione è troppo alta, può facilmente precipitare sulla superficie del carbone attivo; se è troppo bassa, può facilmente depositarsi. Inoltre, per mantenere un valore di pH e una concentrazione di cianuro appropriati, è necessario aggiungere una grande quantità di reagenti. Quando si selezionano i cianuri, è necessario considerare fattori come la loro relativa capacità di sciogliere l'oro, la stabilità e l'impatto delle impurità sulla dissoluzione dell'oro.

Dopo anni di pratica di produzione, si ritiene che una concentrazione del 40-45% per l'estrazione dell'oro dalla polpa di carbone e una concentrazione di cianuro di 300-500 ppm siano più adatte. Tuttavia, come accennato in precedenza, la macinazione richiede in genere due o tre fasi di funzionamento e la concentrazione del prodotto finale è generalmente inferiore al 20%. Pertanto, prima di entrare nell'operazione di lisciviazione, la polpa deve essere sottoposta a un processo di ispessimento.

Il controllo di Cianuro di sodio la concentrazione durante l'operazione di lisciviazione dovrebbe seguire questi principi: pur garantendo l'efficienza di dissoluzione dell'oro, ridurre opportunamente la cianuro di sodio concentrazione per rendere la concentrazione di cianuro di sodio coerente in tutte le vasche di lisciviazione della serie, o garantire che la concentrazione di cianuro di sodio nelle vasche di lisciviazione precedenti sia più alta rispetto a quelle successive. Minore è l'intervallo di fluttuazione della concentrazione di cianuro di sodio controllata in ogni vasca di lisciviazione, meglio è. È preferibile che il rapporto tra le vasche di lisciviazione che aggiungono cianuro di sodio e il numero totale di vasche di lisciviazione sia più alto. Misurare la concentrazione di idrossido di sodio più frequentemente è utile per controllare le condizioni tecniche operative. Il cianuro di sodio viene generalmente aggiunto a ogni vasca a una concentrazione di circa il 10%.

Il meccanismo di base del processo di lisciviazione del cianuro

Dalla formula sopra, si può vedere che il processo di cianurazione è un processo che richiede ossigeno, poiché l'introduzione di ossigeno durante la produzione può accelerare la velocità di lisciviazione. Naturalmente, possiamo anche aggiungere opportunamente agenti ossidanti, come il perossido di idrogeno; tuttavia, ossidanti eccessivi possono portare alla formazione di ioni cianato dal cianuro, il che non è vantaggioso per il processo di lisciviazione.

Dalla formula, possiamo anche vedere che 1 mole di oro richiede solo 2 moli di cianuro per la complessazione. In termini di massa, circa 1 g di oro richiede 0.5 g di cianuro come agente di lisciviazione. Tuttavia, nella produzione effettiva, a causa dell'influenza di altri minerali, come argento, rame, piombo e zinco, che possono anche subire reazioni di complessazione con cianuro, il dosaggio dei reagenti non dovrebbe essere limitato ai soli calcoli. Dovrebbe essere regolato in base alla velocità di lisciviazione finale e le regolazioni dovrebbero essere monitorate quando cambiano le proprietà del minerale. In genere, un intervallo da 200 a 500 volte superiore al valore calcolato è considerato ragionevole. In sintesi, garantire la concentrazione di ioni cianuro nella polpa è una condizione necessaria per ottenere buoni indicatori.

Quando l'oro adsorbito sul carbone caricato raggiunge oltre 3000 g/t, consideriamo che l'intero processo di adsorbimento della polpa di carbone sia completo. Tuttavia, anche i minerali con elevate impurità di rame e argento possono influenzare la capacità di adsorbimento del carbone attivo, con conseguente mancato raggiungimento dei nostri obiettivi previsti da parte del carbone caricato d'oro. Quando il carbone attivo non ha più capacità di adsorbimento, lo consideriamo saturo. Per il carbone attivo saturo, dobbiamo desorbire ed elettrolizzare per ottenere l'oro. Tuttavia, le operazioni successive sono più complesse e richiedono un investimento maggiore. Nelle regioni con elevata densità di produzione di oro, possiamo vendere il carbone caricato d'oro per trarne profitto, oppure un metodo più semplice è ottenere l'oro tramite combustione.

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