הבנת עיבוד עפרות זהב CIL, CIP: שימוש בנתרן ציאניד

למען האמת, תהליך הציאנידציה אינו נופל תחת הקטגוריה של עיבוד מינרלים אלא יש לסווג אותו כהידרו-מטאלורגיה. השימוש בציאנידציה להפקת זהב הוא השיטה הנפוצה ביותר בעולם. עיקרו...CIPלה מסתמך על הקומפלקסציה של ציאניד יונים עם זהב חופשי ליצירת ציאניד זהב, ובכך משיגים את המסת הזהב. אנו יודעים שזהב בטבע קיים במצב חופשי; גם כאשר הוא עטוף בתוך מינרלים אחרים, הוא נשאר זהב יסודי לאחר החשיפה. לכן, ניתן לומר שהיעילות (קצב ההפקה) של תהליך הציאנידציה בחילוץ זהב, במידה מסוימת, תלויה ביכולת לשחרר את הזהב העטוף.

תהליך השטיפה CIL (Carbon In Leach), המכונה גם שטיפת פחמן להפקת זהב, הוא תהליך הכולל הוספת פחמן פעיל לעיסה ובביצוע בו זמנית של שטיפה וספיחת זהב. זה מפשט את שני השלבים של שטיפת ציאניד של העיסה וספיחת פחמן פעיל הנמצאים בתהליך CIP (Carbon In Pulp) לשלב אחד, ומפחית הפסדים תוך הפחתת עלויות ניהול. בהשוואה לתהליך CCD המסורתי, הוא חוסך 66% מעלויות ההשקעה, מה שהופך אותו לתהליך המועדף לעיבוד עפרות זהב מודרניות. בתהליך עיסת פחמן, "פחמן" ו"עיסה" מתייחסים לפחמן פעיל ולעיסת מינרלים, בהתאמה, ולא לתרחיף של פחמן כפי שאנו עשויים לחשוב בדרך כלל. בהתאם לעיתוי הכנסת הפחמן הפעיל, אנו מתייחסים לתהליך השטיפה ואחריו הספיחה כשיטת עיסת הפחמן (CIP), בעוד ששטיפה וספיחה בו זמנית נקראות שיטת שטיפת פחמן (CIL). בשל ניצול יעיל יותר של ציוד ייצור, מספר גדל והולך של מפעלי ציאניד מאמצים שיטה זו. יתרונותיו העיקריים כוללים את ביטול הצורך בשטיפת העיסה ובהפרדה בין מוצק לנוזל, שכן היא משתמשת ישירות בפחם פעיל גרגירי כדי לספוג זהב מהעיסה, ובכך מחליפה את פעולות השטיפה, ההפרדה בין מוצק לנוזל, ההבהרה, סילוק הגזים והחלפת האבץ של התשטיפים. זה מפשט משמעותית את תהליך הייצור התעשייתי, משפר את היעילות ומפחית מאוד את ההשקעה בציוד ובתשתיות.

תהליך הציאנידציה דורש טחינה עדינה קפדנית.

עבור עפרות קוורץ טיפוסיות המכילות זהב שעברו חמצון בוורידים, עקב יכולת הציפה הירודה של המינרלים המכילים זהב, קשה בדרך כלל להשיג מדדי עיבוד טובים של מינרלים באמצעות שיטות ציפה. עם זאת, באמצעות תהליך עיסת פחמן, ניתן להשיג שיעור התאוששות כולל של מעל 93% בתנאי זיהומים מזיקים מינימליים.

כפי שצוין קודם לכן, יעילות תהליך הציאנידציה תלויה ביכולת לשחרר זהב אנקפסולציה, מה שהופך את הטחינה לחשובה במיוחד בפעולות ההכנה של מפעלי עיסת פחמן. במפעלי עיסת פחמן נפוצים, רמת הדקיקות המתאימה לציאנידציה דורשת בדרך כלל ש-80-95% מהחומר יהיה דק יותר מ-0.074 מ"מ. במכרות מסוימים עם פיזור מינרלים מפוזר, הדרישה עשויה להיות אף מעל 95% להיות דק יותר מ-0.037 מ"מ. משמעות הדבר היא שהשגת רמת הדקיקות הנדרשת בשלב טחינה יחיד במפעלי עיסת פחמן היא מאתגרת למדי, ולעתים קרובות מצריכה שניים או אפילו שלושה שלבי טחינה.

השליטה בריכוז הטחינה מושגת בעיקר על ידי התאמת נפח מי ההזנה, כמות הזנת העפרה ויחס חול ההחזרה. אם ריכוז הטחינה גבוה מדי, יש להגדיל את נפח מי ההזנה, להפחית את כמות הזנת העפרה בתהליך טחינה במעגל סגור דו-שלבי, ולהגדיל את יחס חול ההחזרה, ולהיפך. ניתן לנהל את השליטה בריכוז הגלישה על ידי התאמת נפח מי ההזנה של הגלישה, גובה סכר הגלישה, גודל הכניסה והיציאה וגודל יציאת הגלישה. השליטה בדקיקות הגלישה דורשת התאמות לגובה סכר הגלישה, גודל יציאת הגלישה, כמות ויחס כדורי הפלדה, ריכוז הטחינה וריכוז הגלישה.

לסיכום, כל הפרמטרים הטכניים בפעולת הטחינה קשורים זה בזה, משלימים ומגבילים זה את זה. לכן, יש לנקוט בגישה מקיפה ומתואמת במהלך תהליך ההתאמה והבקרה.

מניעת הידרוליזה של ציאנידים הוא מאוד חשוב.

השמיים ציאנידים אנו משתמשים בדרך כלל (אשלגן ציאניד, סודיום ציאניד, סידן ציאניד) כולם בסיסים חזקים ומלחים חומציים חלשים, הנוטים להידרוליזה במים, ויוצרים מימן ציאניד שיכול להשפיע על ריכוז יוני הציאניד בעיסה. לכן, חיוני למנוע הידרוליזה של ציאנידים במהלך תהליך השטיפה. השיטה היעילה ביותר היא להגדיל את ריכוז יוני ההידרוקסיד, וזה מה שאנו מכנים בדרך כלל העלאת ערך ה-pH. חומר התאמת ה-pH החסכוני ביותר בתעשייה הוא סיד, אך סיד יכול גם לגרום בקלות להפתות בעת התאמת ה-pH. לכן, אנו מוסיפים אותו במהלך פעולת הטחינה כדי להבטיח שהוא מפוזר היטב. במהלך שטיפת ציאניד, התמיסה חייבת לשמור על בסיסיות מסוימת כדי למנוע פירוק של ציאנידים, אך הבסיסיות של תמיסת הציאניד לא צריכה להיות גבוהה מדי, מכיוון שזה יכול להפחית את קצב ההמסה של זהב.

ככל שזמן השטיפה עולה, קצב שטיפת הזהב משתפר, אך לאחר נקודה מסוימת, הארכת זמן השטיפה אינה מגבירה באופן משמעותי את קצב שטיפת הזהב. לכן, חיוני להבטיח זמן שטיפה מסוים במהלך שטיפת ציאניד כדי להבטיח שטיפת זהב יעילה. באופן כללי, ערך ה-pH במהלך פעולות עיסת פחמן הוא היעיל ביותר כאשר הוא בין 10 ל-11.

שליטה בריכוז העיסה היא היבט מרכזי בתהליך הציאנידציה.

בין אם מדובר בזהב וציאניד או בזהב ציאניד ופחם פעיל, מגע מספיק נחוץ כדי להשיג מדדי עיבוד מינרלים טובים, דבר המציב דרישות גבוהות לריכוז העיסה. אם הריכוז גבוה מדי, הוא יכול בקלות להצטבר על פני הפחם הפעיל; אם הוא נמוך מדי, הוא יכול לשקוע בקלות. בנוסף, כדי לשמור על ערך pH וריכוז ציאניד מתאימים, יש להוסיף כמות גדולה של ריאגנטים. בבחירת ציאנידים, יש לקחת בחשבון גורמים כגון יכולתם היחסית להמיס זהב, יציבותם והשפעת הזיהומים על המסת הזהב.

לאחר שנים של תרגול ייצור, ההערכה היא שריכוז של 40-45% להפקת זהב מעיסת פחמן וריכוז ציאניד של 300-500 ppm מתאימים יותר. עם זאת, כפי שצוין קודם לכן, טחינה דורשת בדרך כלל שניים עד שלושה שלבי פעולה, וריכוז המוצר הסופי הוא בדרך כלל מתחת ל-20%. לכן, לפני הכניסה לתהליך ההשטפה, העיסה חייבת לעבור תהליך עיבוי.

השליטה ב סודיום ציאניד הריכוז במהלך פעולת ההשטפה צריך לעקוב אחר העקרונות הבאים: תוך הבטחת יעילות המסת הזהב, יש להפחית כראוי את סודיום ציאניד ריכוז כדי להבטיח שריכוז נתרן ציאניד יהיה עקבי בכל מיכלי ההשטפה של הסדרה, או להבטיח שריכוז נתרן ציאניד במיכלי ההשטפה המוקדמים יותר יהיה גבוה יותר מאשר במיכלי ההשטפה המאוחרים יותר. ככל שטווח התנודות של ריכוז נתרן ציאניד הנשלט בכל מיכל השטיפה קטן יותר, כך ייטב. עדיף שיחס מיכלי ההשטפה שמוסיפים נתרן ציאניד למספר הכולל של מיכלי ההשטפה יהיה גבוה יותר. מדידת ריכוז הנתרן ההידרוקסיד בתדירות גבוהה יותר מועילה לבקרת תנאים טכניים תפעוליים. נתרן ציאניד מוסיף בדרך כלל לכל מיכל בריכוז של כ-10%.

המנגנון הבסיסי של תהליך שטיפת הציאניד

מהנוסחה לעיל, ניתן לראות שתהליך הציאנידציה הוא תהליך הדורש חמצן, שכן הכנסת חמצן במהלך הייצור יכולה להאיץ את קצב השטיפה. כמובן, ניתן גם להוסיף חומרי חמצון בצורה מתאימה, כגון מי חמצן; עם זאת, עודף חומרי חמצון עלול להוביל להיווצרות יוני ציאנאט מציאניד, דבר שאינו מועיל לתהליך השטיפה.

מהנוסחה ניתן לראות גם כי מול אחד של זהב דורש רק 1 מול של ציאניד לצורך קומפלקסציה. מבחינת מסה, כ-2 גרם של זהב דורש 1 גרם של ציאניד כחומר שטיפה. עם זאת, בייצור בפועל, עקב השפעתם של מינרלים אחרים, כגון כסף, נחושת, עופרת ואבץ, שיכולים גם הם לעבור תגובות קומפלקסציה עם ציאניד, אין להגביל את מינון הריאגנטים לחישובים בלבד. יש להתאים אותו על סמך קצב השטיפה הסופי, ולעקוב אחר ההתאמות כאשר תכונות העפרה משתנות. בדרך כלל, טווח גבוה פי 0.5 עד 200 מהערך המחושב נחשב סביר. לסיכום, הבטחת ריכוז יוני הציאניד בעיסה היא תנאי הכרחי להשגת אינדיקטורים טובים.

כאשר הזהב שנספג על הפחמן הטעון מגיע ליותר מ-3000 גרם/טון, אנו מחשיבים את תהליך הספיחה כולו של עיסת הפחמן. עם זאת, עפרות עם זיהומים גבוהים של נחושת וכסף יכולות גם הן להשפיע על קיבולת הספיחה של הפחמן הפעיל, וכתוצאה מכך הפחמן הטעון בזהב לא יעמוד ביעדים הצפויים שלנו. כאשר לפחמן הפעיל אין עוד קיבולת ספיחה, אנו מחשיבים אותו כרווי. עבור פחם פעיל רווי, עלינו לבצע ספיחה ואלקטרוליזה כדי להשיג זהב. עם זאת, הפעולות הבאות מורכבות יותר ודורשות השקעה גדולה יותר. באזורים עם צפיפות ייצור גבוהה של זהב, נוכל למכור את הפחמן הטעון בזהב למטרות רווח, או ששיטה פשוטה יותר היא להשיג זהב על ידי שריפה.

שאאנשי United Chemical היא יצרנית וספקית מקצועית של נתרן ציאניד, כימיקל מרכזי המשמש בתעשיות שונות כגון כרייה וסינתזה כימית. הצוות המקצועי ב United Chemical לא רק מספקת מוצרים אלא גם מחויבת להציע תמיכה טכנית מקיפה. עם ניסיון רב בתעשייה, המומחים שלנו מסוגלים לטפל בכל שאלה או אתגר שאתם עשויים להיתקל בהם. על ידי בחירת שאאנשי United Chemical כספק נתרן ציאניד שלכם, תקבלו גישה לשפע של ידע ומשאבים שיכולים לשפר את הפעילות שלכם ולשפר את היעילות. שתפו איתנו פעולה עכשיו כדי לחוות תמיכה טכנית מקצועית ומוצרים באיכות גבוהה.