היקף ישים וזרימת תהליך של שיטת שטיפה ממאגר ציאנידציה עבור מכרות זהב

1. מבוא

השמיים שיטת שטיפה של מכל ציאנידציה הוא תהליך חשוב בכריית זהב להפקת זהב מעפרות. לשיטה זו היקף ישים ספציפי וסדרה של שלבי תהליך מוגדרים היטב, אשר ממלאים תפקיד מכריע בפקיעה יעילה של משאבי זהב.

2. היקף ישים

2.1 דרישת גודל חלקיקי עפרה

עפרות זהב המתאימות לשיטת שטיפה במכל בדרך כלל מאופיינות בפיזור זהב עדין. כאשר חלקיקי הזהב בעפרה דקים מאוד, קשה להפריד אותם באמצעות שיטות הפרדה פיזיקליות פשוטות כמו הפרדת כוח הכבידה. במקרים כאלה, ניתן להשתמש בשיטת שטיפה במכל ציאנידציה. לדוגמה, בעפרות זהב מסוג תחמוצת מסוימות, הזהב קיים לעתים קרובות בצורת גרגירים עדינים, שניתן לטפל בהם ביעילות באמצעות שטיפה במכל.

2.2 דרישת כיתה עפרה

שיטה זו מתאימה במיוחד לעפרות זהב באיכות נמוכה או באיכות גבוהה במיוחד. עבור עפרות זהב באיכות גבוהה, ייתכן שיהיו עדיפות לשיטות מיצוי יעילות יותר ופחות גוזלות זמן. עם זאת, עבור עפרות באיכות נמוכה שבהן תכולת הזהב ליחידת מסה של עפרה נמוכה יחסית, שיטת שטיפת המכל עדיין יכולה להשיג מיצוי כלכלי בתנאים מסוימים. העלות הנמוכה יחסית של תהליך שטיפת המכל הופכת אותו לאופציה בת קיימא לעיבוד עפרות כאלה.

2.3 דרישת חדירות עפרות

עפרות בעלות חדירות נמוכה מתאימות גם לשטיפה ממכל. אם לעפרה יש חדירות טובה, ה... ציאניד התמיסה עלולה לזרום דרך העפרה מהר מדי, וכתוצאה מכך זמן מגע לא מספיק בין הציאניד לזהב, ובכך להפחית את קצב שטיפת הזהב. לעומת זאת, עבור עפרות בעלות חדירות נמוכה, שיטת שטיפת המכל יכולה לשלוט בקצב הזרימה ובזמן המגע של תמיסת הציאניד בעפרה כדי להבטיח תוצאות שטיפה טובות יותר. לדוגמה, עפרות מסוג תחמוצת ברזל - מכסה - המכילות זהב עדין ועפרות קוורץ מחומצנות - ורידים עם זהב עדין לרוב בעלות חדירות נמוכה יחסית והן מתאימות למדי לשטיפה ממכל. שיטת שטיפת המכל יכולה להשיג שיעור התאוששות של 70-90% עבור עפרות כאלה.

3. זרימת תהליך

3.1 הכנת בורות שטיפה

בורות השטיפה המשמשים בתהליך עשויים בדרך כלל מחומרים כמו עץ, ברזל או בטון. תחתית הבור יכולה להיות שטוחה או מעט נוטה, והצורה יכולה להיות עגולה, מלבנית או מרובעת. בתוך הבור מותקנת תחתית שווא העשויה מלוחות מחוררים עמידים לחומצה. בד סינון מונח על התחתית השקופה, ורשת עשויה מרצועות עץ או רצועות מתכת עמידות בפני קורוזיה מכוסה על בד הסינון. התחתית השקופה משמשת לסינון ותמיכה בעפרה. לפני תחילת תהליך השטיפה, יש לוודא שהבורות, במיוחד בור השטיפה ובור הנוזלים העניים, אטומים ויבשים לחלוטין.

3.2 טיפול מקדים בעפרה - ריסוק וסינון

יש לכתוש את עפרות הזהב המוכרות לגודל חלקיקים מסוים. ראשית, העפרות מוזנות לשלב הריסוק לצורך פירוק פשוט. בהתאם לגודל החלקיקים הנדרש של העפרה, ישנן פעולות ריסוק גסה, ריסוק בינוני וריסוק עדין. בדרך כלל, משתמשים במגרסת לסת לריסוק גס, שיכולה להפחית את גודל החלקיקים לכ-50-100 מ"מ. לאחר מכן, משתמשים במגרסת חרוט לפעולות ריסוק בינוני וריסוק עדין, מה שמפחית את גודל החלקיקים לטווח של 5-25 מ"מ. לאחר הריסוק, העפרות עוברות סינון באמצעות מסננת רוטטת כדי להבטיח גודל חלקיקים אחיד. עפרות גסות שאינן עומדות בדרישות מוחזרות למגרסת לריסוק חוזר, והעפרות בגודל המתאים עוברות לשלב הבא.

3.3 תהליך שטיפה

1. טעינת עפרות לתוך המכלעפרות הכתוש והמסונן מועמסות לתוך מכל השטיפה.

2. הכנת תמיסת השטיפהבמכל הנוזל הדל, מכינים תמיסת ציאניד אלקלית כחומר שטיפה. ריכוז תמיסת הציאניד נשלט בדרך כלל בטווח מסוים, בדרך כלל 0.05% - 0.1%, אשר נקבע באמצעות ניסויים בהתאם לתכונות העפרה הספציפיות. ריכוז זה יכול להבטיח הפקת זהב יעילה תוך מזעור ההשפעה הסביבתית.

3. פעולת שטיפהתמיסת השטיפה המוכנה נשאבת לתוך מכל השטיפה. במהלך תהליך השטיפה, תמיסת השטיפה מחלחלת באיטיות דרך שכבת העפרה. הזהב בעפרה מגיב עם הציאניד שבתמיסה תחת פעולת חמצן (בדרך כלל, אוויר מוכנס למכל). משוואת התגובה הכימית העיקרית היא: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). בתגובה זו, הזהב יוצר קומפלקסים מסיסים של זהב-ציאניד ומתמוסס בתמיסה. זמן השטיפה ארוך יחסית, בדרך כלל נע בין מספר ימים למספר שבועות, תלוי בגורמים כמו אופי העפרה, גודל החלקיקים של העפרה וריכוז תמיסת השטיפה. במהלך תהליך השטיפה, יש צורך לאתר באופן קבוע את ריכוז תמיסת השטיפה, את ערך ה-pH של התמיסה ואת תכולת הזהב בתמיסה כדי להבטיח שתגובת השטיפה תתקדם בתנאים אופטימליים.

3.4 הפרדת תמיסה נושאת זהב (עשיר - נוזלי)

כאשר השטיפה מגיעה לזמן מסוים, ובאמצעות גילוי, כאשר ריכוז ודרגת הנוזל עומדים בדרישות, התמיסה המכילה זהב (נוזל עשיר) נפלטה מתחתית המיכל. הנוזל העשיר מכיל קומפלקסים מומסים של זהב-ציאניד ויש לעבד אותו עוד יותר כדי להפיק את הזהב.

3.5 שחזור זהב

1. שיטת עקירה של אבקת אבץ (יריעות)שיטה נפוצה אחת עבור התאוששות זהב היא שיטת העקירה של אבקת אבץ (יריעות). לאבץ יש תכונת חיזור חזקה יותר מזהב. כאשר מוסיפים אבקת אבץ או יריעות אבץ לנוזל העשיר, מתרחשת תגובת עקירה. משוואת התגובה הכימית היא: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). הזהב מודחק מקומפלקס הזהב-ציאניד על ידי אבץ ושוקע בצורת חלקיקים מוצקים. לאחר תגובת העקירה, תערובת המוצק-נוזל מסוננת לקבלת מוצקים המכילים זהב, אשר לאחר מכן עוברים עיבוד נוסף להתכה.

2. שיטת ספיחת פחמן פעילשיטה נוספת היא ספיחה באמצעות פחם פעיל. לפחם פעיל שטח פנים סגולי גדול ויכולת ספיחה חזקה. הנוזל העשיר מועבר דרך עמודה מלאה בפחם פעיל. קומפלקסי הזהב-ציאניד בתמיסה נספגים על פני השטח של הפחם הפעיל. לאחר הספיחה, הפחם הפעיל עם הזהב הנספג (פחמן טעון) מופרד מהתמיסה. לאחר מכן, הפחמן הטעון עובר טיפול ספיחה. בדרך כלל, תמיסת ספיחה (כגון תערובת של נתרן הידרוקסיד ו...) סודיום ציאניד) משמש לספיגת הזהב מהפחמן הפעיל בטמפרטורה ובלחץ מסוימים. לאחר מכן, התמיסה המכילה זהב שנספגה עוברת אלקטרוליזה לקבלת זהב.

3.6 טיפול בפסולת ובנוזלי פסולת

1. טיפול בזנבלאחר הפקת הזהב, הפסולת הנותרת עדיין מכילה כמות מסוימת של ציאניד וזיהומים אחרים. על מנת לעמוד בדרישות הגנת הסביבה, יש לטפל בפסולת. שיטה נפוצה אחת היא להוסיף ריאגנטים כגון נתרן מטביסולפיט ונחושת גופרתית לפסולת כדי לפרק ולהסיר ציאניד. לאחר הטיפול, ניתן לאחסן את הפסולת כראוי או לעבד אותה עוד יותר.

2. פסולת - טיפול נוזליהפסולת הנוזלית שנוצרת במהלך התהליך מכילה גם ציאניד וחומרים מזיקים אחרים. יש לטפל בה באמצעות תהליכים כגון משקעים כימיים, חילוף יונים וטיפול ביולוגי כדי להפחית את תכולת החומרים המזיקים ולעמוד בתקני הפליטה הלאומיים לפני הפליטה.

4. סיכום

לשיטת שטיפה באמצעות ציאנידציה היקף ייחודי משלה בתעשיית כריית הזהב, במיוחד עבור עפרות זהב עדינות, בעלות איכות נמוכה וחדירות נמוכה. באמצעות סדרה של שלבי תהליך קפדניים, שיטה זו יכולה להפיק ביעילות זהב מעפרות. עם זאת, יש לציין כי עקב השימוש בציאניד בתהליך, יש לנקוט באמצעי בטיחות והגנה סביבתית מחמירים כדי להבטיח את בטיחות העובדים ולמזער את ההשפעה על הסביבה. עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית הכרייה, שיפורים ואופטימיזציות נוספים של תהליך זה צפויים לשפר את יעילות הפקת הזהב ולהפחית עלויות תוך הבטחת ידידותיות לסביבה.