Cianidavimo procesas aukso rūdos apdirbime

Įvadas

Geriausios cianidavimo procesas in aukso rūdos perdirbimas užima lemiamą ir beveik nepakeičiamą vaidmenį pasaulinėje aukso gavybos pramonėje. Auksas, turintis ilgametę tauriojo metalo vertę, žmonija ieškojo tūkstančius metų. Aukso paklausa išlieka nuolat didelė – nuo ​​senųjų civilizacijų turto ir galios simbolio iki šiuolaikinių papuošalų, elektronikos ir investicijų naudojimo.

Cianidinimo procesas buvo aukso gavybos kertinis akmuo daugiau nei šimtmetį. Jo reikšmė slypi gebėjime efektyviai išgauti auksą iš įvairių rūšių rūdos. Prieš plėtojant cianidavimo procesą, aukso gavybos metodai dažnai buvo daug darbo reikalaujantys, mažiau veiksmingi ir labiau kenkę aplinkai. Pavyzdžiui, amalgamacija, ankstesnis aukso gavybos metodas, apėmė gyvsidabrio naudojimą, kad surištų aukso daleles. Tačiau šis metodas turėjo didelių trūkumų, įskaitant didelį gyvsidabrio toksiškumą ir santykinai mažą kai kurių rūdos rūšių atkūrimo greitį.

Priešingai, cianidavimo procesas sukėlė revoliuciją aukso kasybos pramonėje. Naudojant cianido tirpalus, jis gali gana efektyviai ištirpinti aukso daleles, net ir tas, kurios yra smulkiai pasklidusios rūdoje. Tai leidžia kalnakasybos įmonėms išgauti auksą iš rūdų, kurių perdirbimas anksčiau buvo laikomas neekonomišku. Tiesą sakant, didelė dalis šiandieninio pasaulio aukso produkcijos, ty daugiau nei 80%, tam tikra forma priklauso nuo cianidavimo proceso. Nesvarbu, ar tai būtų didelio masto atviros kasyklos Pietų Afrikoje, JAV, ar požeminės kasyklos Australijoje ir Kinijoje, cianidavimo procesas yra aukso gavybos metodas. Jo platus naudojimas liudija jo veiksmingumą ir ekonominį gyvybingumą sudėtingame ir konkurencingame aukso gavybos pasaulyje.

Kas yra cianidavimo procesas

Cianidinimo procesas, kurio esmė, yra cheminis ekstrahavimo metodas, kuriuo pasinaudojama unikaliomis cheminėmis cianido jonų savybėmis. Aukso rūdos apdirbimo kontekste jos pagrindinis principasKIPle yra sutelkta aplink komplekso susidarymo reakciją tarp cianido jonų (CN^-) ir laisvojo aukso.

Auksas gamtoje dažnai egzistuoja laisvos būsenos, net kai jis yra įterptas į kitus mineralus. Kai kapsuliuojantys mineralai yra sulaužyti, auksas atskleidžiamas kaip elementinis auksas. Cianido jonai turi stiprų afinitetą auksui. Kai aukso turinčią rūdą veikia cianido turintis tirpalas, cianido jonai sudaro stabilų kompleksą su aukso atomais. Cheminę reakciją galima pavaizduoti tokia lygtimi:

4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH. Šioje reakcijoje, veikiant deguoniui, aukso atomai susijungia su cianido jonais ir sudaro tirpų aukso-cianido kompleksą, natrio dicianoauratą (Na[Au(CN)_2] ). Ši transformacija leidžia auksui, kuris iš pradžių buvo kietoje rūdoje, ištirpti tirpale, atskiriant jį nuo kitų ne aukso rūdos komponentų.

Griežtai kalbant, cianidavimo procesas nepatenka į tradicinį mineralų apdirbimo sritį, bet priskiriamas hidrometalurgijai. Mineralų apdorojimas paprastai apima fizinio atskyrimo metodus, tokius kaip smulkinimas, šlifavimas, flotacija ir atskyrimas gravitacijos būdu, siekiant atskirti vertingus mineralus nuo mineralų. Priešingai, hidrometalurgija naudoja chemines reakcijas, kad išgautų metalus iš jų rūdų vandeniniame tirpale. Cianidinimo procesas, pagrįstas cheminėmis reakcijomis auksui ištirpinti tirpale, kuriame yra cianido, aiškiai priklauso hidrometalurgijos sričiai. Ši klasifikacija yra svarbi, nes ji išskiria cianidavimo procesą nuo kitų fiziškai pagrįstų rūdos apdorojimo metodų ir pabrėžia jo cheminę reakciją lemiamą aukso gavybos pobūdį.

Cianidinimo procesų tipai: CIP ir CIL

Aukso gavybos cianidavimo procesų srityje išsiskiria du pagrindiniai metodai: anglies celiuliozės (CIP) ir anglies išplovimo (CIL) procesas.

CIP procesui būdinga nuosekli operacija. Pirma, aukso turinčios rūdos celiuliozės išgaunamos. Šiame etape rūda sumaišoma su cianido turinčiu tirpalu. Esant tinkamoms deguonies prieinamumo, pH ir temperatūros sąlygoms, auksas rūdoje sudaro tirpų kompleksą su cianido jonais, kaip aprašyta pagrindinėje cianidavimo reakcijoje. Pasibaigus išplovimo procesui, į plaušinę įterpiama aktyvuota anglis. Tada aktyvuota anglis iš tirpalo adsorbuoja aukso ir cianido kompleksą. Toks išplovimo ir adsorbcijos etapų atskyrimas kai kuriais atvejais leidžia labiau kontroliuoti ir optimizuoti procesą. Pavyzdžiui, kasyklose, kuriose rūdos sudėtis yra gana stabili ir išplovimo sąlygas galima tiksliai palaikyti, CIP procesas gali pasiekti aukštus aukso atgavimo rodiklius.

Kita vertus, CIL procesas yra integruotas požiūris. CIL procese vienu metu vyksta aukso išplovimas iš rūdos ir aukso-cianido komplekso adsorbcija su aktyvuota anglimi. Tai pasiekiama įpilant aktyvuotos anglies tiesiai į išplovimo rezervuarus. CIL proceso pranašumas yra efektyvesnis įrangos ir laiko panaudojimas. Kadangi išplovimas ir adsorbcija yra derinami, nereikia papildomos įrangos ar laiko masės perkėlimui tarp išplovimo ir adsorbcijos etapų. Tai sumažina bendrą perdirbimo įmonės plotą ir gali padėti sutaupyti tiek kapitalo investicijų, tiek veiklos išlaidų. Pavyzdžiui, atliekant didelio masto kasybos operacijas, kuriose našumas yra esminis veiksnys, CIL procesas gali apdoroti didesnį rūdos kiekį per trumpesnį laiką, padidindamas gamybos efektyvumą.

Pastaraisiais metais CIL procesą vis dažniau pradėjo taikyti cianidavimo gamyklos visame pasaulyje. Jo gebėjimas efektyviau panaudoti gamybos įrangą suteikia jai pranašumą prieš CIP procesą daugelyje situacijų. Nepertraukiamas CIL proceso pobūdis taip pat lemia stabilesnį veikimą ir mažiau kinta galutinio produkto kokybė. Be to, sumažėjęs proceso etapų skaičius CIL reiškia, kad perkeliant medžiagas tarp skirtingų proceso etapų yra mažiau klaidų ar nuostolių. Tačiau pasirinkimas tarp CIP ir CIL ne visada yra paprastas. Tai priklauso nuo įvairių veiksnių, pvz., rūdos pobūdžio, kasybos veiklos masto, turimo kapitalo investicijoms ir vietinių aplinkosaugos ir reguliavimo reikalavimų. Kai kurios kasyklos vis tiek gali teikti pirmenybę CIP procesui dėl geriau suprantamo ir labiau segmentuoto pobūdžio, kurį tam tikromis aplinkybėmis gali būti lengviau valdyti.

Pagrindiniai cianidavimo proceso reikalavimai

Šlifavimo smulkumas

Šlifavimo smulkumas vaidina pagrindinį vaidmenį cianidavimo operacijoje. Kadangi cianidavimo efektyvumas priklauso nuo sugebėjimo atskleisti kapsuliuotą auksą, būtinas kruopštus šlifavimas. Tipiškose anglies celiuliozės (CIP) gamyklose malimo smulkumo reikalavimai, kad rūda patektų į cianidavimo operaciją, yra gana griežti. Paprastai –0.074 mm dydžio dalelių dalis turėtų siekti 80–95%. Kai kuriose kasyklose, kuriose auksas pasklinda 浸染 panašiu būdu, šlifavimo smulkumas yra dar didesnis, o -0.037 mm dalelių dalis turi būti didesnė nei 95%.

Norint pasiekti tokį smulkų šlifavimą, vienos pakopos šlifavimo operacijos dažnai nepakanka. Daugeliu atvejų būtinas dviejų ar net trijų pakopų šlifavimas. Pavyzdžiui, didelio masto aukso kasykloje Vakarų Australijoje rūda yra šlifuojama dviem etapais. Pirmajame etape naudojamas didelės talpos rutulinis malūnas, kad tam tikru mastu būtų sumažintas dalelių dydis, o tada produktas toliau malamas antros pakopos maišomame malūne. Šis daugiapakopis šlifavimo procesas gali palaipsniui sumažinti rūdos dalelių dydį, užtikrinant, kad aukso dalelės būtų visiškai atviros ir gali veiksmingai reaguoti su cianido tirpalu cianidinimo proceso metu. Jei šlifavimo smulkumas nesilaikoma, aukso dalelės gali būti nevisiškai apšviestos, todėl cianidavimo metu gali ištirpti nevisiškai ir žymiai sumažėti aukso atkūrimo greitis.

Cianido hidrolizės prevencija

Cianido junginiai, paprastai naudojami cianidinimo procese, tokie kaip kalio cianidas (KCN), Natrio cianidas (NaCN) ir kalcio cianidas (Ca(CN)_2) yra stiprių bazių ir silpnų rūgščių druskos. Vandeniniame tirpale jie linkę į hidrolizės reakcijas. Hidrolizės reakcija Natrio cianidas gali būti pavaizduotas lygtimi:

NaCN + H_2O\rightleftharpoons HCN + NaOH. Kadangi vandenilio cianidas (HCN) yra lakus, dėl šio hidrolizės proceso sumažėja cianido jonų (CN^-) koncentracija plaušienos, o tai kenkia cianidinimo reakcijai.

Norint išspręsti šią problemą, efektyviausias būdas yra padidinti hidroksido jonų (OH^-) koncentraciją, kuri prilygsta tirpalo pH vertės didinimui. Pramonėje kalkės (CaO) yra dažniausiai naudojamas ir ekonomiškas pH reguliatorius. Kai į tirpalą pridedama kalkių, jos reaguoja su vandeniu ir susidaro kalcio hidroksidas (Ca(OH)_2 ), kuris disocijuoja ir išskiria hidroksido jonus, taip padidindamas pH vertę. Kalkių reakcija su vandeniu yra tokia: , CaO + H_2O=Ca(OH)_2 & Ca(OH)_2\rightleftharpoons Ca^{2 + }+2OH^- .

Tačiau naudojant kalkes pH vertei reguliuoti, svarbu atkreipti dėmesį, kad kalkės taip pat turi flokuliacijos efektą. Siekiant užtikrinti, kad kalkės pasiskirstytų tolygiai ir galėtų efektyviai atlikti savo vaidmenį, jos paprastai pridedamos šlifavimo operacijos metu. Aukso kasykloje Pietų Afrikoje malimo metu į rutulinį malūną dedama kalkių. Tai ne tik leidžia kalkėms visiškai susimaišyti su rūdos suspensija, bet ir išnaudoja stiprų mechaninį maišymą rutuliniame malūne, kad kalkės tolygiai pasiskirstytų suspensijoje, veiksmingai užkertant kelią cianido hidrolizei ir išlaikant stabilią cianido jonų koncentraciją tolesniame cianidinimo procese. Paprastai naudojant anglies plaušienos operacijas, pH vertė 10–11 duoda geriausius rezultatus.

Pulpos koncentracijos valdymas

Minkštimo koncentracija turi didelę įtaką kontaktui tarp aukso ir cianido, taip pat tarp aukso-cianido komplekso ir aktyvintos anglies. Jei masės koncentracija yra per didelė, dalelės labiau nusėda ant aktyvintos anglies paviršiaus, o tai trukdo efektyviai adsorbuoti aukso-cianido kompleksą aktyvintajai angliai. Kita vertus, jei masės koncentracija per maža, dalelės linkusios lengvai nusėsti, o norint palaikyti tinkamą pH vertę ir cianido koncentraciją, reikia įpilti daug reagentų, o tai padidina gamybos sąnaudas.

Per ilgametę gamybos praktiką buvo nustatyta, kad aukso išgavimo anglies pluošte procesui labiau tinka 40-45% plaušienos koncentracija ir 300-500 ppm cianido koncentracija. Pavyzdžiui, aukso perdirbimo gamykloje Nevadoje, JAV, išlaikant plaušienos koncentraciją šiame diapazone, nuolat buvo pasiektas aukštas aukso atgavimo rodiklis. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad galutinio produkto koncentracija dviejų – trijų etapų malimo operacijose paprastai yra mažesnė nei 20 %, prieš pradedant išplovimą, plaušiena turi būti sutirštinama.

Tirštinimo operacija dažniausiai atliekama tirštikliu. Tirštiklio principas yra naudoti sedimentacijos efektą, kad būtų atskirtos kietosios dalelės nuo celiuliozės skysčio, taip padidinant masės koncentraciją. Šiuolaikinėje aukso perdirbimo gamykloje dažnai naudojami didelio efektyvumo tirštikliai. Šiuose tirštikliuose įdiegtos pažangios flokuliacijos ir sedimentacijos kontrolės sistemos, kurios gali greitai ir efektyviai padidinti celiuliozės koncentraciją iki reikiamo lygio tolimesniam cianidavimo išplovimui, užtikrinant sklandų cianidavimo proceso eigą ir didelio efektyvumo aukso gavybą.

Cianidavimo išplovimo mechanizmas

Aeracija ir oksidatorius

Cianidinimo procesas yra aerobinis procesas, ir tai galima aiškiai parodyti naudojant cheminės reakcijos lygtį. Pagrindinė aukso tirpimo reakcija cianidavimo procese yra 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH . Iš šios lygties akivaizdu, kad deguonis (O_2) vaidina lemiamą vaidmenį reakcijoje. Gamybos proceso metu deguonies įvedimas gali žymiai pagreitinti išplovimo greitį. Taip yra todėl, kad deguonis dalyvauja redokso reakcijoje, faCILAukso oksidacija ir vėlesnis jo kompleksavimas su cianido jonais. Pavyzdžiui, daugelyje aukso perdirbimo gamyklų suslėgtas oras paprastai įleidžiamas į tirpalą, kuriame yra cianido. Ore esantis deguonis sudaro reikiamą oksidacinę aplinką, kad reakcija vyktų sklandžiai.

Be aeracijos, tinkamas oksidatorių pridėjimas taip pat gali sustiprinti išplovimo procesą. Vandenilio peroksidas (H_2O_2) yra dažniausiai naudojamas oksidatorius cianidinimo procese. Pridėjus vandenilio peroksido, jis gali suteikti papildomų aktyvių deguonies rūšių, kurios gali dar labiau skatinti aukso oksidaciją ir aukso mineralų tirpimą. Vandenilio peroksido reakciją su auksu, dalyvaujant cianidui, galima pavaizduoti pagal lygtį: 2Au+4NaCN+H_2O_2 = 2Na[Au(CN)_2]+2NaOH . Ši reakcija rodo, kad vandenilio peroksidas gali pakeisti tam tikrą deguonies vaidmenį cianidavimo reakcijoje ir tam tikromis sąlygomis gali paskatinti greitesnį išplovimo greitį.

Tačiau svarbu pažymėti, kad per didelis oksiduojančių medžiagų kiekis gali turėti neigiamą poveikį. Kai oksidatoriaus kiekis yra per didelis, tai gali sukelti cianido jonų oksidaciją. Pavyzdžiui, vandenilio peroksidas gali reaguoti su cianido jonais, sudarydamas cianato jonus (CNO^-). Reakcija yra tokia: CN^-+H_2O_2 = CNO^-+H_2O . Dėl cianato jonų susidarymo tirpale sumažėja cianido jonų koncentracija, kuri yra būtina kompleksuojant su auksu. Dėl to gali sumažėti aukso išplovimo efektyvumas ir neigiamai paveikti bendrą gamybos procesą. Todėl, norint užtikrinti optimalų cianidavimo procesą, reikia atidžiai kontroliuoti oksiduojančių medžiagų dozę.

Reagento dozavimas

Teoriškai komplekso susidarymo reakcija tarp aukso ir cianido turi specifinį stechiometrinį ryšį. Iš cheminės lygties 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH galime apskaičiuoti, kad 1 moliui aukso (Au) kompleksuoti reikia 2 molių cianido jonų (CN^-). Kalbant apie masę, maždaug 1 gramui aukso reikia apie 0.5 gramo cianido kaip išplovimo reagento. Šis skaičiavimas yra pagrindinė reagentų kiekio, reikalingo cianidinimo procese, nuoroda.

Nepaisant to, faktinėje gamyboje situacija yra daug sudėtingesnė, nes aukso rūdoje yra kitų mineralų. Mineralai, tokie kaip sidabras (Ag), varis (Cu), švinas (Pb) ir cinkas (Zn), taip pat gali reaguoti su cianido jonais. Pavyzdžiui, varis gali sudaryti įvairius vario – cianido kompleksus. Vario reakcija su cianidu gali būti išreikšta kaip Cu^{2 + }+4CN^-=[Cu(CN)_4]^{2 - } . Dėl šių konkuruojančių reakcijų sunaudojama daug cianido, todėl padidėja faktinė reikiama dozė.

Todėl praktikoje reagento dozės nustatymas negali būti grindžiamas vien teoriniais skaičiavimais. Vietoj to, jis turėtų būti koreguojamas pagal galutinį išplovimo greitį. Pasikeitus rūdos savybėms, būtina nuolat sekti ir koreguoti reagento dozę. Apskritai manoma, kad faktinė cianido dozė yra 200–500 kartų didesnė už apskaičiuotą vertę. Šis platus nuokrypių diapazonas lemia rūdos sudėties kintamumą ir sudėtingą skirtingų mineralų sąveiką. Atidžiai stebint išplovimo greitį ir atitinkamai koreguojant reagento dozę, aukso ekstrahavimo procesas gali pasiekti didesnį efektyvumą ir ekonominę naudą.

Daugiapakopis išplovimas ir išplovimo laikas

Siekiant užtikrinti nuolatinio veikimo stabilumą ir palaikyti santykinai stabilią cianido jonų koncentraciją tirpale, dažnai taikomas daugiapakopis išplovimas. Daugiapakopėje išplovimo sistemoje rūdos masė nuosekliai praeina per kelias išplovimo talpas. Kiekvienas bakas prisideda prie nuolatinio aukso tirpimo ir cianido jonų koncentracijos palaikymo. Minkštimui judant iš vieno rezervuaro į kitą, palaipsniui susidaro aukso ir cianido kompleksas, o laisvųjų cianido jonų koncentracija reguliuojama taip, kad reakcija vyktų sklandžiai. Šis pakopinis metodas padeda apsaugoti nuo bet kokių reakcijos sąlygų svyravimų ir suteikia stabilesnę aplinką cianidavimo procesui. Pavyzdžiui, didelio masto aukso gavybos operacijoje Vakarų Australijoje naudojama penkių pakopų išplovimo sistema. Pirmuoju etapu pradedamas išplovimo procesas, o vėlesniuose etapuose toliau išgaunamas auksas ir palaikomas cianido ir jonų balansas, todėl aukso išplovimo efektyvumas yra aukštas ir stabilus.

Išplovimo laikas yra lemiamas veiksnys nustatant išplovimo bako tūrį. Tačiau paprastos ir universalios formulės išplovimo laikui apskaičiuoti nėra. Kiekviena anglies plaušienos (CIP) arba anglies išplovimo (CIL) gamykla turi remtis eksperimentiniais duomenimis, kad nustatytų tinkamą išplovimo laiką. Taip yra todėl, kad išplovimo trukmę veikia keli veiksniai, įskaitant rūdos tipą ir sudėtį, reagentų koncentraciją, temperatūrą ir maišymo intensyvumą. Pavyzdžiui, aukso apdirbimo gamykloje Pietų Afrikoje prieš statant gamyklą buvo atlikti platūs laboratoriniai ir bandomojo masto bandymai. Atliekant šiuos bandymus buvo keičiamas išplovimo laikas ir stebimas aukso išplovimo greitis skirtingomis sąlygomis. Remiantis eksperimentiniais rezultatais, nustatyta, kad optimalus išplovimo laikas yra 24 valandos konkrečios rūšies rūdai, apdorotai toje gamykloje.

Jei gamykla aklai pasikliauja patirtimi, neatlikdama tinkamų bandymų, didelė tikimybė, kad ji patirs gamybos nesėkmes. Pavyzdžiui, nedidelės apimties aukso gavybos operacija tam tikrame regione bandė naudoti kaimyninės kasyklos išplovimo laiką kaip atskaitą, neatsižvelgdama į jų rūdos savybių skirtumus. Dėl to aukso išplovimo greitis buvo daug mažesnis nei tikėtasi, o gamybos savikaina labai išaugo dėl neefektyvaus išplovimo ir papildomo reagento sunaudojimo poreikio. Todėl tikslus išplovimo laiko nustatymas naudojant eksperimentinius duomenis yra būtinas sėkmingam cianidavimo pagrindu pagaminto aukso gavybos įrenginio veikimui.

Operacijos po cianidavimo

Kai aukso turinti aktyvuota anglis, žinoma kaip pakrauta anglis, pasiekia aukso adsorbcijos lygį, viršijantį 3000 g/t, laikoma, kad visas anglies masės adsorbcijos procesas yra baigtas. Tačiau didelio kiekio priemaišų, tokių kaip varis ir sidabras, buvimas rūdoje gali labai paveikti aktyvintos anglies adsorbcijos gebą. Šios priemaišos gali konkuruoti su auksu dėl adsorbcijos vietų ant aktyvuotos anglies, todėl pakrautos anglies klasė nepasiekia numatyto tikslo. Kai aktyvuota anglis nebegali efektyviai adsorbuoti aukso, ji laikoma prisotinta.

Sočiosios aktyvintosios anglies atveju auksui gauti gali būti naudojami keli būdai. Vienas iš dažniausių būdų yra desorbcija ir elektrolizė. Desorbcijos procese naudojamas cheminis tirpalas aukso ir cianido kompleksui pašalinti iš prisotintos aktyvintosios anglies. Pavyzdžiui, taikant aukštos temperatūros ir aukšto slėgio desorbcijos metodą, prisotinta aktyvintoji anglis dedama į desorbcijos sistemą su tam tikromis sąlygomis. Pridedant anijonų, kuriuos lengviau adsorbuoja aktyvuota anglis, Au(CN)_2^- kompleksas išstumiamas iš anglies paviršiaus. Reakcijos mechanizmas apima aukso ir cianido komplekso mainus su pridėtais anijonais, todėl auksas išsiskiria į tirpalą. Po desorbcijos gautame tirpale, vadinamame nėščiųjų tirpalu, yra gana didelė aukso jonų koncentracija.

Po to nėščiajam tirpalui atliekama elektrolizė. Elektrolizės elemente veikia elektros srovė. Aukso jonai tirpale pritraukiami prie katodo, kur įgyja elektronų ir paverčiami metaliniu auksu. Procesą galima pavaizduoti lygtimi: Au^+ + e^-\rightarrow Au . Auksas kaupiasi ant katodo aukso purvo pavidalu, kurį galima toliau apdoroti, kad būtų gautas labai grynas auksas.

Regionuose, kur sutelkta aukso gamyba, alternatyvi galimybė yra parduoti pakrautą anglį. Tai gali būti pelningas pasirinkimas, nes kai kurios specializuotos įmonės yra aprūpintos tolesniu pakrautos anglies apdorojimu. Jie turi patirties ir galimybių išgauti auksą iš pakrautos anglies, o aukso gavybos įmonės gali gauti pajamų parduodamos pakrautą anglį šiems subjektams.

Kitas gana paprastas būdas yra deginimas. Kai pakrauta anglis sudeginama, organiniai aktyvintos anglies komponentai oksiduojasi ir sudegina, o auksas lieka aukso lydinio, žinomo kaip dore gold, pavidalu. Dore aukse paprastai yra daug aukso ir kai kurių priemaišų. Po sudegimo dore auksas gali būti toliau rafinuojamas atliekant tokius procesus kaip lydymas ir gryninimas, kad būtų gauti labai gryni aukso gaminiai, atitinkantys komercinio naudojimo juvelyrikos, elektronikos ir investicijų pramonėje standartus.

Cianidavimo proceso privalumai ir trūkumai

Privalumai

1. Aukštas atkūrimo rodiklis: Vienas iš svarbiausių cianidavimo proceso privalumų yra didelis regeneravimo greitis. Tipiškų oksiduoto aukso turinčių kvarco gyslų rūdų, naudojant anglies plaušienos (CIP) arba anglies išplovimo (CIL) procesą, bendras atkūrimo greitis gali siekti daugiau nei 93%. Kai kuriose gerai optimizuotose operacijose atkūrimo rodiklis gali būti net didesnis. Šis didelis atkūrimo lygis reiškia, kad kasybos įmonės gali išgauti didelę rūdoje esančio aukso dalį, taip padidindamos ekonominę gavybos operacijų grąžą. Pavyzdžiui, didelio masto aukso kasykloje Jungtinėse Valstijose griežtai kontroliuojant proceso parametrus, tokius kaip malimo smulkumas, masės koncentracija ir reagento dozavimas, aukso atkūrimo greitis cianidavimo procese ilgą laiką buvo palaikomas maždaug 95 %, o tai yra daug didesnis nei daugelio kitų aukso ekstrahavimo metodų.

2. Platus pritaikymas: Cianidinimo procesas tinka įvairioms aukso rūdoms. Jis gali efektyviai tvarkyti ne tik oksiduotas aukso rūdas, bet ir kai kurias sulfidines aukso rūdas. Nesvarbu, ar auksas yra laisvos būsenos, ar įkapsuliuotas į kitus mineralus, cianidavimo procesas dažnai gali ištirpinti auksą, naudojant tinkamą išankstinį apdorojimą ir proceso kontrolę. Pavyzdžiui, kai kuriose Pietų Amerikos kasyklose, kur rūdose yra sulfido ir oksiduoto aukso mineralų mišinio, cianidavimo procesas buvo sėkmingai pritaikytas. Po tinkamo oksidacijos ir išankstinio sulfidinių mineralų apdorojimo, cianidavimo procesas gali pasiekti patenkinamus aukso ekstrahavimo rezultatus, parodančius jo tvirtą prisitaikymą prie skirtingų rūdos tipų.

3. Brandžios technologijos: Daugiau nei šimtmetį trukęs cianidavimo procesas aukso gavybos pramonėje tapo labai brandžia technologija. Įranga ir eksploatavimo procedūros yra nusistovėjusios, sukaupta daug patirties ir duomenų. Šis brandumas reiškia, kad procesą gana lengva valdyti ir valdyti. Kasybos įmonės gali remtis esamais techniniais standartais ir gairėmis, kurdamos, statydamos ir eksploatuodami cianidavimo įrenginius. Pavyzdžiui, cianidavimo išplovimo rezervuarų projektavimas, aktyvintos anglies parinkimas adsorbcijai ir reagento dozavimo kontrolė turi standartines procedūras ir metodus. Naujai pastatytos cianidavimo gamyklos gali greitai įsijungti ir pasiekti stabilias gamybos sąlygas, sumažindamos riziką, susijusią su naujų technologijų pritaikymu.

Trūkumai

1. Cianido toksiškumas: Ryškiausias cianidavimo proceso trūkumas yra cianido toksiškumas. Cianido junginiai, pvz natrio cianidas ir kalio cianidas yra labai toksiškos medžiagos. Net nedidelis cianido kiekis gali būti itin žalingas žmonių sveikatai ir aplinkai. Jei kasybos proceso metu nuteka cianido turintys tirpalai, jie gali užteršti dirvožemį, vandens šaltinius ir orą. Pavyzdžiui, kai kuriose istorinėse kasybos avarijose dėl cianido turinčių nuotekų nutekėjimo netoliese esančiose upėse ir ežeruose žuvo daug vandens organizmų, taip pat kilo grėsmė vietos gyventojų sveikatai. Įkvėpus, nurijus arba patekus ant odos, cianidas gali sukelti rimtus apsinuodijimo simptomus žmonėms, įskaitant galvos svaigimą, pykinimą, vėmimą, o sunkiais atvejais gali būti mirtinas. Todėl naudojant cianidą reikalingos griežtos saugos ir aplinkos apsaugos priemonės, o tai padidina kasybos operacijos sudėtingumą ir sąnaudas.

2. Sudėtingas ir brangus pooperacinis gydymas: Apdorojimo operacijos po cianidavimo proceso yra gana sudėtingos ir reikalauja didelių investicijų. Aukso turinčiai aktyvuotai angliai pasisotinus, norint gauti gryną auksą, reikalingi tokie procesai kaip desorbcija, elektrolizė ar degimas. Desorbcijos ir elektrolizės procesams reikalinga specializuota įranga ir cheminiai reagentai. Pavyzdžiui, desorbcijos procese gali prireikti aukštos temperatūros ir aukšto slėgio įrangos, taip pat reikia atidžiai kontroliuoti cheminių tirpalų naudojimą desorbcijai, kad būtų užtikrintas aukso išgavimas ir reagentų perdirbimas. Be to, iššūkis yra ir atliekų likučių bei nuotekų, susidarančių po valymo proceso, valymas. Atliekų likučiuose vis dar gali būti cianido ir kitų kenksmingų medžiagų pėdsakų, o nuotekos turi būti valomos, kad atitiktų griežtus aplinkos išleidimo standartus, o tai prisideda prie didelių viso cianidavimo proceso išlaidų.

3. Jautrumas rūdos priemaišoms: Cianidinimo procesas yra labai jautrus rūdos priemaišoms. Mineralai, tokie kaip varis, sidabras, švinas ir cinkas, gali reaguoti su cianidu, sunaudodami daug cianido reagentų. Tai ne tik padidina reagentų kainą, bet ir sumažina aukso gavybos efektyvumą. Pavyzdžiui, kai vario kiekis rūdoje yra didelis, varis gali sudaryti stabilius vario-cianido kompleksus, konkuruojančius su auksu dėl cianido jonų. Dėl to sumažėja cianido, reikalingo aukso komplekso susidarymui, kiekis, o aukso išplovimo greitis gali būti labai paveiktas. Kai kuriais atvejais gali prireikti papildomų išankstinio apdorojimo veiksmų, kad būtų pašalintos arba sumažintos šių priemaišų poveikis, o tai dar labiau padidina kasybos proceso sudėtingumą ir sąnaudas.

Išvada

Apibendrinant galima pasakyti, kad cianidavimo procesas yra nepakeičiama technologija aukso gavybos pramonėje. Dėl didelio atkūrimo greičio, plataus pritaikomumo ir brandžios technologijos jis tapo dominuojančiu aukso gavybos metodu visame pasaulyje. Tai leido išgauti auksą iš įvairių rūdų, o tai labai prisidėjo prie pasaulinio aukso tiekimo.

Tačiau cianidavimo procesas neapsieina be iššūkių. Cianido toksiškumas kelia rimtą grėsmę žmonių sveikatai ir aplinkai. Siekiant užkirsti kelią cianido nuotėkiui ir užtikrinti tinkamą cianido turinčių nuotekų ir atliekų likučių valymą, turi būti įgyvendintos griežtos saugos ir aplinkos apsaugos priemonės. Be to, sudėtingos ir brangios papildomo apdorojimo operacijos, taip pat proceso jautrumas rūdos priemaišoms dar labiau apsunkina aukso gamybos sąnaudas.

Žvelgiant į ateitį, aukso rūdos perdirbimo cianidavimo proceso ateitį greičiausiai nulems technologijų pažanga. Daug žadanti kryptis yra aplinkai nekenksmingesnių ir efektyvesnių cianidavimo metodų kūrimas, pavyzdžiui, mažai toksiškų cianido pakaitalų naudojimas. Automatika ir išmaniosios valdymo technologijos taip pat vaidins vis svarbesnį vaidmenį. Šios technologijos gali pagerinti gamybos efektyvumą, sumažinti su žmogaus klaidomis susijusią riziką ir optimizuoti išteklių naudojimą. Pavyzdžiui, automatizuotos sistemos gali tiksliai valdyti reagentų dozes, masės koncentracijas ir kitus pagrindinius parametrus, užtikrindamos stabilesnį ir efektyvesnį gamybos procesą.

Be to, naujų su cianidavimu susijusių technologijų, tokių kaip biocianidavimas arba cianidinimo integravimas su kitais naujais gavybos metodais, tyrimas gali pasiūlyti naujų esamų problemų sprendimų. Dėl nuolatinių naujovių ir tobulėjimo cianidavimo procesas gali išlaikyti pirmaujančios aukso rūdos apdirbimo technologijos poziciją ir tapti tvaresnis bei draugiškesnis aplinkai. Kadangi aukso paklausa įvairiose pramonės šakose išlieka didelė, cianidavimo proceso plėtra ir optimizavimas bus labai svarbus ilgalaikiam aukso gavybos pramonės vystymuisi.