Hovedprosessen for agitasjon og cyanidering i gullgruver

Introduksjon

Cyanidutvasking, som har blitt brukt i industriell produksjon siden 1887, er en mineralutvaskingsprosess som bruker cyanidløsninger som utvaskingsmidler for å utvinne gull og sølv fra gull- og sølvholdige mineralråvarer. Omrøringscyanidutvasking er en av de viktigste metodene i cyanidutvasking, og er mye brukt i gullgruveindustrien.

Prinsipp for omrøring og cyanidering av utvasking

Cyanid, som natriumcyanid (NaCN), er et nøkkelreagens i cyanideringsprosessen. Natriumcyanid er en fargeløs og gjennomsiktig krystall, ofte grågul på grunn av urenheter. Den er svært løselig i vann, med en løselighet i vann større enn 20 %. Når pH-verdien i den vandige løsningen surgjøres til pH = 7, spaltes cyanid nesten fullstendig til flyktig hydrogencyanidgass, som er en fargeløs og svært giftig gass. I løsningen er hydrogencyanid en svak syre, vanskelig å ionisere, og har ingen utvaskingseffekt på gull og sølv. Når pH-verdien er 12, dissosierer cyanidet i løsningen nesten fullstendig til cyanidioner. Derfor må cyanideringsoperasjonen utføres i et alkalisk medium.

Generelt sett er cyanideringsutvasking av gull en elektrokjemisk korrosjonsprosess i nærvær av oksygen. Cyanid reagerer med gull i et alkalisk miljø med deltakelse av oksygen, og danner vannløselige gullcyanidkomplekser, som muliggjør oppløsning av gull fra malmen.

Prosessen med agitasjon Cyanidering Utvasking

1. Utarbeidelse av utvaskingsråvarer

• Knusing : Den utvunnede rå gullmalmen mates først inn i en knuser for knusing. Knuseprosessen er delt inn i grovknusing, middels knusing og finknusing. Kjeftknusere og kjegleknusere brukes ofte til grov- og middels knusing, hovedsakelig for å knuse store malmbiter til mindre partikler, vanligvis med en partikkelstørrelse kontrollert til noen få centimeter. Hammerknusere brukes hovedsakelig til finknusing.

• Maling : Den knuste malmen går inn i en kulemølle for videre maling til en passende partikkelstørrelse. Vanligvis kreves det at malmpartikkelstørrelsen når -200 mesh, som utgjør 60 %–90 %, slik at gullmineralene er fullstendig dissosiert. Vanligvis brukes gitterkulemøller til grovmaling, og overløpskulemøller til finmaling.

• Tilberedning av oppslemming : Den malte malmmassen går inn i en omrøringstank. En passende mengde vann tilsettes for å justere malmmassekonsentrasjonen, vanligvis kontrollert til 30 % - 50 %. Samtidig tilsettes justerere som kalk for å justere pH-verdien til malmmassen til 10 - 11. Dette skaper et alkalisk miljø som bidrar til cyanideringsutvasking og hemmer oppløsningen av andre urenheter.

2. Agitasjon Cyanidering Utvasking

• Tilsetning av utvaskingsreagens : Cyanidmidler som natriumcyanid (NaCN) eller kaliumcyanid (KCN) tilsettes den justerte malmmassen. Under full omrøring reagerer cyanid kjemisk med gull for å danne vannløselige gullcyanidkomplekser.

• Utvaskingsutstyr : Utvaskingsprosessen utføres vanligvis i flere seriekoblede omrøringstanker. Omrøringstankene kan deles inn i tre typer i henhold til ulike blandemetoder: trykkluftomrøringstanker, mekaniske omrøringstanker eller blandede omrøringstanker.

• Utvaskingsforhold : Konsentrasjonen av natriumcyanid i malmmassen er vanligvis 0.02 % - 0.1 %. Kalk tilsettes under drift for å få malmmassen til en pH = 9 - 12. Luft fylles for å opprettholde det beste forholdet mellom konsentrasjonen av oppløst oksygen og konsentrasjonen av natriumcyanid i malmmassen. Utvaskingstiden er vanligvis 24 - 48 timer for å sikre at gullet er fullstendig oppløst.

3. Separasjon og vasking av faststoff og væske

• Separasjon av faststoff og væske : Etter utvasking separeres malmmassen fra faststoff til væske gjennom utstyr som fortykningsmidler og filtre for å oppnå gullholdig, gravid løsning og utvaskingsrester. Fortykningsmidler bruker prinsippet om gravitasjonssedimentasjon for å få faste partikler i malmmassen til å legge seg til bunns, og supernatanten er den gullholdige, gravide løsningen. Filtre filtrerer ytterligere understrømmen fra fortykningsmiddelet for å forbedre effekten av separasjon av faststoff og væske.

• Vasking : For å oppnå tilstrekkelig separasjon mellom cyanid-utvaskingsvannet og utvaskingsresten, brukes vanligvis en vaskeprosess med 3–5 trinn med fortykning, filtrering eller en kombinasjon av de to. Dette er en nøkkeloperasjon for cyanidutvasking. Den vanligste metoden er kontinuerlig motstrømsdekantering (CCD-metoden). Fortykningsmidlene som brukes i denne metoden kan deles inn i enkeltlags- og flerlagstyper. Mange cyanidkonsentratorer i Kina bruker 2–3-lags fortykningsmidler for separasjon av fast stoff og væske og kontinuerlig motstrømsvasking.

4. Gullgjenoppretting

• Metode for fortrengning av sinkpulver : Sinkpulver tilsettes den gullholdige, gravide løsningen. Sink reagerer med gullcyanidkomplekset i en fortrengningsreaksjon, og reduserer gull til metallisk gull og utfeller det. Etter filtrering oppnås gullslam, og gullslammet smeltes gjennom prosesser som smelting for å oppnå rågull.

• Adsorpsjonsmetode med aktivt karbon : Aktivt karbon tilsettes den gullholdige, gravide løsningen, og gullcyanidkomplekset adsorberes av det aktiverte karbonet. Deretter utvinnes gull fra det aktiverte karbonet gjennom prosesser som desorpsjon og elektrolytisk utvinning. Denne metoden kan videre deles inn i karbon-i-masse-metoden (CIP) og karbon-i-utvaskingsmetoden (CIL).

• CIP-prosess : Først utføres cyanideringsutlutning, og deretter tilsettes aktivt karbon til malmmassen for å adsorbere gull. I CIP-prosessen er utlutning og adsorpsjon to uavhengige operasjoner. I adsorpsjonsoperasjonen er utlutningsprosessen i utgangspunktet fullført, og størrelsen, mengden og driftsforholdene til adsorpsjonstankene bestemmes av adsorpsjonsparametere.

• CIL-prosess : Aktivt kull tilsettes utvaskingstanken, og utvasking og adsorpsjon utføres samtidig, det vil si at utvasking og adsorpsjon skjer samtidig. I CIL-prosessen utføres utvaskings- og adsorpsjonsoperasjonene samtidig. Vanligvis krever utvaskingsoperasjonen lengre tid enn adsorpsjonsoperasjonen. Derfor bestemmes størrelsen, luftingen og doseringen av tanken av utvaskingsparametere. Siden adsorpsjonshastigheten er en funksjon av konsentrasjonen av oppløst gull i løsningen, for å øke konsentrasjonen av oppløst gull i de fremre adsorpsjonstankene og samtidig øke utvaskingstiden, legges det vanligvis til 1–2 trinn med forutvasking før utvasking og adsorpsjon for å øke konsentrasjonen av oppløst gull i de fremre adsorpsjonstankene og samtidig øke utvaskingstiden.

5. Avgangsbehandling

Avgangsmassene etter gullutvinning inneholder vanligvis visse mengder restcyanid og andre urenheter. Av miljøvernkrav må avgangsmassene behandles på riktig måte. Vanlige behandlingsmetoder inkluderer kjemiske oksidasjonsmetoder (som svoveldioksid-luft-metoden), naturlig nedbrytning eller biologiske nedbrytningsmetoder for å redusere konsentrasjonen av restcyanid til under den nasjonale standarden og forhindre miljøforurensning. De behandlede avgangsmassene kan kastes ved stabling eller andre passende metoder.

Konklusjon

Utvasking med omrøringscyanidering er en viktig prosess i utvinningen av gull fra gullmalm. Gjennom en rekke prosesser som råvareforberedelse, utvasking med omrøring, separasjon av fast stoff og væske, gullutvinning og behandling av avgangsmasser, kan gull effektivt utvinnes fra gullmalm. På grunn av cyanidens toksisitet må det imidlertid i prosessen med bruk av utvasking med omrøringscyanidering vies stor oppmerksomhet til produksjonssikkerhet og miljøvern for å sikre bærekraftig utvikling av gullgruveindustrien.