Główny proces wymywania cyjankiem w kopalniach złota

Wprowadzenie

Ługowanie cyjankowe, stosowane w produkcji przemysłowej od 1887 roku, to proces ługowania minerałów, w którym roztwory cyjanku są stosowane jako środki ługujące do ekstrakcji złota i srebra z surowców mineralnych zawierających złoto i srebro. Ługowanie cyjankowe z mieszaniem jest jedną z ważnych metod ługowania cyjankowego i jest szeroko stosowane w przemyśle wydobywczym złota.

Zasada mieszania i ługowania cyjankowego

Cyjanek, taki jak cyjanek sodu (NaCN), jest kluczowym odczynnikiem w procesie cyjanizacji. Cyjanek sodu to bezbarwny i przezroczysty kryształ, często szaro-żółty z powodu zanieczyszczeń. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, z rozpuszczalnością w wodzie większą niż 20%. Po zakwaszeniu roztworu wodnego do pH = 7, cyjanek prawie całkowicie rozkłada się na lotny cyjanowodór, który jest bezbarwnym i silnie toksycznym gazem. W roztworze cyjanowodór jest słabym kwasem, trudnym do jonizacji i nie ma wpływu na wymywanie złota i srebra. Przy pH 12, cyjanek w roztworze prawie całkowicie dysocjuje na jony cyjankowe. Dlatego proces cyjanizacji musi być przeprowadzany w środowisku alkalicznym.

Ogólnie rzecz biorąc, w obecności tlenu, ługowanie cyjankowe złota jest procesem korozji elektrochemicznej. Cyjanek reaguje ze złotem w środowisku alkalicznym z udziałem tlenu, tworząc rozpuszczalne w wodzie kompleksy cyjanku złota, umożliwiając w ten sposób rozpuszczenie złota z rudy.

Proces mieszania cyjanku i ługowania

1. Przygotowanie surowców do ługowania

• Kruszenie : Wydobyta ruda złota jest najpierw podawana do kruszarki. Proces kruszenia dzieli się na kruszenie wstępne, średnie i drobne. Kruszarki szczękowe i stożkowe są często używane do kruszenia wstępnego i średniego, głównie w celu rozbicia dużych kawałków rudy na mniejsze cząstki, zazwyczaj o kontrolowanej wielkości cząstek rzędu kilku centymetrów. Kruszarki młotkowe służą głównie do kruszenia dokładnego.

• Mielenie : Pokruszona ruda trafia do młyna kulowego w celu dalszego zmielenia do odpowiedniej wielkości cząstek. Zazwyczaj wymagane jest, aby wielkość cząstek rudy osiągnęła -200 mesh (60-90%), co zapewnia całkowite rozdrobnienie minerałów złota. Zazwyczaj do mielenia zgrubnego stosuje się młyny kulowe kratowe, a do mielenia drobnego – młyny kulowe przelewowe.

• Przygotowanie zawiesiny : Zmielona pulpa rudowa trafia do zbiornika mieszającego. Dodaje się odpowiednią ilość wody, aby dostosować stężenie pulpy rudowej, zazwyczaj kontrolowane na poziomie 30–50%. Jednocześnie dodaje się substancje regulujące, takie jak wapno, aby dostosować pH pulpy rudowej do 10–11, tworząc środowisko alkaliczne sprzyjające ługowaniu cyjankowemu i hamujące rozpuszczanie innych zanieczyszczeń.

2. Mieszanie Cyjanowanie Wypłukiwanie

• Dodawanie odczynników ługujących : Do przygotowanej pulpy rudowej dodaje się środki cyjankowe, takie jak cyjanek sodu (NaCN) lub cyjanek potasu (KCN). W warunkach intensywnego mieszania cyjanek reaguje chemicznie ze złotem, tworząc rozpuszczalne w wodzie kompleksy cyjanku złota.

• Sprzęt do ługowania : Proces ługowania jest zazwyczaj przeprowadzany w kilku połączonych szeregowo zbiornikach mieszających. Zbiorniki mieszające można podzielić na trzy typy, w zależności od metody mieszania: zbiorniki z mieszaniem sprężonym powietrzem, zbiorniki z mieszaniem mechanicznym lub zbiorniki z mieszaniem mieszanym.

• Warunki ługowania : Stężenie cyjanku sodu w rudzie wynosi zazwyczaj 0.02%–0.1%. Wapno jest dodawane w trakcie procesu, aby pH rudy wynosiło 9–12. Napowietrzanie jest przeprowadzane w celu utrzymania optymalnego stosunku stężenia tlenu rozpuszczonego do stężenia cyjanku sodu w rudzie. Czas ługowania wynosi zazwyczaj 24–48 godzin, aby zapewnić całkowite rozpuszczenie złota.

3. Separacja ciała stałego od cieczy i mycie

• Separacja ciało stałe-ciecz : Po ługowaniu, miazga rudowa jest poddawana separacji ciało stałe-ciecz za pomocą urządzeń, takich jak zagęszczacze i filtry, w celu uzyskania roztworu macierzystego zawierającego złoto oraz pozostałości po ługowaniu. Zagęszczacze wykorzystują zasadę sedymentacji grawitacyjnej, aby cząstki stałe w miazdze rudowej opadły na dno, a cieczą nadsitową jest roztwór macierzysty zawierający złoto. Filtry dodatkowo filtrują dolną część zagęszczacza, aby poprawić efekt separacji ciało stałe-ciecz.

• Płukanie : Aby uzyskać wystarczającą separację między odciekiem cyjankowym a pozostałością po ługowaniu, zazwyczaj stosuje się proces płukania składający się z 3-5 etapów zagęszczania, filtracji lub kombinacji obu tych etapów. Jest to kluczowa operacja w procesie ługowania cyjankowego. Powszechnie stosowaną metodą jest ciągła dekantacja przeciwprądowa (metoda CCD). Zagęszczacze stosowane w tej metodzie można podzielić na jednowarstwowe i wielowarstwowe. Wiele chińskich koncentratorów cyjankowych wykorzystuje zagęszczacze 2-3-warstwowe do separacji faz stałej i ciekłej oraz ciągłego płukania przeciwprądowego.

4. Odzyskiwanie złota

• Metoda wypierania proszku cynkowego : Proszek cynkowy dodaje się do roztworu zawierającego złoto. Cynk reaguje z kompleksem cyjanku złota w reakcji wypierania, redukując złoto do złota metalicznego i wytrącając je. Po filtracji uzyskuje się złoty szlam, który jest następnie wytapiany w procesach takich jak topienie, w celu uzyskania złota surowego.

• Metoda adsorpcji na węglu aktywnym : Węgiel aktywny jest dodawany do roztworu macierzystego zawierającego złoto, a kompleks cyjanku złota jest adsorbowany przez węgiel aktywny. Następnie złoto jest odzyskiwane z węgla aktywnego poprzez procesy takie jak desorpcja i elektroliza. Metodę tę można dalej podzielić na metodę węgla w pulpie (CIP) i metodę węgla w ługowaniu (CIL).

• Proces CIP : Najpierw przeprowadza się ługowanie cyjankowe, a następnie do pulpy rudowej dodaje się węgiel aktywny w celu adsorpcji złota. W procesie CIP ługowanie i adsorpcja to dwie niezależne operacje. W procesie adsorpcji proces ługowania jest zasadniczo zakończony, a wielkość, ilość i warunki pracy zbiorników adsorpcyjnych są określane na podstawie parametrów adsorpcji.

• Proces CIL : Węgiel aktywny jest dodawany do zbiornika ługującego, a ługowanie i adsorpcja są przeprowadzane jednocześnie, tzn. ługowanie i adsorpcja zachodzą w tym samym czasie. W procesie CIL operacje ługowania i adsorpcji są przeprowadzane jednocześnie. Ogólnie rzecz biorąc, operacja ługowania wymaga dłuższego czasu niż operacja adsorpcji. Dlatego rozmiar, napowietrzanie i dozowanie zbiornika są określane przez parametry ługowania. Ponieważ szybkość adsorpcji jest funkcją stężenia rozpuszczonego złota w roztworze, w celu zwiększenia stężenia rozpuszczonego złota w przedniej części zbiorników adsorpcyjnych i jednocześnie zwiększenia czasu ługowania, zwykle dodaje się 1-2 etapy wstępnego ługowania przed ługowaniem i adsorpcją.

5. Oczyszczanie odpadów

Odpady poflotacyjne po odzyskiwaniu złota zazwyczaj zawierają pewne ilości resztkowego cyjanku i innych zanieczyszczeń. Ze względu na wymogi ochrony środowiska, odpady te muszą zostać odpowiednio oczyszczone. Typowe metody oczyszczania obejmują chemiczne metody utleniania (takie jak metoda z dwutlenkiem siarki i powietrzem), naturalny rozkład lub metody biodegradacji, aby obniżyć stężenie resztkowego cyjanku poniżej normy krajowej i zapobiec zanieczyszczeniu środowiska. Oczyszczone odpady poflotacyjne można składować w stosach lub innymi odpowiednimi metodami.

Wniosek

Ługowanie z cyjanizacją mieszającą jest ważnym procesem w procesie ekstrakcji złota z rud złota. Poprzez szereg procesów, takich jak przygotowanie surowca, ługowanie z cyjanizacją mieszającą, separacja faz stała-ciecz, odzysk złota i oczyszczanie odpadów, złoto może być skutecznie ekstrahowane z rud złota. Jednak ze względu na toksyczność cyjanku, w procesie ługowania z cyjanizacją mieszającą należy zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo produkcji i ochronę środowiska, aby zapewnić zrównoważony rozwój przemysłu wydobywczego złota.