Zakres zastosowania i przepływ procesu metody ługowania kadzi cyjankowej w kopalniach złota

1. Wstęp

Metoda ługowania cyjankowego w kadzi jest ważnym procesem w górnictwie złota, służącym do ekstrakcji złota z rud. Metoda ta ma swój specyficzny zakres zastosowania i szereg ściśle określonych etapów procesu, które odgrywają kluczową rolę w efektywnym wydobyciu zasobów złota.

2. Zakres obowiązywania

2.1 Wymagania dotyczące wielkości cząstek rudy

Rudy złota nadające się do metody ługowania w kadzi mają zazwyczaj drobnoziarniste rozproszenie złota. Gdy cząstki złota w rudzie są bardzo drobne, trudno jest je oddzielić za pomocą prostych metod separacji fizycznej, takich jak separacja grawitacyjna. W takich przypadkach można zastosować metodę ługowania w kadzi z cyjankiem. Na przykład w niektórych rudach złota typu tlenkowego złoto często występuje w postaci drobnych ziaren, które można skutecznie poddać ługowaniu w kadzi.

2.2 Wymagania dotyczące stopnia rudy

Ta metoda jest szczególnie odpowiednia dla rud złota o niskiej lub bardzo niskiej zawartości złota. W przypadku rud złota o wysokiej zawartości złota mogą być preferowane bardziej wydajne i mniej czasochłonne metody ekstrakcji. Jednak w przypadku rud o niskiej zawartości złota, w których zawartość złota na jednostkę masy rudy jest stosunkowo niska, metoda ługowania w kadzi może nadal zapewnić ekonomiczną ekstrakcję w określonych warunkach. Stosunkowo niski koszt procesu ługowania w kadzi sprawia, że ​​jest to opłacalna opcja przetwarzania takich rud.

2.3 Wymagania dotyczące przepuszczalności rudy

Rudy o słabej przepuszczalności również nadają się do ługowania w kadzi. Jeśli ruda ma dobrą przepuszczalność, roztwór cyjanku może przepływać przez rudę zbyt szybko, co skutkuje niewystarczającym czasem kontaktu cyjanku ze złotem, a tym samym zmniejsza szybkość ługowania złota. Natomiast w przypadku rud o słabej przepuszczalności, metoda ługowania w kadzi pozwala kontrolować szybkość przepływu i czas kontaktu roztworu cyjanku z rudą, aby zapewnić lepsze rezultaty ługowania. Na przykład rudy tlenku żelaza typu capping zawierające drobnoziarniste złoto i utlenione rudy kwarcowe typu żyłowego z drobnoziarnistym złotem często mają stosunkowo słabą przepuszczalność i doskonale nadają się do ługowania w kadzi. Metoda ługowania w kadzi pozwala osiągnąć wskaźnik wzbogacenia na poziomie 70–90% dla takich rud.

3. Przebieg procesu

3.1 Przygotowanie kadzi ługowych

Kadzie ługowania używane w procesie są zazwyczaj wykonane z materiałów takich jak drewno, żelazo lub beton. Dno kadzi może być płaskie lub lekko pochylone, a kształt może być okrągły, prostokątny lub kwadratowy. Wewnątrz kadzi instalowane jest fałszywe dno wykonane z perforowanych płyt kwasoodpornych. Na fałszywym dnie kładzie się tkaninę filtracyjną, a na tkaninie filtracyjnej przykrywa się kratkę wykonaną z pasków drewnianych lub pasków metalowych odpornych na korozję. Fałszywe dno służy do filtrowania i podtrzymywania rudy. Przed rozpoczęciem procesu ługowania należy upewnić się, że kadzie, zwłaszcza kadź ługowania i kadź z ubogą cieczą, są nieprzepuszczalne i zasadniczo suche.

3.2 Wstępna obróbka rudy - kruszenie i przesiewanie

Wydobyta ruda zawierająca złoto musi zostać rozdrobniona do określonego rozmiaru cząstek. Najpierw rudy są podawane do etapu kruszenia w celu prostej dysocjacji. W zależności od wymaganego rozmiaru cząstek rudy, istnieją operacje kruszenia grubego, średniego i drobnego. Zazwyczaj do kruszenia grubego stosuje się kruszarkę szczękową, która może zmniejszyć rozmiar cząstek do około 50–100 mm. Następnie kruszarka stożkowa jest używana do operacji kruszenia średniego i drobnego, zmniejszając rozmiar cząstek do zakresu 5–25 mm. Po kruszeniu rudy są przesiewane przez sito wibracyjne w celu zapewnienia jednolitego rozmiaru cząstek. Rudy gruboziarniste, które nie spełniają wymagań, są zwracane do kruszarki w celu ponownego kruszenia, a rudy o kwalifikowanej wielkości wchodzą do następnego etapu.

3.3 Proces ługowania

1. Ładowanie rudy do kadzi : Pokruszone i przesiane rudy ładuje się do kadzi ługującej.

2. Przygotowanie roztworu ługującego : W zbiorniku z niską zawartością cieczy, jako środek ługujący, przygotowywany jest alkaliczny roztwór cyjanku. Stężenie roztworu cyjanku jest zazwyczaj kontrolowane w określonym zakresie, zazwyczaj 0.05% - 0.1%, który jest ustalany eksperymentalnie w zależności od specyficznych właściwości rudy. Takie stężenie może zapewnić efektywne wydobycie złota przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu na środowisko.

3. Operacja ługowania : Przygotowany roztwór ługujący jest pompowany do kadzi ługującej. Podczas procesu ługowania roztwór ługujący powoli przenika przez warstwę rudy. Złoto w rudzie reaguje z cyjankiem w roztworze pod działaniem tlenu (zwykle do kadzi wprowadza się powietrze). Główne równanie reakcji chemicznej jest następujące: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). W tej reakcji złoto tworzy rozpuszczalne kompleksy złoto-cyjankowe i rozpuszcza się w roztworze. Czas ługowania jest stosunkowo długi, zwykle waha się od kilku dni do kilku tygodni, w zależności od czynników takich jak rodzaj rudy, wielkość cząstek rudy i stężenie roztworu ługującego. Podczas procesu ługowania konieczne jest regularne sprawdzanie stężenia roztworu ługującego, wartości pH roztworu oraz zawartości złota w roztworze, aby mieć pewność, że reakcja ługowania przebiega w optymalnych warunkach.

3.4 Separacja roztworu nośnego złota (bogatego - płynnego)

Gdy ługowanie osiągnie określony czas i poprzez detekcję, gdy stężenie i klasa cieczy spełnią wymagania, roztwór zawierający złoto (bogaty płyn) jest odprowadzany z dna kadzi. Bogaty płyn zawiera rozpuszczone kompleksy cyjanku złota i musi zostać poddany dalszej obróbce w celu odzyskania złota.

3.5 Odzyskiwanie złota

1. Metoda wypierania proszku cynkowego (arkusza) : Jedną z powszechnych metod odzyskiwania złota jest metoda wypierania proszku cynkowego (arkusza). Cynk ma silniejsze właściwości redukujące niż złoto. Po dodaniu proszku cynkowego lub arkusza cynkowego do bogatej cieczy zachodzi reakcja wypierania. Równanie reakcji chemicznej wygląda następująco: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). Złoto jest wypierane z kompleksu złoto-cyjankowego przez cynk i wytrąca się w postaci cząstek stałych. Po reakcji wypierania mieszaninę ciało stałe-ciecz filtruje się w celu uzyskania cząstek stałych zawierających złoto, które następnie poddaje się dalszej obróbce w celu wytopu.

2. Metoda adsorpcji węgla aktywnego : Inną metodą jest adsorpcja węgla aktywnego . Węgiel aktywny ma dużą powierzchnię właściwą i silną zdolność adsorpcji. Bogata ciecz jest przepuszczana przez kolumnę wypełnioną węglem aktywnym . Kompleksy złota z cyjankiem w roztworze są adsorbowane na powierzchni węgla aktywnego. Po adsorpcji, węgiel aktywny z zaadsorbowanym złotem (węgiel obciążony) jest oddzielany od roztworu. Następnie węgiel obciążony jest poddawany obróbce desorpcyjnej. Zwykle do desorpcji złota z węgla aktywnego w określonej temperaturze i ciśnieniu stosuje się roztwór desorpcyjny (taki jak mieszanina wodorotlenku sodu i cyjanku sodu ). Roztwór zawierający zdesorbowane złoto jest następnie elektrolizowany w celu uzyskania złota.

3.6 Oczyszczanie odpadów i cieczy odpadowych

1. Obróbka odpadów poflotacyjnych : Po odzyskaniu złota, pozostałe odpady poflotacyjne nadal zawierają pewną ilość cyjanku i innych zanieczyszczeń. Aby spełnić wymogi ochrony środowiska, odpady poflotacyjne muszą zostać poddane obróbce. Jedną z powszechnych metod jest dodawanie do odpadów poflotacyjnych odczynników, takich jak metabisulfit sodu i siarczan miedzi, w celu rozkładu i usunięcia cyjanku. Po obróbce odpady poflotacyjne można odpowiednio składować lub poddać dalszej obróbce.

2. Oczyszczanie ścieków : Odpady powstające w trakcie procesu zawierają również cyjanek i inne szkodliwe substancje. Przed odprowadzeniem należy je oczyścić za pomocą procesów takich jak strącanie chemiczne, wymiana jonowa i oczyszczanie biologiczne, aby zredukować zawartość szkodliwych substancji do poziomu zgodnego z krajowymi normami dotyczącymi odprowadzania ścieków.

4. Wniosek

Metoda ługowania w kadzi cyjankowej ma swój unikalny zakres zastosowania w przemyśle wydobywczym złota, szczególnie w przypadku drobnoziarnistych, niskogatunkowych i słabo przepuszczalnych rud złota. Dzięki serii rygorystycznych etapów procesu ta metoda może skutecznie wydobywać złoto z rud. Należy jednak zauważyć, że ze względu na stosowanie cyjanku w procesie należy podjąć rygorystyczne środki bezpieczeństwa i ochrony środowiska, aby zapewnić bezpieczeństwo pracowników i zminimalizować wpływ na środowisko. Wraz z ciągłym rozwojem technologii górniczej, oczekuje się dalszych udoskonaleń i optymalizacji tego procesu, aby poprawić wydajność wydobywania złota i obniżyć koszty, zapewniając jednocześnie przyjazność dla środowiska.