O principal processo de lixiviação por agitação e cianetação em minas de ouro

Introdução

A lixiviação por cianetação, utilizada na produção industrial desde 1887, é um processo de lixiviação mineral que utiliza soluções de cianeto como agentes de lixiviação para extrair ouro e prata de matérias-primas minerais auríferas e argentíferas. A lixiviação por cianetação com agitação é um dos métodos importantes nesse processo e é amplamente utilizada na indústria de mineração de ouro.

Princípio da agitação cianetação lixiviação

O cianeto, como o cianeto de sódio (NaCN), é um reagente fundamental no processo de cianetação. O cianeto de sódio é um cristal incolor e transparente, frequentemente amarelo-acinzentado devido a impurezas. É altamente solúvel em água, com solubilidade superior a 20%. Quando o pH de sua solução aquosa é acidificado para pH = 7, o cianeto se decompõe quase completamente em gás cianeto de hidrogênio volátil, um gás incolor e altamente tóxico. Em solução, o cianeto de hidrogênio é um ácido fraco, difícil de ionizar e não possui efeito de lixiviação sobre ouro e prata. Quando o valor do pH é 12, o cianeto em solução se dissocia quase completamente em íons cianeto. Portanto, a operação de cianetação deve ser realizada em meio alcalino.

Geralmente, na presença de oxigênio, a lixiviação por cianetação do ouro é um processo de corrosão eletroquímica. O cianeto reage com o ouro em um ambiente alcalino com a participação do oxigênio, formando complexos de cianeto de ouro solúveis em água, permitindo assim a dissolução do ouro do minério.

Processo de agitação cianetação lixiviação

1. Preparação de matérias-primas para lixiviação

• Britagem : O minério de ouro bruto extraído é inicialmente alimentado em um britador para ser britado. O processo de britagem é dividido em britagem grossa, britagem média e britagem fina. Britadores de mandíbulas e britadores cônicos são frequentemente usados ​​para britagem grossa e média, principalmente para quebrar grandes pedaços de minério em partículas menores, geralmente com um tamanho de partícula controlado em alguns centímetros. Britadores de martelo são usados ​​principalmente para britagem fina.

• Moagem : O minério triturado entra em um moinho de bolas para moagem adicional até atingir o tamanho de partícula adequado. Normalmente, exige-se que o tamanho das partículas do minério atinja -200 mesh, representando de 60% a 90% do total, para que os minerais de ouro sejam completamente dissociados. Geralmente, moinhos de bolas do tipo treliça são usados ​​para moagem grossa e moinhos de bolas do tipo transbordamento são usados ​​para moagem fina.

• Preparação da pasta : A polpa de minério moída entra em um tanque de agitação. Adiciona-se uma quantidade adequada de água para ajustar a concentração da polpa, geralmente controlada entre 30% e 50%. Simultaneamente, adicionam-se agentes de ajuste, como cal, para elevar o pH da polpa para 10-11, criando um ambiente alcalino propício à lixiviação por cianetação e inibindo a dissolução de outras impurezas.

2. Agitação Cianetação Lixiviação

• Adição de reagente de lixiviação : Agentes de cianeto, como cianeto de sódio (NaCN) ou cianeto de potássio (KCN), são adicionados à polpa de minério ajustada. Sob agitação constante, o cianeto reage quimicamente com o ouro para formar complexos de cianeto de ouro solúveis em água.

• Equipamentos de lixiviação : O processo de lixiviação geralmente é realizado em vários tanques de agitação conectados em série. Os tanques de agitação podem ser divididos em três tipos, de acordo com os diferentes métodos de mistura: tanques de agitação por ar comprimido, tanques de agitação mecânica ou tanques de agitação mista.

• Condições de lixiviação : A concentração de cianeto de sódio na polpa de minério é geralmente de 0.02% a 0.1%. Cal é adicionada durante a operação para ajustar o pH da polpa de minério para 9 a 12. O ar é introduzido para manter a melhor relação entre a concentração de oxigênio dissolvido e a concentração de cianeto de sódio na polpa de minério. O tempo de lixiviação é geralmente de 24 a 48 horas para garantir a completa dissolução do ouro.

3. Separação Sólido-Líquido e Lavagem

• Separação Sólido-Líquido : Após a lixiviação, a polpa de minério é submetida à separação sólido-líquido por meio de equipamentos como espessadores e filtros, para obtenção da solução rica em ouro e do resíduo de lixiviação. Os espessadores utilizam o princípio da sedimentação gravitacional para fazer com que as partículas sólidas da polpa de minério se depositem no fundo, e o sobrenadante é a solução rica em ouro. Os filtros filtram ainda mais o material proveniente do espessador para melhorar a eficiência da separação sólido-líquido.

• Lavagem : Para obter uma separação suficiente entre o lixiviado de cianeto e o resíduo da lixiviação, geralmente utiliza-se um processo de lavagem de 3 a 5 etapas de espessamento, filtração ou uma combinação de ambos. Esta é uma operação fundamental para a lixiviação por cianetação. O método mais comum é o de decantação contínua em contracorrente (método CCD). Os espessadores utilizados neste método podem ser divididos em tipos de camada única e multicamadas. Muitas unidades de concentração por cianetação na China utilizam espessadores de 2 a 3 camadas para a separação sólido-líquido e lavagem contínua em contracorrente.

4. Recuperação de ouro

• Método de deslocamento com pó de zinco : Adiciona-se pó de zinco à solução aurífera. O zinco reage com o complexo de cianeto de ouro em uma reação de deslocamento, reduzindo o ouro a ouro metálico e precipitando-o. Após filtração, obtém-se lama aurífera, que é então fundida para obtenção de ouro bruto.

• Método de Adsorção em Carvão Ativado : Carvão ativado é adicionado à solução contendo ouro, e o complexo de cianeto de ouro é adsorvido pelo carvão ativado. Em seguida, o ouro é recuperado do carvão ativado por meio de processos como dessorção e eletrodeposição. Este método pode ser subdividido em método de carbono em polpa (CIP) e método de carbono em lixiviação (CIL).

• Processo CIP : Primeiro, realiza-se a lixiviação por cianetação e, em seguida, adiciona-se carvão ativado à polpa de minério para adsorver o ouro. No processo CIP, a lixiviação e a adsorção são duas operações independentes. Na operação de adsorção, o processo de lixiviação já está praticamente concluído, e o tamanho, a quantidade e as condições operacionais dos tanques de adsorção são determinados pelos parâmetros de adsorção.

• Processo CIL : Carvão ativado é adicionado ao tanque de lixiviação, e a lixiviação e a adsorção são realizadas simultaneamente. No processo CIL, as operações de lixiviação e adsorção são realizadas ao mesmo tempo. Geralmente, a operação de lixiviação requer um tempo maior do que a operação de adsorção. Portanto, o tamanho, a aeração e a dosagem do tanque são determinados pelos parâmetros de lixiviação. Como a taxa de adsorção é uma função da concentração de ouro dissolvido na solução, para aumentar a concentração de ouro dissolvido nos tanques de adsorção iniciais e, ao mesmo tempo, aumentar o tempo de lixiviação, geralmente são adicionadas de 1 a 2 etapas de pré-lixiviação antes da lixiviação e da adsorção.

5. Tratamento de Rejeitos

Os rejeitos da extração de ouro geralmente contêm certas quantidades de cianeto residual e outras impurezas. Para atender aos requisitos de proteção ambiental, esses rejeitos precisam ser tratados adequadamente. Os métodos de tratamento mais comuns incluem oxidação química (como o método de dióxido de enxofre e ar), decomposição natural ou biodegradação, visando reduzir a concentração de cianeto residual a níveis abaixo do padrão nacional e prevenir a poluição ambiental. Os rejeitos tratados podem ser descartados por empilhamento ou outros meios apropriados.

Conclusão

A lixiviação por cianetação com agitação é um processo importante na extração de ouro de minérios auríferos. Através de uma série de processos, como preparação da matéria-prima, lixiviação por agitação, separação sólido-líquido, recuperação do ouro e tratamento de rejeitos, o ouro pode ser extraído de forma eficaz dos minérios. No entanto, devido à toxicidade do cianeto, no processo de lixiviação por cianetação com agitação , é necessário prestar muita atenção à segurança da produção e à proteção ambiental para garantir o desenvolvimento sustentável da indústria de mineração de ouro.