Especificações técnicas de produção de segurança para o processo de extração de ouro por lixiviação em pilha de cianeto

1. Introdução

O processo de extração de ouro por lixiviação em pilha com cianeto é amplamente utilizado na indústria de mineração de ouro devido às suas vantagens, como simplicidade, baixo custo e aplicabilidade a minérios de baixa qualidade. No entanto, como o cianeto é uma substância altamente tóxica, especificações técnicas de segurança rigorosas devem ser seguidas para garantir a segurança do pessoal, do meio ambiente e a operação normal do processo produtivo. A norma "Especificações Técnicas de Segurança para o Processo de Extração de Ouro por Lixiviação em Pilha com Cianeto" (YS/T 3019 - 2013), implementada em 1º de março de 2014, fornece diretrizes claras para a produção e os testes em campo deste processo.

2. Requisitos básicos para a produção de segurança

2.1 Seleção e Layout do Local

• Condições geológicas : O local para lixiviação em pilha de cianeto deve ser escolhido em terreno estável com boas condições geológicas. Evite áreas propensas a deslizamentos de terra, enchentes e inundações. Levantamentos geológicos devem ser realizados previamente para avaliar a estabilidade do local.

• Distância de Áreas Sensíveis : O local de lixiviação em pilha deve estar situado a uma distância suficiente de áreas residenciais, fontes de água e outras áreas sensíveis. Os requisitos específicos de distância devem estar em conformidade com as normas ambientais e de segurança aplicáveis. Por exemplo, deve estar a pelo menos [X] metros de distância de áreas residenciais para evitar o impacto de vazamentos de gases e líquidos tóxicos sobre os moradores.

• Projeto do Layout : O layout do local de lixiviação em pilha deve ser racional. As áreas para empilhamento de minério, circulação da solução, recuperação de ouro e descarte de resíduos devem ser claramente delimitadas. Deve-se reservar espaço adequado para a instalação, operação e manutenção dos equipamentos. Passagens de segurança e rotas de evacuação de emergência devem ser planejadas para garantir a evacuação segura do pessoal em caso de emergências.

2.2 Segurança de Equipamentos e Instalações

• Dispositivos Anti-Infiltração : O fundo e o entorno da pilha de minério devem ser equipados com dispositivos anti-infiltração confiáveis ​​para evitar o vazamento de soluções contendo cianeto no solo e nas águas subterrâneas. Geomembranas de polietileno de alta densidade (PEAD) ou outros materiais anti-infiltração de alta qualidade podem ser utilizados. A camada anti-infiltração deve ser inspecionada regularmente para verificar a presença de danos ou vazamentos.

• Equipamentos para armazenamento e transporte de líquidos : Tanques, tubulações e bombas para armazenamento e transporte de soluções contendo cianeto devem ser fabricados com materiais resistentes à corrosão. Inspeções regulares devem ser realizadas para verificar corrosão, vazamentos e outros riscos potenciais à segurança. Todos os equipamentos para armazenamento e transporte de líquidos devem ser equipados com dispositivos de prevenção de transbordamento e válvulas de fechamento de emergência.

• Sistemas de Ventilação e Exaustão : Em áreas onde são realizadas operações com cianeto, devem ser instalados sistemas eficazes de ventilação e exaustão para garantir a diluição e remoção de gases tóxicos. O volume de ventilação e a taxa de exaustão devem atender aos requisitos das normas pertinentes para manter um ambiente de trabalho seguro.

2.3 Sistema de Gestão de Segurança

• Estabelecimento de normas de segurança : As empresas de mineração devem estabelecer um conjunto completo de normas de segurança e procedimentos operacionais para o processo de lixiviação em pilha com cianeto. Essas normas devem abranger todos os aspectos da produção, incluindo operação de equipamentos, manutenção, gerenciamento de cianeto e resposta a emergências.

• Treinamento de Funcionários : Todos os funcionários envolvidos no processo de lixiviação com cianeto devem receber treinamento de segurança regular. O conteúdo do treinamento deve incluir as propriedades e os riscos do cianeto, métodos de operação seguros, procedimentos de resposta a emergências e o uso de equipamentos de proteção individual. Os funcionários devem ser treinados e qualificados antes de serem autorizados a trabalhar.

• Monitoramento e Inspeção de Segurança : O monitoramento e as inspeções de segurança devem ser realizados regularmente durante o processo de produção. Os itens monitorados incluem a concentração de cianeto no ar e na solução, a integridade dos dispositivos anti-vazamento e o estado de operação dos equipamentos. Os registros de inspeção devem ser mantidos para referência futura e quaisquer riscos à segurança encontrados devem ser corrigidos imediatamente.

3. Especificações Técnicas de Operação

3.1 Pré-tratamento de minério

• Britagem e Granulação : A maioria dos minérios precisa ser britada até um tamanho de partícula adequado antes da lixiviação em pilha. Geralmente, o tamanho das partículas deve ser de 25.4 mm ou menor para expor o ouro no minério e melhorar a taxa de recuperação. Para minérios com baixa permeabilidade e alto teor de argila, pode-se utilizar a tecnologia de granulação. Durante a granulação, deve-se adicionar uma quantidade adequada de cal para ajustar o pH do minério entre 9.5 e 10.5. Ao mesmo tempo, a concentração de cianeto de sódio no processo de granulação deve ser controlada de acordo com as propriedades do minério, geralmente entre 60 e 150 gramas por tonelada de minério de ouro. O teor de umidade total dos grânulos geralmente não deve exceder 30% para evitar que fiquem soltos e moles. O tempo de cura deve ser superior a 72 horas. Em caso de chuva durante a granulação, os grânulos devem ser cobertos para evitar a perda de ouro.

• Controle de Qualidade do Minério Pré-tratado : A qualidade do minério pré-tratado deve ser rigorosamente controlada. Amostragens e análises regulares devem ser realizadas para garantir que o tamanho das partículas, o valor do pH e outros indicadores atendam aos requisitos do processo de lixiviação em pilha. Somente minério pré-tratado de qualidade pode ser utilizado na construção da pilha.

3.2 Construção de heap

• Preparação do local : Antes da construção da pilha de lixiviação, o local deve ser limpo e nivelado. Uma inclinação de 3% a 5% deve ser estabelecida em terrenos planos para facilitar a drenagem das soluções de lixiviação. Após o nivelamento, deve-se realizar um tratamento anti-infiltração no local. Uma camada de amortecimento com cerca de 0.5 m de espessura pode ser colocada sobre a base compactada e, em seguida, pulverizada com solução de carbonato de sódio para melhorar sua capacidade de impermeabilização.

• Altura e formato da pilha : A altura inicial da pilha de minério não deve ser muito elevada, preferencialmente entre 3 e 4 metros. À medida que a taxa de lixiviação se estabiliza, a altura da pilha de minério pode ser aumentada adequadamente. O formato da pilha de minério deve ser projetado para garantir boa distribuição da solução e permeabilidade ao gás. Geralmente, pilhas de minério com formato cônico ou escalonado são comumente utilizadas.

• Proteção do entorno : Valas de drenagem devem ser instaladas ao redor da pilha de lixiviação para evitar que a água da chuva penetre na pilha de minério e dilua a solução de lixiviação. Ao mesmo tempo, cercas de proteção devem ser erguidas ao redor da pilha de minério para impedir o acesso de pessoal não autorizado à área de risco.

3.3 Lixiviação por pulverização

• Controle da Concentração da Solução de Lixiviação : A concentração de cianeto de sódio na solução de lixiviação deve ser ajustada de acordo com o estágio de lixiviação. No estágio inicial da lixiviação, devido à composição complexa do minério de ouro, a concentração de cianeto de sódio pode ser aumentada adequadamente. Após o pico de concentração (quando a concentração de ouro na lixiviação é a mais alta), ela pode ser reduzida para 0.08% - 0.06%. Em estágios posteriores, pode ser ainda mais reduzida para 0.04% - 0.02%. A concentração de cianeto de sódio pode ser ajustada a qualquer momento de acordo com a concentração de ouro no líquido lixiviado.

• Ciclo e Intensidade de Pulverização : O tempo de pulverização é geralmente de 7 a 8 horas por dia, e no máximo não deve exceder 10 horas (mas a quantidade deve ser reduzida). Geralmente, adota-se um padrão de pulverização de "pulverização 1 parada 1" ou "pulverização 1 parada 2". O tempo de pulverização não deve ser muito longo para permitir que a pilha de minério respire oxigênio quando não estiver sendo pulverizada. A intensidade de pulverização deve ser controlada entre 6 e 20 L/m²•h, e o máximo não deve exceder 25 a 30 L/m²•h. Se a intensidade de pulverização for muito alta, o volume do líquido rico em ouro aumentará, a concentração de ouro será diluída e a capacidade de adsorção do carvão ativado será afetada.

3.4 Recuperação de Ouro de Líquido Grávido

• Métodos comuns de recuperação de ouro : Os métodos comuns para recuperar ouro de líquidos contendo cianeto incluem adsorção em carvão ativado (como o método de carvão em coluna), cimentação com zinco (método Merrill-Crowe) e extração por solvente. Cada método possui suas próprias características e escopo de aplicação. Por exemplo, no processo de carvão em coluna, a solução de lixiviação com cianeto é bombeada para cima através de colunas a uma vazão de 15 a 25 gpm/ft², fluidificando o leito fixo de carvão ativado (malha 16 × 30) para adsorver o ouro.

• Operação e Controle de Equipamentos de Recuperação de Ouro : A operação dos equipamentos de recuperação de ouro deve seguir rigorosamente os procedimentos operacionais. Inspeções e manutenções regulares devem ser realizadas para garantir o funcionamento normal dos equipamentos. Parâmetros como a capacidade de adsorção do carvão ativado, a eficiência de precipitação do pó de zinco e a taxa de extração do solvente devem ser monitorados e ajustados em tempo hábil para melhorar a taxa de recuperação de ouro.

3.5 Tratamento de pilhas de minério de rejeito

• Desinfecção de Pilhas de Minério Resíduo : Após a conclusão do processo de lixiviação, as pilhas de minério resíduo devem ser desinfetadas para reduzir a toxicidade do cianeto residual. Os métodos comuns de desinfecção incluem o uso de oxidantes como peróxido de hidrogênio ou hipoclorito de cálcio. O tempo e a dosagem da desinfecção devem ser determinados de acordo com a situação real das pilhas de minério resíduo para garantir que a concentração de cianeto residual atenda aos padrões de descarte ambiental.

• Descarregamento e Disposição de Pilhas de Resíduos de Minério : Após a desinfecção, as pilhas de resíduos de minério podem ser descarregadas e descartadas adequadamente. O método de disposição deve estar em conformidade com as normas ambientais vigentes. Por exemplo, os resíduos de minério podem ser utilizados para aterro em minas ou transportados para um aterro sanitário designado.

4. Medidas de resposta a emergências

4.1 Estabelecimento do Plano de Emergência

As empresas de mineração devem formular um plano completo de resposta a emergências para potenciais acidentes no processo de lixiviação em pilha de cianeto, como vazamento de cianeto, incêndio e explosão. O plano de emergência deve incluir as organizações de resposta a emergências, as responsabilidades de cada membro, os procedimentos de resposta a emergências e as medidas de resgate.

4.2 Equipamentos e materiais de resgate de emergência

Devem ser preparados equipamentos e materiais de resgate de emergência suficientes, como máscaras de gás, roupas de proteção química, kits de primeiros socorros, agentes neutralizantes de cianeto e equipamentos de combate a incêndio. Esses equipamentos e materiais devem ser inspecionados e mantidos regularmente para garantir seu uso normal em caso de emergência.

4.3 Simulações de emergência

Exercícios de emergência regulares devem ser realizados para aprimorar a capacidade de resposta a emergências dos funcionários. O conteúdo dos exercícios deve abranger diversos cenários possíveis de acidentes, como exercícios de vazamento de cianeto e exercícios de combate a incêndio. Por meio dos exercícios de emergência, os funcionários podem se familiarizar com os procedimentos de resposta a emergências e aprimorar sua capacidade de lidar com emergências.

5. Conclusão

A segurança na produção do processo de extração de ouro por lixiviação em pilha de cianeto é de grande importância. Seguindo rigorosamente as especificações técnicas de segurança na produção, fortalecendo a gestão da segurança e implementando técnicas operacionais científicas, os riscos à segurança no processo de produção podem ser controlados de forma eficaz. Isso não apenas garante a segurança e a saúde dos funcionários e o meio ambiente, como também promove o desenvolvimento sustentável da indústria de mineração de ouro. As mineradoras devem sempre ter em mente a segurança e aprimorar continuamente seus níveis de segurança na produção para atingir a meta de uma produção segura e eficiente.