Použiteľný rozsah a procesný postup metódy kyanidácie v kadi pre zlaté bane

1. Úvod

Metóda kyanidácie v kádi je dôležitý proces pri ťažbe zlata na extrakciu zlata z rúd. Táto metóda má svoj špecifický rozsah použitia a sériu dobre definovaných procesných krokov, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri efektívnej ťažbe zlatých zdrojov.

2. Použiteľný rozsah

2.1 Požiadavka na veľkosť častíc rudy

Zlaté rudy vhodné na metódu lúhovania v kadi majú typicky jemnozrnné rozptýlenie zlata. Keď sú častice zlata v rude veľmi jemné, je ťažké ich oddeliť jednoduchými fyzikálnymi separačnými metódami, ako je gravitačná separácia. V takýchto prípadoch sa môže použiť metóda kyanidácie pri lúhovaní v kadi. Napríklad v niektorých zlatých rudách oxidového typu sa zlato často nachádza vo forme jemných zŕn, ktoré sa dajú účinne spracovať lúhovaním v kadi.

2.2 Požiadavka na kvalitu rudy

Táto metóda je vhodná najmä pre rudy s nízkym alebo veľmi nízkym obsahom zlata. Pre rudy s vysokým obsahom zlata môžu byť uprednostňované efektívnejšie a časovo menej náročné metódy extrakcie. Avšak pre rudy s nízkym obsahom zlata na jednotku hmotnosti rudy je obsah zlata na jednotku hmotnosti rudy relatívne nízky, metóda lúhovania v kadi môže za určitých podmienok stále dosiahnuť ekonomickú extrakciu. Relatívne nízke náklady na proces lúhovania v kadi z neho robia schodnú možnosť spracovania takýchto rúd.

2.3 Požiadavka na priepustnosť rudy

Rudy so slabou priepustnosťou sú tiež vhodné na lúhovanie v kadi. Ak má ruda dobrú priepustnosť, kyanidový roztok môže pretekať rudou príliš rýchlo, čo vedie k nedostatočnému času kontaktu medzi kyanidom a zlatom, a tým k zníženiu rýchlosti lúhovania zlata. Naopak, pri rudách so slabou priepustnosťou môže metóda lúhovania v kadi regulovať prietok a čas kontaktu kyanidového roztoku v rude, aby sa zabezpečili lepšie výsledky lúhovania. Napríklad rudy typu krycieho oxidu železa obsahujúce jemnozrnné zlato a rudy typu oxidovaného kremeňa s jemnozrnným zlatom majú často relatívne nízku priepustnosť a sú celkom vhodné na lúhovanie v kadi. Metóda lúhovania v kadi môže pri takýchto rudách dosiahnuť mieru výťažnosti 70 – 90 %.

3. Priebeh procesu

3.1 Príprava lúhovacích nádrží

Lúhovacie kade používané v tomto procese sú zvyčajne vyrobené z materiálov, ako je drevo, železo alebo betón. Dno kade môže byť ploché alebo mierne naklonené a tvar môže byť kruhový, obdĺžnikový alebo štvorcový. Vo vnútri kade je nainštalované dvojité dno vyrobené z perforovaných kyselinovzdorných dosiek. Na dvojité dno je položená filtračná tkanina a na filtračnú tkaninu je položená mriežka vyrobená z drevených lamiel alebo kovových lamiel odolných voči korózii. Dvojité dno slúži na filtrovanie a podopretie rudy. Pred začatím lúhovacieho procesu je potrebné zabezpečiť, aby kade, najmä lúhovacia kade a kade na chudobnú kvapalinu, boli nepriepustné a v podstate suché.

3.2 Predúprava rudy – drvenie a triedenie

Vyťažené rudy obsahujúce zlato je potrebné rozdrviť na určitú veľkosť častíc. Najprv sa rudy privádzajú do drviaceho stupňa na jednoduchú disociáciu. V závislosti od požadovanej veľkosti častíc rudy sa rozlišuje medzi hrubým, stredným a jemným drvením. Na hrubé drvenie sa zvyčajne používa čeľusťový drvič, ktorý dokáže zmenšiť veľkosť častíc na približne 50 – 100 mm. Potom sa na stredné a jemné drvenie používa kužeľový drvič, ktorý zmenšuje veľkosť častíc na rozsah 5 – 25 mm. Po rozdrvení sa rudy preosievajú vibračným sitom, aby sa zabezpečila jednotná veľkosť častíc. Hrubozrnné rudy, ktoré nespĺňajú požiadavky, sa vracajú do drviča na opätovné drvenie a rudy s kvalifikovanou veľkosťou vstupujú do ďalšieho kroku.

3.3 Proces vylúhovania

1. Nakladanie rúd do kade : Rozdrvené a preosiate rudy sa nakladajú do lúhovacej kade.

2. Príprava lúhovacieho roztoku : V kádi s chudobnou kvapalinou sa ako lúhovacie činidlo pripravuje alkalický kyanidový roztok. Koncentrácia kyanidového roztoku sa zvyčajne reguluje v určitom rozmedzí, zvyčajne 0.05 % – 0.1 %, ktoré sa určuje experimentálne podľa špecifických vlastností rudy. Táto koncentrácia môže zabezpečiť efektívnu extrakciu zlata a zároveň minimalizovať vplyv na životné prostredie.

3. Lúhovanie : Pripravený lúhovací roztok sa čerpá do lúhovacej nádrže. Počas lúhovania lúhovací roztok pomaly preniká vrstvou rudy. Zlato v rude reaguje s kyanidom v roztoku pôsobením kyslíka (zvyčajne sa do nádrže zavádza vzduch). Hlavná chemická reakčná rovnica je: \(4Au + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2] + 4NaOH\). Pri tejto reakcii zlato tvorí rozpustné komplexy zlato-kyanid a rozpúšťa sa v roztoku. Doba lúhovania je relatívne dlhá, zvyčajne sa pohybuje od niekoľkých dní do niekoľkých týždňov, v závislosti od faktorov, ako je povaha rudy, veľkosť častíc rudy a koncentrácia lúhovacieho roztoku. Počas lúhovania je potrebné pravidelne sledovať koncentráciu lúhovacieho roztoku, hodnotu pH roztoku a obsah zlata v roztoku, aby sa zabezpečilo, že lúhovacia reakcia prebieha za optimálnych podmienok.

3.4 Oddelenie roztoku s obsahom zlata (bohatý kvapalný)

Keď lúhovanie dosiahne určitý čas a detekcia dosiahne, keď koncentrácia a stupeň kvapaliny spĺňajú požiadavky, roztok obsahujúci zlato (bohatá kvapalina) sa vypustí zo dna kade. Bohatá kvapalina obsahuje rozpustené komplexy zlata s kyanidom a je potrebné ju ďalej spracovávať, aby sa získalo zlato.

3.5 Ťažba zlata

1. Metóda vytesňovania zinkového prášku (plechu) : Jednou z bežných metód na získavanie zlata je metóda vytesňovania zinkového prášku (plechu). Zinok má silnejšie redukčné vlastnosti ako zlato. Keď sa do bohatej kvapaliny pridá zinkový prášok alebo zinkový plech, dochádza k vytesňovacej reakcii. Rovnica chemickej reakcie je: (2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]). Zlato je vytesňované z komplexu zlato-kyanid zinkom a vyzráža sa vo forme pevných častíc. Po vytesňovacej reakcii sa zmes pevnej látky a kvapaliny filtruje, čím sa získajú pevné látky obsahujúce zlato, ktoré sa potom ďalej spracovávajú na tavenie.

2. Metóda adsorpcie na aktívne uhlie : Ďalšou metódou je adsorpcia na aktívne uhlie . Aktívne uhlie má veľký špecifický povrch a silnú adsorpčnú kapacitu. Bohatá kvapalina sa vedie cez kolónu naplnenú aktívnym uhlím . Komplexy zlata a kyanidu v roztoku sa adsorbujú na povrch aktívneho uhlia. Po adsorpcii sa aktívne uhlie s adsorbovaným zlatom (nasýtené uhlie) oddelí od roztoku. Potom sa nasýtené uhlie podrobí desorpčnému spracovaniu. Zvyčajne sa na desorpciu zlata z aktívneho uhlia pri určitej teplote a tlaku používa desorpčný roztok (napríklad zmes hydroxidu sodného a kyanidu sodného ). Desorbovaný roztok obsahujúci zlato sa potom elektrolyzuje, čím sa získa zlato.

3.6 Spracovanie hlušiny a odpadových kvapalín

1. Spracovanie hlušiny : Po získaní zlata zostávajúca hlušina stále obsahuje určité množstvo kyanidu a iných nečistôt. Aby sa splnili požiadavky na ochranu životného prostredia, je potrebné hlušinu upraviť. Jednou z bežných metód je pridanie činidiel, ako je metabisulfit sodný a síran meďnatý, do hlušiny, aby sa rozložil a odstránil kyanid. Po spracovaní sa hlušina môže riadne skladovať alebo ďalej spracovávať.

2. Čistenie odpadu - kvapaliny : Odpad - kvapalina vznikajúca počas procesu obsahuje aj kyanidy a iné škodlivé látky. Pred vypustením je potrebné ho upraviť procesmi, ako je chemické zrážanie, iónová výmena a biologické čistenie, aby sa znížil obsah škodlivých látok a splnili sa národné normy pre vypúšťanie.

4. Záver

Metóda kyanidového lúhovania v kadi má jedinečné uplatnenie v priemysle ťažby zlata, najmä pre jemnozrnné, nízkokvalitné a nízkopriepustné zlaté rudy. Prostredníctvom série prísnych procesných krokov dokáže táto metóda efektívne extrahovať zlato z rúd. Treba však poznamenať, že kvôli použitiu kyanidu v procese je potrebné prijať prísne bezpečnostné a environmentálne opatrenia, aby sa zabezpečila bezpečnosť pracovníkov a minimalizoval vplyv na životné prostredie. S neustálym vývojom banských technológií sa očakáva, že ďalšie vylepšenia a optimalizácie tohto procesu zvýšia efektivitu ťažby zlata a znížia náklady a zároveň zabezpečia šetrnosť k životnému prostrediu.