Glavni postopek mešanja in cianidacije ter izluževanja v rudnikih zlata

Uvod

Cianidacijsko luženje, ki se v industrijski proizvodnji uporablja že od leta 1887, je postopek izluževanja mineralov , pri katerem se kot lužilna sredstva uporabljajo raztopine cianidov za ekstrakcijo zlata in srebra iz mineralnih surovin, ki vsebujejo zlato in srebro. Izluževanje s cianidovanjem z mešanjem je ena pomembnih metod cianidacijskega luženja in se pogosto uporablja v industriji pridobivanja zlata.

Načelo mešanja, cianidacije, izpiranja

Cianid, kot je natrijev cianid (NaCN), je ključni reagent v procesu cianidacije. Natrijev cianid je brezbarven in prozoren kristal, pogosto sivkasto rumen zaradi nečistoč. Je zelo topen v vodi, z topnostjo v vodi večjo od 20 %. Ko se pH njegove vodne raztopine nakiše na pH = 7, se cianid skoraj popolnoma razgradi v hlapni vodikov cianid, ki je brezbarven in zelo strupen plin. V raztopini je vodikov cianid šibka kislina, ki jo je težko ionizirati in nima učinka izpiranja zlata in srebra. Ko je pH vrednost 12, se cianid v raztopini skoraj popolnoma disociira na cianidne ione. Zato je treba postopek cianidacije izvajati v alkalnem mediju.

Na splošno je cianidacijsko izluževanje zlata v prisotnosti kisika elektrokemični korozijski proces. Cianid reagira z zlatom v alkalnem okolju s sodelovanjem kisika in tvori vodotopne komplekse zlata in cianida, kar omogoča raztapljanje zlata iz rude.

Postopek mešanja, cianidacije in izpiranja

1. Priprava surovin za izluževanje

• Drobljenje : Izkopana surova zlata ruda se najprej dovede v drobilnik za drobljenje. Postopek drobljenja je razdeljen na grobo drobljenje, srednje drobljenje in fino drobljenje. Čeljustni drobilniki in stožčasti drobilniki se pogosto uporabljajo za grobo in srednje drobljenje, predvsem za razbijanje velikih kosov rude na manjše delce, običajno z velikostjo delcev, nadzorovano na nekaj centimetrov. Kladivni drobilniki se uporabljajo predvsem za fino drobljenje.

• Mletje : Zdrobljena ruda vstopi v kroglični mlin za nadaljnje mletje do ustrezne velikosti delcev. Običajno je potrebno, da velikost delcev rude doseže -200 mesh, kar predstavlja 60 % - 90 %, tako da se zlati minerali popolnoma disociirajo. Za grobo mletje se običajno uporabljajo mrežasti kroglični mlini, za fino mletje pa pretočni kroglični mlini.

• Priprava suspenzije : Zmleta ruda vstopi v mešalni rezervoar. Doda se ustrezna količina vode, da se prilagodi koncentracija rude, ki se običajno nadzoruje na 30 % - 50 %. Hkrati se dodajo regulatorji, kot je apno, da se pH vrednost rude prilagodi na 10 - 11. To ustvari alkalno okolje, ki spodbuja cianidacijsko izpiranje in zavira raztapljanje drugih nečistoč.

2. Agitacija Cianidacija Izpiranje

• Dodajanje reagenta za izluževanje : V prilagojeno rudnino pulpo se dodajo cianidna sredstva, kot sta natrijev cianid (NaCN) ali kalijev cianid (KCN). Pri polnem mešanju cianid kemično reagira z zlatom in tvori vodotopne komplekse zlatega cianida.

• Oprema za luženje : Postopek luženja se običajno izvaja v več zaporedno povezanih mešalnih rezervoarjih. Mešalne rezervoarje lahko glede na različne načine mešanja razdelimo na tri vrste: mešalni rezervoarji na stisnjen zrak, mehanski mešalni rezervoarji ali mešani mešalni rezervoarji.

• Pogoji izpiranja : Koncentracija natrijevega cianida v rudni pulpi je običajno 0.02 % - 0.1 %. Med delovanjem se dodaja apno, da se pH rudne pulpe = 9 - 12. Za vzdrževanje najboljšega razmerja med koncentracijo raztopljenega kisika in koncentracijo natrijevega cianida v rudni pulpi se dovaja zrak. Čas izpiranja je običajno 24 - 48 ur, da se zagotovi popolno raztapljanje zlata.

3. Ločevanje trdnih in tekočih snovi ter pranje

• Ločevanje trdnih in tekočih delcev : Po izluževanju se rudna pulpa loči od trdnih in tekočih delcev z opremo, kot so zgoščevalci in filtri, da se dobi zlatonosna raztopina in ostanek izluževanja. Zgoščevalci uporabljajo načelo gravitacijske sedimentacije, da se trdni delci v rudni pulpi usedejo na dno, supernatant pa je zlatonosna raztopina. Filtri dodatno filtrirajo spodnji tok zgoščevalca, da se izboljša učinek ločevanja trdnih in tekočih delcev.

• Pranje : Za zadostno ločitev med cianidnim izcedkom in ostanki luženja se običajno uporablja postopek pranja s 3–5 stopnjami zgoščevanja, filtracije ali kombinacije obeh. To je ključni postopek za cianidacijsko izluževanje. Pogosto uporabljena metoda je metoda neprekinjenega protitočnega dekantiranja (metoda CCD). Zgoščevalce, ki se uporabljajo pri tej metodi, lahko razdelimo na enoslojne in večslojne. Številni cianidacijski koncentratorji na Kitajskem uporabljajo 2–3-slojne zgoščevalce za ločevanje trdnih in tekočih snovi ter neprekinjeno protitočno pranje.

4. Izterjava zlata

• Metoda izpodrivanja cinkovega prahu : Cinkov prah se doda zlatonosni raztopini. Cink reagira z zlatim cianidnim kompleksom v reakciji izpodrivanja, pri čemer zlato reducira v kovinsko zlato in ga obori. Po filtraciji dobimo zlato blato, ki se nato tali s postopki, kot je taljenje, da se dobi surovo zlato.

• Metoda adsorpcije z aktivnim ogljem : Aktivno oglje se doda zlatonosni raztopini, na katero se adsorbira kompleks zlatega cianida. Nato se zlato iz aktivnega oglja pridobiva s postopki, kot sta desorpcija in elektroliziranje. To metodo lahko nadalje razdelimo na metodo ogljika v pulpi (CIP) in metodo luženja ogljika v pulpi (CIL).

• Postopek CIP : Najprej se izvede cianidacijsko izpiranje, nato pa se rudni pulpi doda aktivno oglje za adsorpcijo zlata. Pri postopku CIP sta izpiranje in adsorpcija dve neodvisni operaciji. Pri adsorpciji je postopek izpiranja v bistvu zaključen, velikost, količina in obratovalni pogoji adsorpcijskih rezervoarjev pa so določeni z adsorpcijskimi parametri.

• Postopek CIL : Aktivno oglje se doda v rezervoar za izpiranje, izpiranje in adsorpcija pa potekata hkrati, kar pomeni, da izpiranje in adsorpcija potekata hkrati. Pri postopku CIL se izpiranje in adsorpcija izvajata hkrati. Na splošno izpiranje traja dlje kot adsorpcija. Zato so velikost, prezračevanje in doziranje rezervoarja določeni s parametri izpiranja. Ker je hitrost adsorpcije odvisna od koncentracije raztopljenega zlata v raztopini, se za povečanje koncentracije raztopljenega zlata v sprednjem delu adsorpcijskih rezervoarjev in hkrati podaljšanje časa izpiranja običajno pred izpiranjem in adsorpcijo doda 1-2 stopnji predhodnega izpiranja.

5. Obdelava jalovine

Jalovina po pridobivanju zlata običajno vsebuje določene količine preostalega cianida in drugih nečistoč. Zaradi zahtev varstva okolja je treba jalovino ustrezno obdelati. Običajne metode obdelave vključujejo metode kemične oksidacije (kot je metoda žveplovega dioksida in zraka), naravno razgradnjo ali metode biorazgradnje za zmanjšanje koncentracije preostalega cianida pod nacionalni standard in preprečevanje onesnaževanja okolja. Obdelano jalovino je mogoče odstraniti z zlaganjem ali na drug ustrezen način.

zaključek

Izluževanje z agitacijskim cianidiranjem je pomemben postopek pri pridobivanju zlata iz zlatih rud. Z vrsto postopkov, kot so priprava surovin, izluževanje z agitiranjem, ločevanje trdnih in tekočih snovi, pridobivanje zlata in obdelava jalovine, je mogoče zlato učinkovito pridobiti iz zlatih rud. Vendar pa je treba zaradi toksičnosti cianida pri izluževanju z agitacijskim cianidiranjem strogo pozornost nameniti varnosti proizvodnje in varstvu okolja, da se zagotovi trajnostni razvoj industrije rudarjenja zlata.