Екстракција злата цијанидацијом: Дубински увид у процес цијанидације агитацијом

У области екстракције злата, цијанидација заузима истакнуто место више од једног века. Од свог настанка 1887. године за екстракцију руда злата и сребра, ова метода се континуирано развијала, остајући једна од најчешће коришћених техника због високе стопе искоришћења, прилагодљивости различитим врстама руде и изводљивости за локалну производњу.

1. Разумевање цијанидације у екстракцији злата

Цијанизација је хемијски процес који користи способност цијанид јоне да би формирали растворљиве комплексе са златом. У присуству кисеоника и воде, цијанидни јони реагују са атомима злата. Ова реакција резултира стварањем растворљивог једињења где је злато везано са цијанидним јонима, омогућавајући злату да се раствори у раствору. Иако је овај процес веома ефикасан за екстракцију злата, он такође доноси значајне еколошке и безбедносне проблеме јер је цијанид токсична супстанца.

2. Врсте метода цијанизације

Методе цијанидације могу се грубо класификовати у две главне категорије: цијанидација агитацијом и цијанидација перколацијом.

• Агитација ЦијанизацијаОва метода се првенствено користи за третман флотационих концентрата злата или у сценаријима цијанидације потпуног муља. Она подразумева снажно мешање рудне пулпе са раствором цијанида. На тај начин се осигурава да честице које садрже злато у руди дођу у максималан контакт са цијанидним јонима, што олакшава екстракцију злата.

• Перколациона цијанизацијаПогодна за руде злата ниског квалитета, перколациона цијанизација функционише тако што омогућава да раствор цијанида процури кроз слој руде. Ова метода троши мање енергије у поређењу са цијанизацијом уз мешање. Међутим, њена примена је ограничена на руде које имају добру пропустљивост, што омогућава да раствор цијанида лако тече.

3. Процес екстракције злата цијанидацијом и агитацијом

Узнемиреност Екстракција злата цијанидацијом Процес обухвата два главна подпроцеса: процес цијанидације - замене цинка и нефилтрирану цијанидацију Угљеник процес муљања.

3.1 Цијанидација - процес замене цинка (CCD и CCF методе)

• Припрема сировина за излучивањеПочетни корак подразумева припрему руде за процес излуживања. То често укључује дробљење руде на мање комаде, а затим млевење до фине конзистенције. У неким случајевима, претходна обрада се такође спроводи како би честице злата унутар руде биле приступачније. Циљ је стварање пулпе са оптималном величином честица, што подстиче бољу интеракцију између руде и раствора цијанида.

• Агитација Цијанизација ИспирањеПрипремљена рудна пулпа се затим преноси у резервоаре за мешање, где се додаје раствор цијанида. Ови резервоари су опремљени мешалицама које добро помешавају пулпу и раствор цијанида. Кисеоник се уводи у резервоаре, било аерацијом или додавањем оксидационих средстава. Овај кисеоник помаже у покретању хемијске реакције која раствара злато у раствору цијанида.

• Противструјно прање за одвајање чврстих и течних материјаНакон процеса испирања, резултујућа суспензија се састоји од чврстих остатака и течне фазе познате као пренатални раствор, који садржи растворено злато. Да би се ове две компоненте раздвојиле, користи се низ згушњивача или филтера у систему за прање противструјом. Методе попут континуиране противструјне декантације (CCD) или континуиране противструјне филтрације (CCF) користе се да би се повратила што већа количина раствора који садржи злато, уз минимизирање количине злата изгубљеног са чврстим остацима.

• Пречишћавање течности за испирање и деоксидацијаРаствор добијен након корака раздвајања чврсте и течне фазе може да садржи нечистоће и растворени кисеоник. Поступци пречишћавања се спроводе како би се уклониле суспендоване чврсте материје и други загађивачи који би могли да поремете накнадни процес издвајања злата. Деоксидација је подједнако важна јер кисеоник може изазвати поновну оксидацију једињења злата и цијанида, смањујући ефикасност процеса замене цинка који следи.

• Замена и кисељење цинковог праха (свиле)Цинков прах или цинкова свила се додају пречишћеном и деоксидованом, прехрамбеном раствору. Цинк је реактивнији од злата, па истискује злато из једињења формираног током процеса испирања. То резултира стварањем чврстог талога који садржи злато и цинк, обично названог златни блато. Након реакције замене, златно блато се обично третира киселим раствором како би се уклонио вишак цинка и других нечистоћа.

• Топљење инготаЗавршна фаза процеса цијанидације - замене цинка је топљење златног муља да би се добили инготи чистог злата. Златни муљ се топи на високим температурама у пећи, а кроз низ корака рафинисања уклањају се преостале нечистоће, што даје инготе злата високе чистоће.

3.2 Процес цијанизације угљеничне суспензије нефилтрираног угља (CIP и CIL методе)

• Припрема материјала за испирањеСлично процесу цијанидације - замене цинка, први задатак је припрема руде за испирање. То захтева смањење руде на одговарајућу величину честица путем дробљења и млевења.

• Испирање мешањем и адсорпција угљеника противструјомКод методе угљеника у пулпи (CIP), процес излуживања цијанидом се прво одвија у низу резервоара за мешање. Када се злато раствори у раствору, Активни угаљ се додаје у пулпу. Активни угаљ има јак афинитет за једињење злата и цијанида и адсорбује растворено злато на своју површину. Код методе угљеника у лужењу (CIL), активни угаљ се додаје у резервоар за лужење истовремено са раствором цијанида, тако да се процеси лужења и адсорпције одвијају истовремено. И у CIP и у CIL, одржава се противструјни ток угља и пулпе како би се максимизирала количина злата коју адсорбује угаљ.

• Десорпција злата - напуњеног угљеникаНакон процеса адсорпције, угљеник натоварен златом мора се одвојити од пулпе. Затим се злато уклања из угља помоћу врућег раствора каустичног цијанида. Овај раствор прекида везу између једињења злата и цијанида и угља, ослобађајући злато назад у раствор.

• Електролиза електродобивањаРаствор богат златом добијен процесом десорпције подлеже електролитичком добијању. Током овог процеса, кроз раствор се пропушта електрична струја. То доводи до редукције јона злата у раствору и њиховог таложења на катоди, формирајући чврсти слој злата који се може даље рафинисати.

• Топљење инготаЗлато добијено електролитичким добијањем је релативно чисто, али и даље може садржати неке нечистоће. Топљење се врши ради даљег пречишћавања злата и његовог ливења у инготе жељене чистоће.

• Регенерација угљеникаИскоришћени угљеник, након што је злато десорбовано, може се регенерисати и поново употребити. То подразумева подвргавање угља третману на високој температури како би се елиминисале све адсорбоване нечистоће и обновила његова способност да адсорбује злато.

4. Поређење CIP и CIL процеса

• Трајање процесаГенерално, CIP процес траје дуже у поређењу са CIL-ом. То је зато што су у CIP-у испирање и адсорпција одвојене операције. У CIL-у, пошто се испирање и адсорпција дешавају истовремено, цео процес се може завршити за краће време. Међутим, CIL процес захтева сложенију контролу јер се оба процеса одвијају истовремено.

• Управљање угљеником и муљемУ процесу CIL, постоји већа запремина угљеника у циркулацији, а концентрација угљеника у суспензији је нижа него у CIP-у. Као резултат тога, запремина суспензије која се мора транспортовати за пренос угљеника у CIL-у је обично неколико пута већа од CIP-а (око четири пута). Ово утиче на димензионисање опреме и потрошњу енергије.

• Заостатак метала и вредност злата у решењуУ CIP процесу, значајна количина метала остаје у систему (заостали метал), и овај метал је прилично равномерно распоређен између активног угља и раствора. У CIL-у, већина метала се адсорбује на активни угаљ. Поред тога, концентрација злата у раствору у CIL процесу је већа него у CIP-у. То је зато што се у CIL-у, како се злато излучује, оно такође континуирано адсорбује, што обнавља растворено злато у раствору. С друге стране, у CIP-у је то процес адсорпције у једном кораку са ограниченим обнављањем раствореног злата.

5. Разматрања животне средине и безбедности

Упркос својој ефикасности, цијанизација, посебно цијанизација уз агитацију, представља значајне еколошке и безбедносне ризике. Цијанид је веома токсичан и свако цурење или неправилно руковање може довести до озбиљног загађења животне средине и представљати претњу по људско здравље. Да би се решили ови ризици, операције вађења злата придржавају се строгих безбедносних протокола. То укључује правилно складиштење и руковање цијанидом, инсталацију система за задржавање како би се спречило цурење и третман отпадних вода које садрже цијанид. Штавише, текућа истраживања имају за циљ развој алтернативних, мање токсичних средстава за излугивање која би заменила цијанид у екстракцији злата.

КСНУМКС. закључак

Агитациона цијанизација игра виталну улогу у модерној индустрији рударства злата, омогућавајући високобрзинску екстракцију злата из различитих врста руде. Два главна подпроцеса, цијанизација - замена цинка и нефилтрирана цијанизациона угљена суспензија, имају своје предности и бирају се на основу фактора као што су својства руде, обим рада и економска исплативост. Међутим, индустрија мора да настави да се бави еколошким и безбедносним изазовима повезаним са употребом цијанида како би се осигурала одржива будућност екстракције злата.