Cyanideringsguldutvinning: En djupdykning i omrörningsprocessen för cyanidering

Inom guldutvinning har cyanidering haft en framträdande position i över ett sekel. Sedan starten 1887 för utvinning av guld- och silvermalmer har denna metod kontinuerligt utvecklats och förblivit en av de mest använda teknikerna på grund av dess höga utvinningsgrad, anpassningsförmåga till olika malmtyper och genomförbarhet för lokal produktion.

1. Förstå cyanidering vid guldutvinning

Cyanidering är en kemisk process som utnyttjar förmågan hos cyanid joner för att bilda lösliga komplex med guld. I närvaro av syre och vatten reagerar cyanidjoner med guldatomer. Denna reaktion resulterar i skapandet av en löslig förening där guld binds till cyanidjoner, vilket gör att guldet kan lösas upp i lösningen. Även om denna process är mycket effektiv för att utvinna guld, medför den också betydande miljö- och säkerhetsproblem eftersom cyanid är ett giftigt ämne.

2. Typer av cyanideringsmetoder

Cyanideringsmetoder kan i stort sett delas in i två huvudkategorier: omrörningscyanidering och perkolationscyanidering.

• Omrörning CyanideringDenna metod används främst för behandling av flotationsguldkoncentrat eller i alla scenarier med slamcyanidering. Den innebär att malmmassan kraftigt blandas med cyanidlösningen. Genom att göra detta säkerställs att de guldhaltiga partiklarna i malmen kommer i maximal kontakt med cyanidjonerna, vilket underlättar utvinningen av guld.

• PerkolationscyanideringPerkolationscyanidering är lämplig för låghaltiga guldmalmer och fungerar genom att låta cyanidlösningen rinna igenom en malmbädd. Denna metod förbrukar mindre energi jämfört med omrörningscyanidering. Dess tillämpning är dock begränsad till malmer som har god permeabilitet, vilket gör att cyanidlösningen kan flöda igenom lätt.

3. Omrörningscyanideringsprocess för guldutvinning

Agitationen Cyanidering av guldutvinning process encompasses two main sub - processes: the cyanidation - zinc replacement process and the unfiltered cyanidation Kol slurry process.

3.1 Cyanidering - zinkersättningsprocess (CCD- och CCF-metoder)

• Urlakning av råmaterialberedningDet första steget innebär att förbereda malmen för urlakningsprocessen. Detta innebär ofta att krossa malmen i mindre bitar och sedan mala den till en fin konsistens. I vissa fall utförs även förbehandling för att göra guldpartiklarna i malmen mer tillgängliga. Målet är att skapa en massa med optimal partikelstorlek, vilket främjar bättre interaktion mellan malmen och cyanidlösningen.

• Omrörning Cyanidering UrlakningDen beredda malmmassan överförs sedan till omrörningstankar, där en cyanidlösning tillsätts. Dessa tankar är utrustade med omrörare som håller massan och cyanidlösningen väl blandade. Syre tillförs tankarna, antingen genom luftning eller genom att tillsätta oxidationsmedel. Detta syre hjälper till att driva den kemiska reaktion som löser upp guldet i cyanidlösningen.

• Motströmstvättning för separation av fasta ämnen och vätskorEfter urlakningsprocessen består den resulterande uppslamningen av fasta rester och en flytande fas, känd som den pregnanta lösningen, som innehåller löst guld. För att separera dessa två komponenter används en serie förtjockningsmedel eller filter i en motströmstvättningsanläggning. Metoder som kontinuerlig motströmsdekantering (CCD) eller kontinuerlig motströmsfiltrering (CCF) används för att återvinna så mycket som möjligt av den guldhaltiga lösningen samtidigt som mängden guld som förloras med de fasta resterna minimeras.

• Rening av lakvätska och deoxidationDen koncentrerade lösningen som erhålls från separationssteget mellan fast och flytande material kan innehålla föroreningar och löst syre. Reningsprocedurer används för att avlägsna suspenderade ämnen och andra föroreningar som kan störa den efterföljande guldåtervinningsprocessen. Deoxidation är lika viktigt eftersom syre kan orsaka återoxidation av guld-cyanidföreningen, vilket minskar effektiviteten av den efterföljande zinkersättningsprocessen.

• Ersättning och betning av zinkpulver (silke)Zinkpulver eller zinksida tillsätts till den renade och deoxiderade pregnancy-lösningen. Zink är mer reaktivt än guld, så det ersätter guld från den förening som bildas under urlakningsprocessen. Detta resulterar i bildandet av en fast fällning innehållande guld och zink, vanligtvis kallad guldslam. Efter ersättningsreaktionen behandlas guldslammet vanligtvis med en syralösning för att avlägsna eventuellt överskott av zink och andra föroreningar.

• SmältgötDet sista steget i cyaniderings- och zinkersättningsprocessen är att smälta guldslammet för att producera rena guldtackor. Guldslammet smälts vid höga temperaturer i en ugn, och genom en serie raffineringssteg avlägsnas de återstående föroreningarna, vilket ger guldtackor med hög renhet.

3.2 Ofiltrerad cyanideringskolsuppslamningsprocess (CIP- och CIL-metoder)

• Beredning av urlakningsmaterialI likhet med cyanidering-zinkersättningsprocessen är den första uppgiften att förbereda malmen för urlakning. Detta kräver att malmen reduceras till en lämplig partikelstorlek genom krossning och malning.

• Omrörningsurlakning och motströms koladsorptionI CIP-metoden (Carbon-in-Pulp) sker cyanidlakningsprocessen först i en serie omrörningstankar. När guldet har löst sig i lösningen, Aktivt kol tillsätts massan. Aktivt kol har en stark affinitet för guld-cyanidföreningen och adsorberar det upplösta guldet på dess yta. I Carbon-in-Leach (CIL)-metoden tillsätts det aktiva kolet till lakningstanken samtidigt med cyanidlösningen, så laknings- och adsorptionsprocesserna sker samtidigt. I både CIP och CIL upprätthålls ett motströmsflöde av kol och massa för att maximera mängden guld som adsorberas av kolet.

• Guld - Laddad koldesorptionEfter adsorptionsprocessen måste det guldbemängda kolet separeras från massan. Sedan avlägsnas guldet från kolet med hjälp av en varm kaustik-cyanidlösning. Denna lösning bryter bindningen mellan guld-cyanidföreningen och kolet, vilket frigör guldet tillbaka i lösningen.

• Elektrolytisk utvinning ElektrolysDen guldrika lösningen som erhålls från desorptionsprocessen genomgår elektrolytisk utvinning. Under denna process leds en elektrisk ström genom lösningen. Detta gör att guldjonerna i lösningen reduceras och avsätts på en katod, vilket bildar en fast guldavlagring som kan raffineras ytterligare.

• SmältgötGuldet som erhålls från elektrolytisk utvinning är relativt rent men kan fortfarande innehålla vissa föroreningar. Smältning utförs för att ytterligare rena guldet och gjuta det till tackor med önskad renhet.

• KolregenereringDet förbrukade kolet kan, efter att guldet har desorberats, regenereras och återanvändas. Detta innebär att kolet utsätts för högtemperaturbehandling för att eliminera eventuella adsorberade föroreningar och återställa dess förmåga att adsorbera guld.

4. Jämförelse av CIP- och CIL-processer

• Processens varaktighetGenerellt sett tar CIP-processen längre tid jämfört med CIL. Detta beror på att urlakning och adsorption är separata operationer i CIP. Eftersom urlakning och adsorption sker samtidigt i CIL kan hela processen slutföras på kortare tid. CIL-processen kräver dock mer komplex kontroll eftersom båda processerna sker samtidigt.

• Kol- och slamhanteringI CIL-processen finns det en större volym kol i omlopp, och koncentrationen av kol i slammet är lägre än i CIP. Som ett resultat är volymen slam som behöver transporteras för kolöverföring i CIL vanligtvis flera gånger större än i CIP (cirka fyra gånger). Detta påverkar dimensioneringen av utrustning och energiförbrukningen.

• Metallstockning och guldhalt i lösningI CIP-processen finns en betydande mängd metall kvar i systemet (metallförråd), och denna metall är ganska jämnt fördelad mellan det aktiva kolet och lösningen. I CIL adsorberas det mesta av metallen på det aktiva kolet. Dessutom är koncentrationen av guld i lösningen i CIL-processen högre än i CIP. Detta beror på att guldet i CIL, allt eftersom det lakas ut, också adsorberas kontinuerligt, vilket fyller på det lösta guldet i lösningen. I CIP, å andra sidan, är det en adsorptionsprocess i ett steg med begränsad påfyllning av löst guld.

5. Miljö- och säkerhetshänsyn

Trots sin effektivitet medför cyanidering, särskilt omrörningscyanidering, betydande miljö- och säkerhetsrisker. Cyanid är mycket giftigt, och läckage eller felaktig hantering kan leda till allvarlig miljöförorening och utgöra ett hot mot människors hälsa. För att hantera dessa risker följer guldgruvedrift strikta säkerhetsprotokoll. Dessa inkluderar korrekt lagring och hantering av cyanid, installation av inneslutningssystem för att förhindra läckage och behandling av cyanidhaltigt avloppsvatten. Dessutom syftar pågående forskning till att utveckla alternativa, mindre giftiga lakningsmedel för att ersätta cyanid vid guldutvinning.

6. Slutsats

Omrörningscyanidering spelar en viktig roll i den moderna guldgruveindustrin och möjliggör höghastighetsutvinning av guld från olika malmtyper. De två huvudsakliga delprocesserna, cyanidering - zinkersättning och ofiltrerad cyanideringskolslam, har alla sina egna fördelar och väljs baserat på faktorer som malmens egenskaper, driftens skala och ekonomisk lönsamhet. Industrin måste dock fortsätta att ta itu med de miljö- och säkerhetsutmaningar som är förknippade med cyanidanvändning för att säkerställa en hållbar framtid för guldutvinning.