การดำเนินการของกระบวนการไซยาไนด์และคาร์บอนในเยื่อกระดาษ (CIP) สำหรับการสกัดทองคำ

กระบวนการสกัดทองคำด้วยไซยาไนด์ได้รับการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเหมืองทองคำ เนื่องจากมีความสามารถในการปรับตัวได้ดีกับแร่หลายชนิด สามารถผลิตทองคำได้ในพื้นที่ และมีอัตราการฟื้นตัวสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อกังวลด้านการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เหมืองจึงต้องบำบัดน้ำเสียก่อนหรือหลังปล่อยลงสู่แหล่งเก็บเพื่อลดการปล่อยของเสียให้เป็นศูนย์ หรือใช้สารละลายที่ มี ไซยาไนด์ ต่ำหรือปราศจากไซยาไนด์เพื่อปกป้องระบบนิเวศในภูมิภาค บทความนี้จะแนะนำการดำเนินงานของกระบวนการสกัดทองคำด้วยไซยาไนด์และกระบวนการ คาร์บอนในเยื่อกระดาษ โดยมีเป้าหมายไม่เพียงแต่เพื่อทำความเข้าใจกลไกการสกัดทองคำเท่านั้น แต่ยังเพื่อกำจัดมลพิษและมุ่งสู่การสร้างเหมืองที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

การไซยาไนด์สำหรับการสกัดทองคำ

ปัจจัยการทำงาน ได้แก่ ความเข้มข้นของไซยาไนด์และออกซิเจน อุณหภูมิ ขนาดและรูปร่างของอนุภาคทองคำในแร่ ความเข้มข้นของเยื่อกระดาษ ปริมาณของเมือก ฟิล์มพื้นผิวของอนุภาคทองคำ และเวลาในการชะล้าง

เมื่อความเข้มข้นของไซยาไนด์ต่ำ ความสามารถในการละลายของออกซิเจนจะค่อนข้างสูง และอัตราการละลายของทองคำจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไซยาไนด์แต่เมื่อความเข้มข้นของไซยาไนด์สูง อัตราการละลายของทองคำจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของออกซิเจนเพียงอย่างเดียว โดยทั่วไป ความเข้มข้นของไซยาไนด์จะอยู่ในช่วง 0.03% ถึง 0.05% การเติมสารออกซิไดซ์ สารช่วยในการชะล้าง หรือการเติมออกซิเจนโดยตรง จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการชะล้างได้อย่างมาก

ตัวอย่างเช่น โรงงานคาร์บอนในเยื่อกระดาษได้แทนที่อากาศด้วยก๊าซที่มีออกซิเจนสูง (ซึ่งมีปริมาณออกซิเจนมากกว่า 90%) และฉีดเข้าไปในถังชะล้าง ส่งผลให้อัตราการชะล้างเพิ่มขึ้น 0.89 เปอร์เซ็นต์ เครื่องแยกจะเติมตะกั่วอะซิเตท 98% ในอัตรา 0.1 กิโลกรัมต่อแร่หนึ่งตันลงในถังชะล้างแรก ส่งผลให้ระดับทองของกากตะกอนลดลงจาก 0.218 กรัมต่อตันเป็น 0.209 กรัมต่อตัน

อัตราการละลายของทองในสารละลายไซยาไนด์จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น โดยปกติอุณหภูมิจะคงอยู่ระหว่าง 10°C ถึง 20°C สารละลายจะตกผลึกที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1.34°C ดังนั้นในฤดูหนาว เครื่องแยกแร่ทางตอนเหนือมักใช้ไฟเป่าแก๊สเผาท่อที่อุดตัน เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 34.7°C สารละลายจะเปลี่ยนเป็นของเหลวและก๊าซมักจะหลุดออกมา เพื่อรักษาเสถียรภาพและลดการสูญเสียทางเคมี โดยปกติจะเติมด่างในปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งเรียกว่าด่างป้องกัน เพื่อส่งเสริมปฏิกิริยาในทิศทางของการไฮโดรไลซิสที่อ่อนลง

ทองคำเนื้อละเอียดจะมีพื้นผิวที่สัมผัสกับอากาศได้มากหลังการบดและสามารถละลายได้ง่ายโดยการไซยาไนด์ นอกจากนี้ อนุภาคทองคำในรูปของเกล็ด ทรงกลมขนาดเล็ก และที่มีรูพรุนภายในนั้นสามารถละลายได้ค่อนข้างง่าย เมื่อความเข้มข้นของเยื่อกระดาษต่ำ ความหนืดจะต่ำ และอัตราการแพร่กระจายของไอออนไซยาไนด์และออกซิเจนในสารละลายไปยังพื้นผิวของอนุภาคทองคำจะสูง ส่งผลให้ทองคำละลายได้อย่างรวดเร็วและอัตราการชะล้างจะสูง อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นที่ต่ำจะเพิ่มปริมาตรของเยื่อกระดาษ ส่งผลให้ต้องใช้อุปกรณ์มากขึ้นและใช้รีเอเจนต์มากขึ้น ความเข้มข้นของเยื่อกระดาษที่เหมาะสมคือ 40% - 50% เมื่อแร่มีเมือกจำนวนมากและมีคุณสมบัติที่ซับซ้อน ควรควบคุมความเข้มข้นไว้ที่ 20% - 30%

สิ่งเจือปนสร้างฟิล์มต่างๆ บนพื้นผิวของอนุภาคทองคำ ส่งผลต่อการชะล้างทองคำ แร่ธาตุที่เกี่ยวข้องทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไซยาไนด์ และด่าง ทำให้การชะล้างทองคำมีอุปสรรค เมื่อเวลาในการชะล้างเพิ่มขึ้น อัตราการชะล้างจะเพิ่มขึ้นจนถึงขีดจำกัดหนึ่ง แต่หลังจากนั้นอัตราจะลดลง เนื่องจากปริมาตรและขนาดอนุภาคของทองคำลดลง ระยะห่างระหว่างไซยาไนด์ ออกซิเจนที่ละลาย และสารเชิงซ้อนของทองคำขยายตัว และสิ่งเจือปนที่สะสมกันสร้างฟิล์มที่เป็นอันตรายต่อชะล้าง การ “ติดขัด” ของเครื่องกวนในถังชะล้าง ซึ่งเกิดจากความเข้มข้นสูง ความละเอียดต่ำ ปริมาณอากาศต่ำ และระยะห่างระหว่างใบพัดด้านล่างกับด้านล่างของถัง ยังส่งผลต่อการชะล้างทองคำอีกด้วย หลังจากถังในเวิร์กช็อปไซยาไนด์ติดขัด คนงานจะหมุนเครื่องด้วยมือและใช้ปืนฉีดน้ำแรงดันสูง ปืนลม และแท่งเหล็กยาวในการขจัดสิ่งอุดตันในท่อ ในที่สุดพบว่าระยะห่างระหว่างใบพัดด้านล่างกับก้นถังสูงกว่าปกติถึง 4 เท่า ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากปรับแล้ว

กระบวนการคาร์บอนในเยื่อกระดาษ (CIP) สำหรับการสกัดทองคำ

ปัจจัยในการดำเนินงานประกอบด้วยการดูดซับของถ่านกัมมันต์ การคายประจุและการแยกด้วยไฟฟ้า และการฟื้นฟูสภาพของถ่านกัมมันต์

ก่อนใช้คาร์บอนใหม่ จำเป็นต้อง "ปัดขอบและกำจัดเศษซาก" โดยการบดเบื้องต้น เมื่อซื้อคาร์บอน ควรแน่ใจว่ามีความสามารถในการดูดซับและความแข็งแรง ความหนาแน่นของการบรรจุควรอยู่ที่ 0.50 กก./ลิตร - 0.55 กก./ลิตร และขนาดอนุภาคควรสม่ำเสมอและสม่ำเสมอ โดยทั่วไปคือ 6 - 12 เมช หรือ 6 - 16 เมช ปริมาณเถ้าและปริมาณของอนุภาคขนาดเล็กไม่ควรเกิน 3% ในโรงงานที่มีคาร์บอนในเยื่อกระดาษ ปริมาณคาร์บอนผงที่สูงทำให้ระดับทองของของเหลวส่วนท้ายสูงกว่าปกติถึง 16 เท่า ส่งผลให้สูญเสียทอง เป็นผลให้ต้องแทนที่คาร์บอนทั้งหมด

ความหนาแน่นของคาร์บอนในถังดูดซับจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ เมื่อพิจารณาถึงการเสื่อมสภาพของคาร์บอน การสกัดบ่อยครั้งจะมีประโยชน์ต่อการกู้คืนทองคำ โรงงานคาร์บอนในเยื่อกระดาษได้เปลี่ยนรอบการสกัดคาร์บอนจากสามวันเป็นทุกๆ สองวัน และการผลิตก็เพิ่มขึ้นหนึ่งในสี่ เมื่อถังล้นและคาร์บอนหมดไป ทองคำก็จะต้องสูญเสียไปอย่างแน่นอน ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการอุดตันของตะแกรงกักเก็บคาร์บอน ควรกำจัดเศษซากก่อนหลังจากเครื่องคัดแยกและไฮโดรไซโคลน ตะแกรงทรงกระบอกแนวนอนใช้เป็นตะแกรงกักเก็บคาร์บอน ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยลดความเข้มข้นของเยื่อกระดาษหรือความหนาแน่นของคาร์บอนด้านล่าง และเพิ่มปริมาณอากาศของท่ออากาศข้างตะแกรง

การรั่วไหลของคาร์บอนจากถังดูดซับสุดท้ายเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง ตะแกรงนิรภัยขนาด 40 ตาข่ายบนถังผสมกากตะกอนทำหน้าที่เป็นจุดตรวจสอบที่สำคัญ ควรตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสมบูรณ์ เพื่อลดการสึกหรอของคาร์บอน จึงมักใช้การกวนด้วยความเร็วต่ำ

การดูดซับและการแยกด้วยไฟฟ้าดำเนินการในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1% และโซเดียมไซยาไนด์ภายใต้ความดัน 0.35 MPa - 0.39 MPa โดยสามารถดูดซับได้ที่อุณหภูมิ 135°C - 160°C ซึ่งสูงกว่าจุดเดือดของสารละลาย ปริมาณทองคำในคาร์บอนบริสุทธิ์ต่ำกว่า 50 กรัม/ตัน ปัจจุบัน การดูดซับและการแยกด้วยไฟฟ้าแบบปราศจากไซยาไนด์มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย

สำหรับการสร้างคาร์บอนใหม่นั้น โดยปกติจะแช่ไว้ในกรดไนตริกเจือจาง 3% - 5% หรือกรดไฮโดรคลอริกเป็นเวลา 0.5 - 1 ชั่วโมง โดยคนงานควรคนเป็นระยะๆ เมื่อนำออกจากถังแล้ว ให้แช่ในน้ำเพื่อขจัดสารละลายกรดที่ชะออกมา จากนั้นจึงแช่ไว้ในโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1% เพื่อทำให้กรดที่เหลือเป็นกลาง สุดท้าย ให้ล้างด้วยปริมาตร 2 - 3 เท่าของชั้นคาร์บอน