การกู้คืนทองคำอย่างมีประสิทธิผลโดยใช้โซเดียมไซยาไนด์: ภาพรวมกระบวนการสารละลายคาร์บอน

การสกัดทองคำด้วยไซยาไนด์เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเหมืองทองคำ เนื่องจากมีความสามารถในการปรับตัวเข้ากับแร่ได้ดี สามารถผลิตทองคำได้ในพื้นที่ และมีอัตราการฟื้นตัวสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม จึงมีการดำเนินมาตรการบำบัดน้ำเสียก่อนและหลังการจัดเก็บเพื่อให้ไม่มีการปล่อยน้ำเสีย หรือใช้ สารละลายสกัดที่มี ไซยาไนด์ ต่ำ หรือปราศจากไซยาไนด์เพื่อปกป้องระบบนิเวศในภูมิภาค บทความนี้จะแนะนำการดำเนินงานของการสกัดทองคำด้วยไซยาไนด์และคาร์บอนอินพัลป์ (CIP) โดยมีเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจหลักการของการสกัดทองคำในขณะที่ลดมลพิษและมุ่งสู่การทำเหมืองที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

การสกัดทองคำไซยาไนด์

ปัจจัยการทำงาน ได้แก่ ความเข้มข้นของไซยาไนด์และออกซิเจน อุณหภูมิ ขนาดและรูปร่างของอนุภาคทองคำในแร่ ความหนาแน่นของเยื่อกระดาษ เนื้อหาของสารละลาย ฟิล์มบนพื้นผิวของอนุภาคทองคำ และเวลาในการชะล้าง

เมื่อความเข้มข้นของไซยาไนด์ต่ำ ความสามารถในการละลายของออกซิเจนจะค่อนข้างสูง และอัตราการละลายของทองขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไซยาไนด์ เมื่อความเข้มข้นของไซยาไนด์สูง อัตราการละลายของทองจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของออกซิเจนเท่านั้น โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.03% ถึง 0.05% มักมีการเติมสารออกซิแดนท์บางชนิด สารช่วยการชะล้าง หรือการฉีดออกซิเจนโดยตรงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชะล้างอย่างมีนัยสำคัญ ในโรงงานคาร์บอนในเยื่อกระดาษแห่งหนึ่ง การแทนที่อากาศด้วยก๊าซที่มีออกซิเจนสูง (ออกซิเจนมากกว่า 90%) ในถังชะล้างทำให้อัตราการชะล้างเพิ่มขึ้น 0.89 เปอร์เซ็นต์ ในโรงงานอีกแห่ง การเติมตะกั่วอะซิเตท 0.1% 98 กก./ตันลงในถังชะล้างแรก ส่งผลให้ระดับทองในกากตะกอนลดลงจาก 0.218 กรัม/ตัน เป็น 0.209 กรัม/ตัน อัตราการละลายของทองในสารละลายไซยาไนด์จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ โดยปกติจะคงอยู่ระหว่าง 10°C ถึง 20°C ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1.34°C ทองคำจะตกผลึก ซึ่งเป็นสาเหตุที่พืชในภาคเหนือมักใช้ไฟเป่าแก๊สเพื่อละลายท่อที่อุดตันในฤดูหนาว ที่อุณหภูมิสูงกว่า 34.7°C ทองคำจะกลายเป็นของเหลวและมักจะปล่อยก๊าซออกมา เพื่อรักษาเสถียรภาพและลดการสูญเสียทางเคมี จึงมีการเติมด่างในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อส่งเสริมปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ด่างนี้เรียกว่าด่างป้องกัน

อนุภาคทองคำละเอียดจะมีพื้นผิวที่สัมผัสกับอากาศมาก ทำให้ละลายได้ง่ายในไซยาไนด์ นอกจากนี้ ทองคำที่เป็นแผ่น อนุภาคทองคำทรงกลมขนาดเล็ก และอนุภาคทองคำที่มีรูพรุนภายในยังละลายได้ง่ายกว่าอีกด้วย ความหนาแน่นของเยื่อกระดาษที่ต่ำลงส่งผลให้มีความหนืดน้อยลง ทำให้ไอออนไซยาไนด์และออกซิเจนแพร่กระจายไปที่พื้นผิวของอนุภาคทองคำได้เร็วขึ้น ส่งผลให้ละลายเร็วขึ้นและมีอัตราการชะล้างที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นที่ต่ำลงสามารถเพิ่มปริมาตรของเยื่อกระดาษได้ ทำให้ต้นทุนอุปกรณ์และสารเคมีสูงขึ้น ความหนาแน่นของเยื่อกระดาษที่เหมาะสมโดยทั่วไปอยู่ที่ 40% ถึง 50% แต่ในกรณีที่มีปริมาณโคลนสูงและคุณสมบัติที่ซับซ้อน ควรควบคุมให้อยู่ที่ 20% ถึง 30% สิ่งเจือปนสามารถก่อตัวเป็นฟิล์มต่างๆ บนพื้นผิวของอนุภาคทองคำ ซึ่งส่งผลต่อการชะล้างทองคำ แร่ธาตุที่เกี่ยวข้องจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไซยาไนด์ และด่าง ทำให้การสกัดทองคำมีอุปสรรค เมื่อเวลาในการชะล้างเพิ่มขึ้น อัตราการชะล้างจะดีขึ้นจนถึงขีดจำกัดหนึ่ง หลังจากนั้น อัตราจะลดลงเนื่องจากปริมาณและขนาดของทองลดลง ทำให้ระยะห่างระหว่างไซยาไนด์ ออกซิเจนที่ละลาย และสารเชิงซ้อนของทองเพิ่มขึ้น ในขณะที่สิ่งเจือปนสะสมจนกลายเป็นฟิล์มชะล้างที่เป็นอันตราย การ "ติดขัด" ของเครื่องกวนถังชะล้างมักเกิดจากความเข้มข้นสูง ความละเอียดต่ำ และการไหลของอากาศไม่เพียงพอ รวมถึงช่องว่างระหว่างใบพัดด้านล่างกับก้นถัง ในโรงงานไซยาไนด์แห่งหนึ่ง หลังจากที่ถังติดขัด จำเป็นต้องมีการแทรกแซงด้วยมือ โดยใช้ปืนฉีดน้ำแรงดันสูง ปืนลม และแท่งเหล็กยาวเพื่อเคลียร์ท่อที่อุดตัน ในที่สุดจึงค้นพบว่าช่องว่างระหว่างใบพัดด้านล่างกับก้นถังมีขนาดใหญ่กว่าปกติถึงสี่เท่า และเมื่อปรับแล้ว ปัญหาก็ได้รับการแก้ไข

การสกัดทองคำด้วยคาร์บอนในเยื่อกระดาษ (CIP)

ปัจจัยในการดำเนินงานประกอบด้วยการดูดซับ การคายประจุ และการแยกด้วยไฟฟ้าของถ่านกัมมันต์ รวมถึงการฟื้นฟูสภาพของถ่านกัมมันต์

ก่อนใช้ถ่านกัมมันต์ ควร "ลับคมและกำจัดฝุ่น" โดยการบดละเอียดก่อน เมื่อซื้อถ่านกัมมันต์ จำเป็นต้องแน่ใจว่าทั้งความสามารถในการดูดซับและความแข็งแรงนั้นยอดเยี่ยม โดยมีความหนาแน่นของไส้ถ่านอยู่ที่ 0.50 กก./ล. ถึง 0.55 กก./ล. ขนาดอนุภาคควรสม่ำเสมอ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 6 เมชถึง 12 เมช หรือ 6 เมชถึง 16 เมช และปริมาณเถ้าและวัสดุที่มีขนาดเล็กเกินไปไม่ควรเกิน 3% ในโรงงานเยื่อคาร์บอนแห่งหนึ่ง ปริมาณผงคาร์บอนที่สูงส่งผลให้ระดับทองของของเหลวที่ตกค้างเกินระดับปกติมากกว่า 16 เท่า ส่งผลให้สูญเสียทอง จำเป็นต้องเปลี่ยนถ่านกัมมันต์ทั้งหมด ความหนาแน่นของถ่านกัมมันต์ในถังดูดซับจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ เมื่อพิจารณาถึงอายุ การแทนที่ถ่านกัมมันต์บ่อยครั้งจะเป็นประโยชน์ต่อการกู้คืนทองคำ ในโรงงานเยื่อคาร์บอนแห่งหนึ่ง รอบการแทนที่ถ่านกัมมันต์ถูกเปลี่ยนจากทุกๆ 3 วันเป็นทุกๆ วันเว้นวัน ส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น 25%

การสูญเสียคาร์บอนระหว่างการไหลล้นจะนำไปสู่การสูญเสียทองคำ ซึ่งเกิดจากการอุดตันของตะแกรงแยกคาร์บอนเป็นหลัก จำเป็นต้องกำจัดเศษซากออกก่อนหลังจากเครื่องคัดแยกและไซโคลน ตะแกรงแยกคาร์บอนควรใช้ตะแกรงทรงกระบอกแนวนอน และสามารถแก้ไขปัญหาได้โดยการลดความเข้มข้นของสารละลายหรือปรับความหนาแน่นของคาร์บอนด้านล่างและการไหลของอากาศในท่ออากาศด้านข้างของตะแกรงแยก ปัญหาที่น่ากังวลที่สุดคือการรั่วไหลของคาร์บอนจากถังเก็บตะกอนการดูดซับ ตะแกรงนิรภัยขนาด 40 เมชบนถังผสมตะกอนมีบทบาทสำคัญ "ในการดูแล" และควรตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงสภาพสมบูรณ์ เพื่อลดการสึกหรอของคาร์บอน มักใช้การกวนความเร็วต่ำ

การดูดซับและการอิเล็กโทรไลซิสจะดำเนินการในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1% และโซเดียมไซยาไนด์ภายใต้ความดัน 0.35 ถึง 0.39 MPa ทำให้เกิดการดูดซับที่อุณหภูมิ 135 ถึง 160°C ซึ่งสูงกว่าจุดเดือดของสารละลาย ปริมาณทองคำในคาร์บอนที่หมดสภาพแล้วต่ำกว่า 50 กรัมต่อตัน และในปัจจุบัน การดูดซับและการอิเล็กโทรไลซิสแบบไม่ใช้ไซยาไนด์กำลังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

สำหรับการสร้างคาร์บอนใหม่ ให้ใช้กรดไนตริกเจือจาง 3% ถึง 5% หรือกรดไฮโดรคลอริก แช่ไว้ 0.5 ถึง 1 ชั่วโมง (ใช้วิธีการเดียวกันนี้) โดยคนเป็นระยะๆ ด้วยมือ หลังจากแช่แล้ว ให้ล้างคาร์บอนด้วยน้ำเพื่อขจัดสารละลายกรด จากนั้นแช่ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1% เพื่อทำให้กรดที่เหลือเป็นกลาง สุดท้าย ให้ล้างคาร์บอนด้วยน้ำ 2 ถึง 3 เท่าของปริมาตรเมื่อเทียบกับชั้นคาร์บอน

ความเข้มข้นของไซยาไนด์ ความเป็นด่าง และความหนาแน่นของคาร์บอน

หลังจากวัดความเข้มข้นของสารละลายข้นแล้ว ให้กรองโดยใช้กรวยที่มีกระดาษกรอง ตักสารละลายปริมาตรที่กำหนด (เป็นมิลลิลิตร) ใส่ลงในขวดรูปกรวย เติมเมทิลออเรนจ์ 3-5 หยด สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอ่อน ทำการไทเทรตด้วยสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตมาตรฐานจนกระทั่งปรากฏสีชมพู ปริมาตรของซิลเวอร์ไนเตรตที่ใช้ไปในหลอดไทเทรตกรดจะบ่งบอกถึงปริมาณไซยาไนด์ ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มข้นของไซยาไนด์ สามารถปรับค่านี้ได้โดยการเปลี่ยนอัตราการไหลของ สารละลาย โซเดียมไซยาไนด์ในสารละลายนี้ ให้เติมฟีนอลฟทาลีน 1-2 หยด ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู แล้วทำการไทเทรตด้วยสารละลายกรดอะซิติกมาตรฐานจนกระทั่งสีชมพูหายไป ความแตกต่างของระดับเมนิสคัสในหลอดไทเทรตกรดก่อนและหลังการไทเทรตจะบ่งบอกถึงปริมาตรของกรดอะซิติกที่ใช้ไป (เป็นมิลลิลิตร) ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณปูนขาว บางครั้ง กรดออกซาลิกจะถูกใช้ในการไทเทรต เพื่อควบคุมค่า pH ของสารละลายให้อยู่ระหว่าง 10 ถึง 12 ปริมาณแคลเซียมออกไซด์ในสารละลายจะอยู่ที่ประมาณ 0.01% ถึง 0.02% ความเป็นด่างสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนปริมาณปูนขาวที่เติม ตัวอย่างเช่น ในเครื่องป้อนปูนขาวแบบจานหมุน ปริมาณสามารถควบคุมได้โดยการปรับตำแหน่งของแผ่นกั้น

หม้อคาร์บอนทรงกระบอกขนาด 1 ลิตรที่มีด้ามจับทำจากเหล็กเส้น δ8 มีความยาวด้ามจับประมาณ 75% ของความลึกของถัง ด้านบนของด้ามจับเชื่อมต่อกับฝาเหล็กกึ่งเปิดของหม้อด้วยลวดเหล็กละเอียดหรือสายไนลอน โดยการขันหรือคลายลวดหรือสาย สารละลายคาร์บอนจะเข้าไปในหม้อได้ หลังจากนำหม้อออกจากถังแล้ว ให้เทสารละลายคาร์บอนที่เก็บรวบรวมได้ลงในตะแกรงตัวอย่าง ล้างด้วยน้ำสะอาดให้สะอาด และกำจัดหยดน้ำใดๆ ก่อนชั่งน้ำหนักปริมาณคาร์บอน ซึ่งจะให้ความหนาแน่นของคาร์บอนสำหรับการวัดนี้ โดยแสดงเป็นกรัมต่อลิตร ตัวอย่างจะถูกเก็บจากส่วนบน ส่วนกลาง และส่วนล่างของถัง และค่าเฉลี่ยจะถูกใช้เป็นความหนาแน่นของคาร์บอนในถัง กระบวนการสกัดคาร์บอน การฉีด การขนถ่าย และการล้างด้วยกรดทั้งหมดได้รับการทำให้อัตโนมัติโดยใช้การฉีดน้ำแรงดัน ดังนั้น การปรับความหนาแน่นของคาร์บอนในถังดูดซับจึงสามารถจัดการได้โดยใช้คาร์บอนที่ยกขึ้นด้วยอากาศและคาร์บอนที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงตามผลการตรวจจับ

หากต้องการคำแนะนำแบบมืออาชีพเพิ่มเติม ติดต่อเราได้เลย!

เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์: หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม เช่น ใบเสนอราคา ผลิตภัณฑ์ โซลูชัน ฯลฯ