ขอบเขตที่ใช้บังคับและกระบวนการไหลของวิธีการสกัดไซยาไนด์ในถังสำหรับเหมืองทองคำ

1. บทนำ

การขอ วิธีการชะล้างด้วยถังไซยาไนด์ เป็นกระบวนการสำคัญในการทำเหมืองทองคำเพื่อสกัดทองคำจากแร่ วิธีนี้มีขอบเขตเฉพาะที่นำไปใช้ได้จริงและมีขั้นตอนกระบวนการที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนหลายขั้นตอน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการสกัดทรัพยากรทองคำอย่างมีประสิทธิภาพ

2. ขอบเขตที่ใช้บังคับ

2.1 ความต้องการขนาดอนุภาคแร่

แร่ทองคำที่เหมาะสำหรับวิธีการชะล้างในถังโดยทั่วไปจะมีการกระจายตัวของทองคำเป็นเม็ดละเอียด เมื่ออนุภาคทองคำในแร่มีความละเอียดมาก การแยกออกโดยใช้กระบวนการทางกายภาพง่ายๆ เช่น การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงนั้นทำได้ยาก ในกรณีดังกล่าว สามารถใช้วิธีการชะล้างในถังโดยใช้ไซยาไนด์ได้ ตัวอย่างเช่น ในแร่ทองคำประเภทออกไซด์บางชนิด ทองคำมักจะอยู่ในรูปของเม็ดละเอียด ซึ่งสามารถบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการชะล้างในถัง

2.2 ข้อกำหนดเกรดแร่

วิธีนี้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับแร่ทองคำเกรดต่ำหรือเกรดต่ำมาก สำหรับแร่ทองคำเกรดสูง อาจต้องการวิธีการสกัดที่มีประสิทธิภาพและใช้เวลาน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับแร่เกรดต่ำที่มีปริมาณทองคำต่อหน่วยมวลของแร่ค่อนข้างต่ำ วิธีการสกัดด้วยถังสามารถสกัดได้คุ้มค่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ ต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำของกระบวนการสกัดด้วยถังทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปแร่ดังกล่าว

2.3 ข้อกำหนดด้านการซึมผ่านของแร่

แร่ที่มีค่าการซึมผ่านต่ำก็เหมาะสำหรับการชะล้างในถังด้วย หากแร่มีค่าการซึมผ่านที่ดี ไซยาไนด์ สารละลายอาจไหลผ่านแร่เร็วเกินไป ส่งผลให้เวลาสัมผัสระหว่างไซยาไนด์และทองคำไม่เพียงพอ จึงทำให้ลดอัตราการชะล้างทองคำ ในทางตรงกันข้าม สำหรับแร่ที่มีการซึมผ่านต่ำ วิธีการชะล้างด้วยถังสามารถควบคุมอัตราการไหลและเวลาสัมผัสของสารละลายไซยาไนด์ในแร่ได้ เพื่อให้การชะล้างได้ผลดีขึ้น ตัวอย่างเช่น แร่ประเภทออกไซด์เหล็กปิดที่มีทองคำเนื้อละเอียดและแร่ประเภทควอตซ์ออกซิไดซ์ที่มีทองคำเนื้อละเอียด มักมีการซึมผ่านค่อนข้างต่ำและค่อนข้างเหมาะสมสำหรับการชะล้างด้วยถัง วิธีการชะล้างด้วยถังสามารถบรรลุอัตราการกู้คืนการแยกประโยชน์ที่ 70 - 90% สำหรับแร่ดังกล่าว

3. ผังกระบวนการ

3.1 การเตรียมถังกรอง

ถังกรองที่ใช้ในกระบวนการนี้มักทำจากวัสดุ เช่น ไม้ เหล็ก หรือคอนกรีต ก้นถังอาจเป็นแบบแบนหรือเอียงเล็กน้อย และรูปร่างอาจเป็นแบบวงกลม สี่เหลี่ยม หรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ภายในถังจะมีการติดตั้งฐานปลอมที่ทำจากแผ่นทนกรดแบบมีรูพรุน ผ้ากรองจะถูกวางบนฐานปลอม และผ้ากรองจะถูกคลุมด้วยตะแกรงที่ทำจากแถบไม้หรือแถบโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อน ฐานปลอมจะถูกใช้เพื่อกรองและรองรับแร่ ก่อนเริ่มกระบวนการกรอง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าถัง โดยเฉพาะถังกรองและถังของเหลวคุณภาพต่ำนั้นไม่สามารถซึมผ่านได้และแห้งสนิท

3.2 การเตรียมแร่เบื้องต้น - การบดและการคัดกรอง

แร่ทองคำที่ขุดได้จะต้องถูกบดให้มีขนาดอนุภาคตามที่กำหนด ขั้นแรก แร่จะถูกป้อนเข้าสู่ขั้นตอนการบดเพื่อแยกตัวออกจากกันอย่างง่าย โดยขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคแร่ที่ต้องการ จะมีการบดหยาบ บดปานกลาง และบดละเอียด โดยทั่วไป เครื่องบดกรามจะใช้สำหรับการบดหยาบ ซึ่งสามารถลดขนาดอนุภาคลงเหลือประมาณ 50 - 100 มม. จากนั้น เครื่องบดแบบกรวยจะใช้สำหรับการบดปานกลางและบดละเอียด โดยลดขนาดอนุภาคลงเหลือ 5 - 25 มม. หลังจากบดแล้ว แร่จะถูกคัดกรองด้วยตะแกรงสั่นเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ แร่ที่มีเม็ดหยาบที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดจะถูกส่งกลับไปที่เครื่องบดเพื่อบดซ้ำ และแร่ที่มีขนาดตามคุณสมบัติจะเข้าสู่ขั้นตอนต่อไป

3.3 กระบวนการชะล้าง

1. การโหลดแร่เข้าถัง:แร่ที่บดและคัดกรองแล้วจะถูกโหลดลงในถังกรอง

2. การเตรียมสารละลายสำหรับการชะล้าง:ในถังที่มีสภาพเป็นของเหลวต่ำ จะมีการเตรียมสารละลายไซยาไนด์ที่เป็นด่างเพื่อใช้เป็นตัวชะล้าง โดยปกติแล้วความเข้มข้นของสารละลายไซยาไนด์จะถูกควบคุมให้อยู่ในช่วงที่กำหนด โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.05% - 0.1% ซึ่งจะกำหนดโดยการทดลองตามคุณสมบัติของแร่เฉพาะ ความเข้มข้นดังกล่าวจะช่วยให้สามารถสกัดทองคำได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด

3. การดำเนินการชะล้าง:สารละลายที่เตรียมไว้จะถูกปั๊มเข้าไปในถังสกัด ในระหว่างกระบวนการสกัด สารละลายจะซึมผ่านชั้นแร่อย่างช้าๆ ทองคำในแร่จะทำปฏิกิริยากับไซยาไนด์ในสารละลายภายใต้การกระทำของออกซิเจน (โดยปกติแล้วจะมีการเติมอากาศเข้าไปในถัง) สมการปฏิกิริยาเคมีหลักคือ: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\) ในปฏิกิริยานี้ ทองคำจะสร้างสารเชิงซ้อนระหว่างทองคำและไซยาไนด์ที่ละลายน้ำได้และละลายลงในสารละลาย เวลาในการสกัดค่อนข้างนาน โดยปกติจะอยู่ระหว่างหลายวันถึงหลายสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ลักษณะของแร่ ขนาดอนุภาคของแร่ และความเข้มข้นของสารละลายสกัด ในระหว่างกระบวนการสกัด จำเป็นต้องตรวจจับความเข้มข้นของสารละลายสกัด ค่า pH ของสารละลาย และปริมาณทองคำในสารละลายเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาการสกัดดำเนินไปภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด

3.4 การแยกทอง - สารละลายที่มีสาร (เข้มข้น - ของเหลว)

เมื่อการชะล้างถึงระยะเวลาหนึ่งและเมื่อตรวจพบความเข้มข้นและเกรดของของเหลวที่ตรงตามข้อกำหนด สารละลายที่มีทองคำ (ของเหลวที่มีปริมาณมาก) จะถูกระบายออกจากก้นถัง ของเหลวที่มีปริมาณมากประกอบด้วยสารเชิงซ้อนของทองคำและไซยาไนด์ที่ละลายอยู่และต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติมเพื่อกู้คืนทองคำ

3.5 การกู้คืนทองคำ

1. วิธีการแทนที่ผงสังกะสี (แผ่น): วิธีทั่วไปอย่างหนึ่งสำหรับ กู้ทอง คือวิธีการแทนที่ผงสังกะสี (แผ่น) สังกะสีมีคุณสมบัติในการรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งกว่าทองคำ เมื่อเติมผงสังกะสีหรือแผ่นสังกะสีลงในของเหลวที่มีความเข้มข้นสูง จะเกิดปฏิกิริยาการแทนที่ สมการปฏิกิริยาเคมีคือ \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\) ทองคำจะถูกแทนที่จากสารเชิงซ้อนทองคำ-ไซยาไนด์โดยสังกะสีและตกตะกอนในรูปของอนุภาคของแข็ง หลังจากปฏิกิริยาการแทนที่ ส่วนผสมของแข็ง-ของเหลวจะถูกกรองเพื่อให้ได้ของแข็งที่มีทองคำ ซึ่งจากนั้นจะถูกนำไปแปรรูปต่อไปเพื่อหลอม

2. วิธีการดูดซับคาร์บอนกัมมันต์: เปิดใช้งานวิธีการอื่นแล้ว คาร์บอน การดูดซับ ถ่านกัมมันต์มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่และมีความสามารถในการดูดซับสูง ของเหลวที่มีความเข้มข้นสูงจะถูกส่งผ่านคอลัมน์ที่บรรจุด้วย ถ่านกัมมันต์สารประกอบเชิงซ้อนทองคำ-ไซยาไนด์ในสารละลายจะถูกดูดซับลงบนพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ หลังจากดูดซับแล้ว ถ่านกัมมันต์ที่มีทองคำดูดซับอยู่ (ถ่านกัมมันต์ที่บรรจุทองคำ) จะถูกแยกออกจากสารละลาย จากนั้น ถ่านกัมมันต์ที่บรรจุทองคำแล้วจะถูกนำไปผ่านกระบวนการคายประจุ โดยปกติแล้ว สารละลายคายประจุ (เช่น ส่วนผสมของโซเดียมไฮดรอกไซด์และ...) โซเดียมไซยาไนด์) ใช้ในการแยกทองคำออกจากคาร์บอนที่ถูกกระตุ้นที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด จากนั้นสารละลายที่มีทองคำแยกออกจะถูกอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้ได้ทองคำ

3.6 การบำบัดกากตะกอนและของเหลวเสีย

1. การรักษากากแร่:หลังจากการกู้คืนทองคำแล้ว กากที่เหลือยังคงมีไซยาไนด์และสิ่งเจือปนอื่นๆ อยู่บ้าง เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการปกป้องสิ่งแวดล้อม กากจะต้องได้รับการบำบัด วิธีการทั่วไปวิธีหนึ่งคือการเติมสารเคมี เช่น โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์และคอปเปอร์ซัลเฟตลงในกากเพื่อย่อยสลายและกำจัดไซยาไนด์ หลังจากการบำบัดแล้ว กากจะถูกจัดเก็บอย่างเหมาะสมหรือดำเนินการเพิ่มเติม

2. การบำบัดของเสีย-ของเหลว:ของเสียในรูปของเหลวที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการยังมีไซยาไนด์และสารอันตรายอื่นๆ อีกด้วย จำเป็นต้องได้รับการบำบัดด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น การตกตะกอนทางเคมี การแลกเปลี่ยนไอออน และการบำบัดทางชีวภาพ เพื่อลดปริมาณของสารอันตรายให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยทิ้งแห่งชาติก่อนปล่อยทิ้ง

4 ข้อสรุป

วิธีการสกัดทองคำจากแร่ด้วยไซยาไนด์มีขอบเขตการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวในอุตสาหกรรมการทำเหมืองทองคำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแร่ทองคำที่มีเนื้อละเอียด เกรดต่ำ และมีค่าการซึมผ่านต่ำ โดยผ่านขั้นตอนกระบวนการที่เข้มงวดหลายขั้นตอน วิธีนี้สามารถสกัดทองคำจากแร่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเนื่องจากการใช้ไซยาไนด์ในกระบวนการ จึงจำเป็นต้องใช้มาตรการด้านความปลอดภัยและการปกป้องสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าคนงานปลอดภัยและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการทำเหมืองอย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการนี้เพิ่มเติมคาดว่าจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดทองคำและลดต้นทุนในขณะที่ยังคงรักษาความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม