Siyanürleme Altın Çıkarımı: Karıştırma Siyanürleme İşlemine Derinlemesine Bir Bakış

Altın çıkarma alanında siyanürleme bir asırdan uzun süredir önemli bir konuma sahiptir. Altın ve gümüş cevherlerinin çıkarılması için 1887'de ortaya çıkışından bu yana, bu yöntem sürekli olarak gelişmiştir ve yüksek geri kazanım oranı, çeşitli cevher türlerine uyarlanabilirliği ve yerel üretim için uygulanabilirliği nedeniyle en yaygın kullanılan tekniklerden biri olmaya devam etmektedir.

1. Altın Çıkarmada Siyanürlemenin Anlaşılması

Siyanürleme, siyanürlemenin yeteneğinden yararlanan bir kimyasal işlemdir. siyanür iyonları altınla çözünür kompleksler oluşturmak için bir araya getirir. Oksijen ve su varlığında, siyanür iyonları altın atomlarıyla reaksiyona girer. Bu reaksiyon, altının siyanür iyonlarıyla bağlandığı ve altının çözeltide çözünmesine izin veren çözünür bir bileşiğin oluşmasıyla sonuçlanır. Bu işlem altını çıkarmak için oldukça etkili olsa da, siyanür toksik bir madde olduğundan önemli çevresel ve güvenlik endişeleri de beraberinde getirir.

2. Siyanürleme Yöntemlerinin Türleri

Siyanürleme yöntemleri genel olarak iki ana kategoriye ayrılabilir: çalkalama siyanürleme ve sızma siyanürleme.

• Çalkalama Siyanürleme: Bu yöntem, öncelikle flotasyon altın konsantrelerinin işlenmesinde veya tüm - çamur siyanürleme senaryolarında kullanılır. Cevher hamurunun siyanür çözeltisiyle kuvvetlice karıştırılmasını içerir. Bunu yaparak, cevherdeki altın içeren parçacıkların siyanür iyonlarıyla maksimum temasa girmesini sağlar ve altının çıkarılmasını kolaylaştırır.

• Sızdırma Siyanürleme: Düşük dereceli altın cevherleri için uygun olan sızdırma siyanürleme, siyanür çözeltisinin bir cevher yatağından sızmasına izin vererek çalışır. Bu yöntem, çalkalama siyanürlemesine kıyasla daha az enerji tüketir. Ancak, uygulaması iyi geçirgenliğe sahip cevherlerle sınırlıdır ve siyanür çözeltisinin kolayca akmasını sağlar.

3. Çalkalama Siyanürleme Altın Çıkarma İşlemi

Heyecan Siyanürleme Altın Çıkarımı Bu süreç iki ana alt süreci kapsar: siyanürleme - çinko değiştirme süreci ve filtrelenmemiş siyanürleme. Karbon Bulamaç işlemi.

3.1 Siyanürleme - Çinko Değiştirme İşlemi (CCD ve CCF Yöntemleri)

• Liçleme Hammadde Hazırlama: İlk adım cevheri süzme işlemi için hazırlamayı içerir. Bu genellikle cevheri daha küçük parçalara ezmeyi ve ardından ince bir kıvama gelene kadar öğütmeyi içerir. Bazı durumlarda, cevher içindeki altın parçacıklarını daha erişilebilir hale getirmek için ön işlem de yapılır. Amaç, cevher ile siyanür çözeltisi arasında daha iyi etkileşimi destekleyen optimum parçacık boyutuna sahip bir hamur oluşturmaktır.

• Çalkalama Siyanürleme Sızdırma: Hazırlanan cevher hamuru daha sonra siyanür solüsyonunun eklendiği çalkalama tanklarına aktarılır. Bu tanklar, hamuru ve siyanür solüsyonunu iyi karıştırılmış halde tutan çalkalayıcılarla donatılmıştır. Tanklara oksijen, havalandırma yoluyla veya oksitleyici maddeler eklenerek verilir. Bu oksijen, siyanür solüsyonundaki altını çözen kimyasal reaksiyonun yürütülmesine yardımcı olur.

• Katı - Sıvı Ayırma için Karşı Akım Yıkama: Süzme işleminden sonra, ortaya çıkan bulamaç katı kalıntılardan ve çözünmüş altın içeren hamile çözelti olarak bilinen sıvı bir fazdan oluşur. Bu iki bileşeni ayırmak için, karşı akım yıkama düzeneğinde bir dizi koyulaştırıcı veya filtre kullanılır. Sürekli Karşı Akım Dekantasyon (CCD) veya Sürekli Karşı Akım Filtrasyonu (CCF) gibi yöntemler, katı kalıntılarla kaybedilen altın miktarını en aza indirirken mümkün olduğunca fazla altın içeren çözeltiyi geri kazanmak için kullanılır.

• Liç Sıvısının Arıtılması ve Deoksidasyon: Katı - sıvı ayırma adımından elde edilen gebe çözelti, safsızlıklar ve çözünmüş oksijen içerebilir. Arıtma prosedürleri, sonraki altın geri kazanım sürecini bozabilecek askıda katıları ve diğer kirleticileri gidermek için uygulanır. Oksijenin altın - siyanür bileşiğinin yeniden oksidasyonuna neden olabilmesi ve ardından gelen çinko değiştirme işleminin etkinliğini azaltabilmesi nedeniyle deoksidasyon da aynı derecede önemlidir.

• Çinko Tozu (İpek) Değişimi ve Turşulama: Saflaştırılmış ve deoksidize edilmiş gebe çözeltiye çinko tozu veya çinko ipeği eklenir. Çinko altından daha reaktiftir, bu nedenle yıkama işlemi sırasında oluşan bileşikten altını yerinden oynatır. Bu, altın ve çinko içeren katı bir çökeltinin oluşmasıyla sonuçlanır, buna yaygın olarak altın çamuru denir. Yer değiştirme reaksiyonundan sonra, altın çamuru genellikle fazla çinkoyu ve diğer safsızlıkları gidermek için bir asit çözeltisiyle işlenir.

• Eritme Külçeleri:Siyanürleme - çinko değiştirme işleminin son aşaması, saf altın külçeleri üretmek için altın çamurunu eritmektir. Altın çamuru bir fırında yüksek sıcaklıklarda eritilir ve bir dizi rafinasyon adımıyla kalan safsızlıklar giderilerek yüksek saflıkta altın külçeleri elde edilir.

3.2 Filtrelenmemiş Siyanürleme Karbon Bulamacı Prosesi (CIP ve CIL Yöntemleri)

• Sızdırma Malzemesi Hazırlama: Siyanürleme - çinko değiştirme işlemine benzer şekilde, ilk görev cevheri yıkamaya hazırlamaktır. Bu, cevherin kırma ve öğütme işlemleriyle uygun bir parçacık boyutuna indirilmesini gerektirir.

• Çalkalama Sızıntısı ve Karşı Akım Karbon AdsorpsiyonuKarbon-hamur (CIP) yönteminde, siyanürle liç işlemi önce bir dizi karıştırma tankında gerçekleşir. Altın çözeltiye karıştıktan sonra, Aktif kömür Hamura aktif karbon eklenir. Aktif karbon, altın-siyanür bileşiğine karşı güçlü bir afiniteye sahiptir ve çözünmüş altını yüzeyine adsorbe eder. Karbon-içinde-liç (CIL) yönteminde, aktif karbon, siyanür çözeltisiyle eş zamanlı olarak liç tankına eklenir, böylece liç ve adsorpsiyon işlemleri aynı anda gerçekleşir. Hem CIP hem de CIL'de, karbon tarafından adsorbe edilen altın miktarını en üst düzeye çıkarmak için karbon ve hamurun ters akışlı bir akışı sağlanır.

• Altın - Yüklü Karbon Desorpsiyonu: Adsorpsiyon işleminden sonra, altın yüklü karbonun hamurdan ayrılması gerekir. Daha sonra, altın, sıcak bir kostik-siyanür çözeltisi kullanılarak karbondan çıkarılır. Bu çözelti, altın-siyanür bileşiği ile karbon arasındaki bağı kırarak altını çözeltiye geri bırakır.

• Elektrokazanım Elektroliz: Desorpsiyon işleminden elde edilen altın açısından zengin çözelti elektrokazanımdan geçer. Bu işlem sırasında çözeltiden bir elektrik akımı geçirilir. Bu, çözeltideki altın iyonlarının indirgenmesine ve bir katoda biriktirilmesine neden olur ve daha fazla rafine edilebilen katı bir altın tortusu oluşturur.

• Eritme Külçeleri: Elektrokazanımdan elde edilen altın nispeten saftır ancak yine de bazı safsızlıklar içerebilir. Altını daha fazla saflaştırmak ve istenen saflıkta külçelere dökmek için eritme işlemi yapılır.

• Karbon Yenilenmesi: Altın desorbe edildikten sonra kullanılmış karbon yeniden üretilebilir ve tekrar kullanılabilir. Bu, karbonun yüksek sıcaklık işlemine tabi tutulmasını, böylece adsorbe olmuş tüm safsızlıkların ortadan kaldırılmasını ve altın adsorbe etme yeteneğinin geri kazanılmasını içerir.

4. CIP ve CIL Süreçlerinin Karşılaştırılması

• İşlem Süresi: Genel olarak, CIP süreci CIL'e kıyasla genel olarak daha uzun sürer. Bunun nedeni, CIP'te liçleme ve adsorpsiyonun ayrı işlemler olmasıdır. CIL'de liçleme ve adsorpsiyon aynı anda gerçekleştiğinden, tüm süreç daha kısa sürede tamamlanabilir. Ancak, CIL süreci her iki süreç de aynı anda gerçekleştiğinden daha karmaşık bir kontrol gerektirir.

• Karbon ve Çamur Yönetimi: CIL prosesinde dolaşımda daha fazla karbon hacmi vardır ve bulamaçtaki karbon konsantrasyonu CIP'dekinden daha düşüktür. Sonuç olarak, CIL'de karbon transferi için taşınması gereken bulamaç hacmi genellikle CIP'nin birkaç katıdır (yaklaşık dört katı). Bu, ekipmanın boyutlandırılması ve enerji tüketimi üzerinde etkilidir.

• Çözümde Metal Geri Birikim ve Altın Derecesi: CIP sürecinde, sistemde önemli miktarda metal kalır (metal birikimi) ve bu metal aktif karbon ile çözelti arasında oldukça eşit bir şekilde dağılır. CIL'de, metalin çoğu aktif karbona adsorbe edilir. Ayrıca, CIL sürecinde çözeltideki altın konsantrasyonu CIP'den daha yüksektir. Bunun nedeni, CIL'de altın süzülürken aynı zamanda sürekli olarak adsorbe edilmesi ve bu sayede çözeltideki çözünmüş altının yenilenmesidir. Öte yandan CIP'de, çözünmüş altının sınırlı bir şekilde yenilenmesiyle tek adımlı bir adsorpsiyon sürecidir.

5. Çevre ve Güvenlik Hususları

Verimliliğine rağmen, siyanürleme, özellikle çalkalama siyanürleme, önemli çevresel ve güvenlik riskleri sunar. Siyanür oldukça toksiktir ve herhangi bir sızıntı veya uygunsuz kullanım ciddi çevre kirliliğine yol açabilir ve insan sağlığı için tehdit oluşturabilir. Bu riskleri ele almak için, altın madenciliği operasyonları sıkı güvenlik protokollerine uymaktadır. Bunlara siyanürün uygun şekilde depolanması ve işlenmesi, sızıntıları önlemek için tutma sistemlerinin kurulması ve siyanür içeren atık suyun arıtılması dahildir. Dahası, devam eden araştırmalar, altın çıkarmada siyanürün yerini alacak alternatif, daha az toksik sızdırma maddeleri geliştirmeyi amaçlamaktadır.

6. Sonuç

Çalkalama siyanürleme, modern altın madenciliği endüstrisinde hayati bir rol oynar ve çeşitli cevher türlerinden yüksek oranda altın çıkarılmasını sağlar. İki ana alt işlem olan siyanürleme - çinko ikamesi ve filtrelenmemiş siyanürleme karbon bulamacının her biri kendi avantajlarına sahiptir ve cevher özellikleri, operasyon ölçeği ve ekonomik uygulanabilirlik gibi faktörlere göre seçilir. Ancak endüstri, altın çıkarma işleminin sürdürülebilir geleceğini garanti altına almak için siyanür kullanımıyla ilişkili çevresel ve güvenlik zorluklarıyla mücadele etmeye devam etmelidir.