Застосовувана сфера застосування та технологічний процес методу ціанування в чанах для золотих копалень

1. Введення

Метод ціанування в чановому вилуговуванні є важливим процесом у золотодобувній промисловості для вилучення золота з руд. Цей метод має свою специфічну сферу застосування та серію чітко визначених технологічних етапів, які відіграють вирішальну роль в ефективному видобутку золотих ресурсів.

2. Сфера застосування

2.1 Вимоги до розміру частинок руди

Золоті руди, придатні для методу кубового вилуговування, зазвичай мають дрібнозернисте вкраплення золота. Коли частинки золота в руді дуже дрібні, їх важко відокремити за допомогою простих фізичних методів розділення, таких як гравітаційне розділення. У таких випадках можна використовувати метод ціанування кубового вилуговування. Наприклад, у деяких золотих рудах оксидного типу золото часто існує у вигляді дрібних зерен, які можна ефективно обробити кубовим вилуговуванням.

2.2 Вимоги до сорту руди

Цей метод особливо підходить для низькосортних або наднизькосортних золотих руд. Для високосортних золотих руд можна надавати перевагу більш ефективним та менш трудомістким методам видобутку. Однак для низькосортних руд, де вміст золота на одиницю маси руди відносно низький, метод вилуговування в чанах все ще може забезпечити економічне видобуток за певних умов. Відносно низька вартість процесу вилуговування в чанах робить його життєздатним варіантом для переробки таких руд.

2.3 Вимога до проникності руди

Руди з поганою проникністю також підходять для кубового вилуговування. Якщо руда має добру проникність, розчин ціаніду може протікати через руду занадто швидко, що призведе до недостатнього часу контакту між ціанідом та золотом, і таким чином знизить швидкість вилуговування золота. Навпаки, для руд з поганою проникністю метод кубового вилуговування може контролювати швидкість потоку та час контакту розчину ціаніду в руді, щоб забезпечити кращі результати вилуговування. Наприклад, руди оксидного заліза, що містять дрібнозернисте золото, та окислені кварцові прожильні руди з дрібнозернистим золотом часто мають відносно погану проникність і цілком підходять для кубового вилуговування. Метод кубового вилуговування може досягти коефіцієнта збагачення 70-90% для таких руд.

3. Хід процесу

3.1 Підготовка вилуговувальних чанів

Чани для вилуговування, що використовуються в процесі, зазвичай виготовляються з таких матеріалів, як дерево, залізо або бетон. Дно чани може бути плоским або злегка похилим, а форма може бути круглою, прямокутною або квадратною. Усередині чани встановлюється подвійне дно, виготовлене з перфорованих кислотостійких пластин. На подвійне дно укладається фільтрувальна тканина, а зверху накривається сітка з дерев'яних смуг або корозійностійких металевих смуг. Підроблене дно використовується для фільтрації та підтримки руди. Перед початком процесу вилуговування необхідно переконатися, що чани, особливо чаша для вилуговування та чаша для бідної рідини, є непроникними та практично сухими.

3.2 Попередня обробка руди - дроблення та просіювання

Видобуті золотовмісні руди необхідно подрібнити до певного розміру частинок. Спочатку руди подаються на стадію дроблення для простої дисоціації. Залежно від необхідного розміру частинок руди, існують операції грубого, середнього та дрібного дроблення. Зазвичай для грубого дроблення використовується щекова дробарка, яка може зменшити розмір частинок приблизно до 50-100 мм. Потім для середнього та дрібного дроблення використовується конусна дробарка, що зменшує розмір частинок до діапазону 5-25 мм. Після дроблення руди просіваються вібраційним грохотом для забезпечення однорідного розміру частинок. Крупнозернисті руди, які не відповідають вимогам, повертаються до дробарки для повторного дроблення, а руди кваліфікованого розміру надходять на наступний етап.

3.3 Процес вилуговування

1. Завантаження руд у чан : Подрібнені та просіяні руди завантажуються у чан для вилуговування.

2. Приготування розчину для вилуговування : У чані з бідною рідиною готують лужний розчин ціаніду як агент для вилуговування. Концентрацію розчину ціаніду зазвичай контролюють у певному діапазоні, зазвичай 0.05% - 0.1%, який визначається експериментально залежно від конкретних властивостей руди. Така концентрація може забезпечити ефективне вилучення золота, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище.

3. Операція вилуговування : Підготовлений розчин для вилуговування закачується в резервуар для вилуговування. Під час процесу вилуговування розчин повільно проникає через шар руди. Золото в руді реагує з ціанідом у розчині під дією кисню (зазвичай у резервуар вводять повітря). Основне рівняння хімічної реакції: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). У цій реакції золото утворює розчинні комплекси золото-ціанід та розчиняється в розчині. Час вилуговування є відносно тривалим, зазвичай коливається від кількох днів до кількох тижнів, залежно від таких факторів, як природа руди, розмір частинок руди та концентрація розчину для вилуговування. Під час процесу вилуговування необхідно регулярно визначати концентрацію розчину для вилуговування, значення pH розчину та вміст золота в розчині, щоб забезпечити протікання реакції вилуговування в оптимальних умовах.

3.4 Відділення золотоносного розчину (збагаченого рідкого)

Коли вилуговування досягає певного часу та шляхом виявлення досягає певних значень, а концентрація та сорт рідини відповідають вимогам, розчин, що містить золото (збагачена рідина), зливається з дна чана. Збагачена рідина містить розчинені комплекси золота з ціанідами та потребує подальшої обробки для вилучення золота.

3.5 Видобуток золота

1. Метод витіснення цинкового порошку (листа) : Одним із поширених методів вилучення золота є метод витіснення цинковим порошком (листом). Цинк має сильніші відновні властивості, ніж золото. Коли цинковий порошок або цинковий лист додають до збагаченої рідини, відбувається реакція витіснення. Рівняння хімічної реакції: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). Золото витісняється з золото-ціанідного комплексу цинком і випадає в осад у вигляді твердих частинок. Після реакції витіснення суміш твердої та рідкої речовин фільтрується для отримання твердих речовин, що містять золото, які потім додатково обробляються для плавлення.

2. Метод адсорбції на активованому вугіллі : Іншим методом є адсорбція на активованому вугіллі . Активоване вугілля має велику питому поверхню та сильну адсорбційну здатність. Рідина, багата на золото, пропускається через колону, заповнену активованим вугіллям . Комплекси золота з ціанідом у розчині адсорбуються на поверхні активованого вугілля. Після адсорбції активоване вугілля з адсорбованим золотом (навантажене золото) відокремлюється від розчину. Потім насичене золото піддається десорбційній обробці. Зазвичай для десорбції золота з активованого вугілля використовується десорбційний розчин (наприклад, суміш гідроксиду натрію та ціаніду натрію ) при певній температурі та тиску. Десорбований розчин, що містить золото, потім електролізують для отримання золота.

3.6 Обробка хвостів та рідких відходів

1. Обробка хвостів : Після видобутку золота хвости, що залишилися, все ще містять певну кількість ціаніду та інших домішок. Для дотримання вимог охорони навколишнього середовища хвости необхідно обробити. Одним із поширених методів є додавання до хвостів таких реагентів, як метабісульфіт натрію та сульфат міді, для розкладання та видалення ціаніду. Після обробки хвости можна належним чином зберігати або додатково переробляти.

2. Обробка рідких відходів : Рідкі відходи, що утворюються під час процесу, також містять ціанід та інші шкідливі речовини. Перед скиданням їх необхідно обробляти за допомогою таких процесів, як хімічне осадження, іонний обмін та біологічне очищення, щоб зменшити вміст шкідливих речовин та відповідати національним стандартам скидів.

4. Висновок

Метод ціанування в чанах має унікальну сферу застосування в золотодобувній промисловості, особливо для дрібнозернистих, низькосортних та низькопроникних золотих руд. Завдяки серії суворих технологічних етапів цей метод може ефективно витягувати золото з руд. Однак слід зазначити, що через використання ціаніду в процесі необхідно вживати суворих заходів безпеки та захисту навколишнього середовища, щоб забезпечити безпеку працівників та мінімізувати вплив на навколишнє середовище. З постійним розвитком гірничих технологій очікується, що подальше вдосконалення та оптимізація цього процесу підвищать ефективність видобутку золота та знизять витрати, забезпечуючи при цьому екологічність.