Hiểu về quá trình chế biến quặng vàng CIL, CIP: Sử dụng natri xyanua

Nói một cách chính xác, quá trình xyanua hóa không nằm trong phạm trù chế biến khoáng sản mà phải được phân loại là thủy luyện kim. Việc sử dụng xyanua hóa để chiết xuất vàng là phương pháp phổ biến nhất trên thế giới. Nguyên lý của nóCIPle dựa vào sự phức tạp của xyanua ion với vàng tự do để tạo thành vàng xyanua, do đó đạt được sự hòa tan của vàng. Chúng ta biết rằng vàng trong tự nhiên tồn tại ở trạng thái tự do; ngay cả khi nó được bao bọc trong các khoáng chất khác, nó vẫn là vàng nguyên tố khi tiếp xúc. Do đó, chúng ta có thể nói rằng hiệu quả (tỷ lệ thu hồi) của quá trình xyanua hóa trong việc chiết xuất vàng, ở một mức độ nào đó, phụ thuộc vào khả năng giải phóng vàng được bao bọc.

Quy trình chiết tách CIL (Carbon In Leach), còn được gọi là chiết tách carbon để chiết xuất vàng, là một quy trình bao gồm việc thêm carbon hoạt tính vào bột giấy và đồng thời tiến hành chiết tách và hấp phụ vàng. Điều này đơn giản hóa hai bước chiết tách xyanua của bột giấy và hấp phụ carbon hoạt tính có trong quy trình CIP (Carbon In Pulp) thành một bước, giảm tổn thất đồng thời giảm chi phí quản lý. So với quy trình CCD truyền thống, quy trình này tiết kiệm 66% chi phí đầu tư, khiến nó trở thành quy trình được ưa chuộng để chế biến quặng vàng hiện đại. Trong quy trình bột giấy carbon, "carbon" và "bột giấy" lần lượt đề cập đến carbon hoạt tính và bột giấy khoáng, thay vì huyền phù carbon như chúng ta thường nghĩ. Tùy thuộc vào thời điểm đưa carbon hoạt tính vào, chúng tôi gọi quy trình chiết tách tiếp theo là hấp phụ là phương pháp bột giấy carbon (CIP), trong khi chiết tách và hấp phụ đồng thời được gọi là phương pháp chiết tách carbon (CIL). Do sử dụng hiệu quả hơn các thiết bị sản xuất, ngày càng nhiều nhà máy xyanua đang áp dụng phương pháp này. Ưu điểm chính của nó bao gồm loại bỏ nhu cầu rửa bột giấy và tách rắn-lỏng, vì nó sử dụng trực tiếp than hoạt tính dạng hạt để hấp thụ vàng từ bột giấy, thay thế các hoạt động rửa, tách rắn-lỏng và làm trong, khử khí và thay thế kẽm của nước rỉ rác. Điều này đơn giản hóa đáng kể quy trình sản xuất công nghiệp, cải thiện hiệu quả và giảm đáng kể đầu tư vào thiết bị và cơ sở hạ tầng.

Quá trình xyanua hóa đòi hỏi phải nghiền mịn nghiêm ngặt.

Đối với quặng thạch anh mạch vàng điển hình bị oxy hóa, do độ nổi kém của khoáng vật chứa vàng, nhìn chung khó đạt được chỉ số xử lý khoáng sản tốt bằng phương pháp tuyển nổi. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng quy trình bột giấy carbon, có thể đạt được tỷ lệ thu hồi tổng thể trên 93% trong điều kiện tạp chất có hại tối thiểu.

Như đã đề cập trước đó, hiệu quả của quá trình xyanua hóa phụ thuộc vào khả năng giải phóng vàng được đóng gói, khiến cho quá trình nghiền trở nên đặc biệt quan trọng trong các hoạt động chuẩn bị của các nhà máy bột giấy carbon. Trong các nhà máy bột giấy carbon thông thường, độ mịn nghiền phù hợp để xyanua hóa thường yêu cầu 80-95% vật liệu phải mịn hơn -0.074 mm. Ở một số mỏ có phân bố khoáng chất phân tán, yêu cầu thậm chí có thể là hơn 95% phải mịn hơn -0.037 mm. Điều này chỉ ra rằng việc đạt được độ mịn cần thiết trong một giai đoạn nghiền duy nhất tại các nhà máy bột giấy carbon là khá khó khăn, thường đòi hỏi phải nghiền hai hoặc thậm chí ba giai đoạn.

Kiểm soát nồng độ nghiền chủ yếu đạt được bằng cách điều chỉnh thể tích nước cấp, lượng quặng cấp và tỷ lệ cát hồi lưu. Nếu nồng độ nghiền quá cao, cần tăng thể tích nước cấp, giảm lượng quặng cấp trong quy trình nghiền mạch kín hai giai đoạn và tăng tỷ lệ cát hồi lưu, và ngược lại. Kiểm soát nồng độ tràn có thể được quản lý bằng cách điều chỉnh thể tích nước cấp tràn, chiều cao của đập tràn, kích thước đầu vào và đầu ra và kích thước đầu ra tràn. Kiểm soát độ mịn tràn đòi hỏi phải điều chỉnh chiều cao của đập tràn, kích thước của đầu ra tràn, lượng và tỷ lệ bi thép, nồng độ nghiền và nồng độ tràn.

Tóm lại, tất cả các thông số kỹ thuật trong quá trình nghiền đều có mối quan hệ tương hỗ, bổ sung và hạn chế lẫn nhau. Do đó, trong quá trình điều chỉnh và kiểm soát, phải có cách tiếp cận toàn diện và phối hợp.

Ngăn chặn sự thủy phân của xyanua là rất quan trọng.

Cyanide chúng ta thường sử dụng (kali xyanua, Natri xyanua, canxi xyanua) đều là các bazơ mạnh và muối axit yếu, dễ bị thủy phân trong nước, tạo ra hydro xyanua có thể ảnh hưởng đến nồng độ ion xyanua trong bột giấy. Do đó, điều quan trọng là phải ngăn ngừa quá trình thủy phân xyanua trong quá trình ngâm chiết. Phương pháp hiệu quả nhất là tăng nồng độ ion hydroxide, đây là những gì chúng ta thường gọi là tăng giá trị pH. Chất điều chỉnh pH kinh tế nhất trong công nghiệp là vôi, nhưng vôi cũng có thể dễ dàng gây ra hiện tượng keo tụ trong khi điều chỉnh pH. Do đó, chúng tôi thêm vôi trong quá trình nghiền để đảm bảo nó được phân tán tốt. Trong quá trình ngâm chiết xyanua, dung dịch phải duy trì độ kiềm nhất định để ngăn ngừa sự phân hủy xyanua, nhưng độ kiềm của dung dịch xyanua không được quá cao, vì điều này có thể làm giảm tốc độ hòa tan của vàng.

Khi thời gian ngâm tăng lên, tốc độ ngâm vàng được cải thiện, nhưng sau một thời điểm nhất định, việc kéo dài thời gian ngâm hơn nữa không làm tăng đáng kể tốc độ ngâm vàng. Do đó, điều cần thiết là phải đảm bảo một thời gian ngâm nhất định trong quá trình ngâm xyanua để đảm bảo ngâm vàng hiệu quả. Nhìn chung, giá trị pH trong quá trình nghiền bột giấy carbon hiệu quả nhất khi nằm trong khoảng từ 10 đến 11.

Kiểm soát nồng độ bột giấy là một khía cạnh quan trọng của quá trình xyanua hóa.

Cho dù là vàng và xyanua hay vàng xyanua và than hoạt tính, cần phải có đủ tiếp xúc để đạt được các chỉ số xử lý khoáng chất tốt, điều này đặt ra yêu cầu cao về nồng độ bột giấy. Nếu nồng độ quá cao, nó có thể dễ dàng kết tủa trên bề mặt than hoạt tính; nếu quá thấp, nó có thể dễ dàng lắng xuống. Ngoài ra, để duy trì giá trị pH và nồng độ xyanua thích hợp, cần phải thêm một lượng lớn thuốc thử. Khi lựa chọn xyanua, cần phải xem xét các yếu tố như khả năng hòa tan vàng tương đối, độ ổn định và tác động của tạp chất đến quá trình hòa tan vàng.

Sau nhiều năm thực hành sản xuất, người ta tin rằng nồng độ 40-45% để chiết xuất vàng bột giấy cacbon và nồng độ xyanua 300-500 ppm là phù hợp hơn. Tuy nhiên, như đã đề cập trước đó, quá trình nghiền thường đòi hỏi hai đến ba giai đoạn vận hành và nồng độ sản phẩm cuối cùng thường dưới 20%. Do đó, trước khi bước vào quá trình ngâm chiết, bột giấy phải trải qua quá trình làm đặc.

Sự kiểm soát của Natri Xyanua nồng độ trong quá trình chiết xuất nên tuân theo các nguyên tắc sau: trong khi đảm bảo hiệu quả hòa tan vàng, giảm thích hợp natri xyanua nồng độ để làm cho nồng độ natri xyanua đồng nhất trên tất cả các bể ngâm, hoặc đảm bảo rằng nồng độ natri xyanua trong các bể ngâm trước cao hơn so với các bể ngâm sau. Phạm vi dao động của nồng độ natri xyanua được kiểm soát trong mỗi bể ngâm càng nhỏ thì càng tốt. Tốt hơn là tỷ lệ các bể ngâm thêm natri xyanua vào tổng số bể ngâm phải cao hơn. Đo nồng độ natri hydroxit thường xuyên hơn có lợi cho việc kiểm soát các điều kiện kỹ thuật vận hành. Natri xyanua thường được thêm vào mỗi bể ở nồng độ khoảng 10%.

Cơ chế cơ bản của quá trình chiết xuất xyanua

Từ công thức trên, có thể thấy rằng quá trình xyanua hóa là quá trình cần oxy, vì việc đưa oxy vào trong quá trình sản xuất có thể đẩy nhanh tốc độ thẩm thấu. Tất nhiên, chúng ta cũng có thể bổ sung các chất oxy hóa một cách thích hợp, chẳng hạn như hydro peroxide; tuy nhiên, chất oxy hóa quá mức có thể dẫn đến sự hình thành các ion xyanua từ xyanua, điều này không có lợi cho quá trình thẩm thấu.

Từ công thức, ta cũng có thể thấy rằng 1 mol vàng chỉ cần 2 mol xyanua để tạo phức. Về khối lượng, khoảng 1 g vàng cần 0.5 g xyanua làm tác nhân ngâm chiết. Tuy nhiên, trong sản xuất thực tế, do ảnh hưởng của các khoáng chất khác như bạc, đồng, chì và kẽm cũng có thể trải qua phản ứng tạo phức với xyanua, nên liều lượng thuốc thử không nên chỉ giới hạn ở tính toán. Nó nên được điều chỉnh dựa trên tốc độ ngâm chiết cuối cùng và nên theo dõi các điều chỉnh khi các đặc tính quặng thay đổi. Thông thường, phạm vi cao hơn từ 200 đến 500 lần so với giá trị tính toán được coi là hợp lý. Tóm lại, đảm bảo nồng độ ion xyanua trong bột giấy là điều kiện cần thiết để đạt được các chỉ số tốt.

Khi vàng hấp phụ trên carbon nạp đạt trên 3000 g/t, chúng ta coi như toàn bộ quá trình hấp phụ bột carbon đã hoàn tất. Tuy nhiên, quặng có nhiều tạp chất đồng và bạc cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của than hoạt tính, khiến carbon nạp vàng không đạt được mục tiêu mong đợi của chúng ta. Khi than hoạt tính không còn khả năng hấp phụ nữa, chúng ta coi như nó đã bão hòa. Đối với than hoạt tính bão hòa, chúng ta cần giải hấp phụ và điện phân để thu được vàng. Tuy nhiên, các hoạt động tiếp theo phức tạp hơn và đòi hỏi đầu tư lớn hơn. Ở những vùng có mật độ sản xuất vàng cao, chúng ta có thể bán carbon nạp vàng để kiếm lời hoặc một phương pháp đơn giản hơn là đốt cháy để thu được vàng.

Thiểm Tây United Chemical là nhà sản xuất và cung cấp chuyên nghiệp natri xyanua, một loại hóa chất chính được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như khai thác mỏ và tổng hợp hóa học. Đội ngũ chuyên nghiệp tại United Chemical không chỉ cung cấp sản phẩm mà còn tận tâm cung cấp hỗ trợ kỹ thuật toàn diện. Với kinh nghiệm sâu rộng trong ngành, các chuyên gia của chúng tôi có khả năng giải quyết mọi câu hỏi hoặc thách thức mà bạn có thể gặp phải. Bằng cách chọn Shaanxi United Chemical Với tư cách là nhà cung cấp natri xyanua của bạn, bạn sẽ có quyền truy cập vào kho kiến ​​thức và tài nguyên có thể nâng cao hoạt động của bạn và cải thiện hiệu quả. Hãy hợp tác với chúng tôi ngay bây giờ để trải nghiệm hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp và các sản phẩm chất lượng cao.