استعادة الذهب بفعالية باستخدام سيانيد الصوديوم: نظرة عامة على عملية طين الكربون

يُستخدم استخلاص الذهب بالسيانيد على نطاق واسع في مناجم الذهب نظرًا لقدرته العالية على التكيف مع الخامات، وقدرته على إنتاج الذهب في الموقع، ومعدلات استخلاصه العالية. ومع ذلك، نظرًا لقضايا حماية البيئة، تُتخذ تدابير لمعالجة مياه الصرف الصحي قبل التخزين وبعده لضمان عدم وجود أي تصريف، أو استخدام مواد منخفضة الكربون.السيانيد أو عوامل الاستخلاص الخالية من السيانيد لحماية البيئة الإقليمية. تُقدّم هذه المقالة عمليات استخلاص الذهب بالسيانيد والكربون في اللب (CIP)، بهدف فهم مبادئ استخلاص الذهب مع الحد من التلوث والمضي قدمًا نحو تعدين صديق للبيئة.

استخراج الذهب بالسيانيد

وتشمل العوامل التشغيلية تركيزات السيانيد والأكسجين، ودرجة الحرارة، وحجم وشكل جزيئات الذهب في الخام، وكثافة اللب، ومحتوى الملاط، والفيلم السطحي على جزيئات الذهب، ووقت الاستخلاص.

عندما يكون تركيز السيانيد منخفضًا، تكون قابلية ذوبان الأكسجين عالية نسبيًا، ويعتمد معدل ذوبان الذهب على تركيز السيانيد؛ عندما يكون تركيز السيانيد مرتفعًا، يتم تحديد معدل ذوبان الذهب فقط من خلال تركيز الأكسجين، والذي يتراوح عمومًا من 0.03٪ إلى 0.05٪. غالبًا ما تتم إضافة بعض المؤكسدات أو مساعدات الاستخلاص أو الحقن المباشر للأكسجين لتحسين كفاءة الاستخلاص بشكل كبير. في أحد مصانع الكربون في اللب، أدى استبدال الهواء بغاز غني بالأكسجين (أكثر من 90٪ أكسجين) في خزان الاستخلاص إلى زيادة معدل الاستخلاص بمقدار 0.89 نقطة مئوية. في مصنع آخر، أدت إضافة 0.1 كجم / طن من أسيتات الرصاص بنسبة 98٪ إلى خزان الاستخلاص الأول إلى انخفاض في درجة ذهب المخلفات من 0.218 جم / طن إلى 0.209 جم / طن. يزداد معدل ذوبان الذهب في محلول السيانيد مع درجة الحرارة، وعادة ما يتم الحفاظ عليه بين 10 درجة مئوية و 20 درجة مئوية؛ عند درجة حرارة أقل من 1.34 درجة مئوية، يتبلور الذهب، ولذلك تستخدم النباتات الشمالية غالبًا مواقد اللحام لإذابة الأنابيب المسدودة في الشتاء. أما عند درجة حرارة أعلى من 34.7 درجة مئوية، فيتحول الذهب إلى سائل، وغالبًا ما يُطلق غازًا. لتثبيته وتقليل الخسائر الكيميائية، تُضاف كمية مناسبة من القلوي لتعزيز التفاعل نحو التحلل المائي؛ ويُطلق على هذا القلوي اسم القلوي الواقي.

تتميز جزيئات الذهب الدقيقة بمساحة سطح مكشوفة كبيرة، مما يجعلها سهلة الذوبان في السيانيد. بالإضافة إلى ذلك، فإن الذهب المتقشر، وجزيئات الذهب الكروية الصغيرة، وجزيئات الذهب ذات المسام الداخلية تذوب بسهولة أكبر. يؤدي انخفاض كثافة اللب إلى انخفاض اللزوجة، مما يسمح لأيونات السيانيد والأكسجين بالانتشار بسرعة أكبر على سطح جزيئات الذهب، مما يؤدي إلى ذوبان أسرع ومعدلات استخلاص أعلى. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي انخفاض التركيز إلى زيادة حجم اللب، مما يرفع تكاليف المعدات والكواشف. تتراوح كثافة اللب المناسبة عمومًا بين 40% و50%، ولكن في الحالات ذات المحتوى العالي من الطين والخصائص المعقدة، يجب التحكم فيها عند 20% إلى 30%. يمكن أن تشكل الشوائب أغشية مختلفة على سطح جزيئات الذهب، مما يؤثر على استخلاص الذهب. تتفاعل المعادن المصاحبة مع الأكسجين والسيانيد والقلويات، مما يعيق استخلاص الذهب. مع زيادة وقت الاستخلاص، يتحسن معدل الاستخلاص حتى حد معين، ثم ينخفض ​​بعد ذلك نتيجةً لانخفاض حجم وحجم الذهب، مما يزيد المسافة بين السيانيد والأكسجين المذاب ومركّبات الذهب، بينما تتراكم الشوائب لتكوين أغشية استخلاص ضارة. غالبًا ما يُعزى "التصاق" مُحرِّك خزان الاستخلاص إلى ارتفاع التركيز، وانخفاض درجة النعومة، وقلة تدفق الهواء، بالإضافة إلى الفجوة الهيكلية بين الدافع السفلي وقاع الخزان. في إحدى ورش السيانيد، بعد أن انحشر الخزان، تطلب الأمر تدخلًا يدويًا، باستخدام مدافع مائية عالية الضغط، ومدافع هوائية، وقضبان فولاذية طويلة لفتح الأنابيب المسدودة. اكتُشف في النهاية أن الفجوة بين الدافع السفلي وقاع الخزان كانت أربعة أضعاف الحجم التقليدي، وبعد تعديلها، حُلّت المشكلة.

استخراج الذهب بالكربون في اللب (CIP)

تشمل العوامل التشغيلية امتصاص الكربون المنشط، والامتصاص، والتحليل الكهربائي، وتجديد الكربون.

قبل استخدام الكربون المنشط، يجب شحذه وإزالة الغبار عنه من خلال الطحن المسبق. عند شراء الكربون، من الضروري التأكد من أن قدرته على الامتصاص ومتانته ممتازتان، بكثافة ملء تتراوح بين 0.50 و0.55 كجم/لتر. يجب أن يكون حجم الجسيمات موحدًا، يتراوح عادةً بين 6 و12 شبكة أو 6 و16 شبكة، ويجب ألا يتجاوز محتوى الرماد والمواد ذات الحجم الصغير 3%. في أحد مصانع لب الكربون، أدى ارتفاع محتوى الكربون المسحوق إلى تجاوز جودة الذهب السائل الناتج عن المخلفات للمستوى التقليدي بأكثر من 16 مرة، مما أدى إلى فقدان الذهب، مما استلزم استبدال الكربون بالكامل. تزداد كثافة الكربون في خزان الامتصاص تدريجيًا؛ ومع مراعاة التقدم في السن، يُعد استبدال الكربون المتكرر مفيدًا لاستعادة الذهب. في أحد مصانع لب الكربون، تم تغيير دورة استبدال الكربون من كل 3 أيام إلى كل يومين، مما أدى إلى زيادة الإنتاج بنسبة 25%.

يؤدي فقدان الكربون أثناء الفائض أيضًا إلى فقدان الذهب، ويعود ذلك أساسًا إلى انسداد شاشة فصل الكربون. من الضروري إزالة الحطام مسبقًا بعد المصنف والفرامل. يجب أن تستخدم شاشة فصل الكربون شاشة أسطوانية أفقية، ويمكن أيضًا معالجة المشكلات بتقليل تركيز الملاط أو تعديل كثافة الكربون السفلي وتدفق الهواء في مجرى الهواء الجانبي لشاشة الفصل. المشكلة الأكثر إثارة للقلق هي تسرب الكربون من خزان مخلفات الامتزاز؛ حيث تلعب شاشة الأمان ذات الأربعين شبكة المثبتة على خزان خلط المخلفات دورًا حاسمًا في "المراقبة"، ويجب فحصها وصيانتها بانتظام لضمان سلامتها. لتقليل تآكل الكربون، يُستخدم التحريك منخفض السرعة بشكل شائع.

يتم إجراء عملية الامتزاز والتحليل الكهربائي في محلول من هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 1% و سيانيد الصوديوم تحت ضغط يتراوح بين 0.35 و0.39 ميجا باسكال، يتم تحقيق الامتزاز عند درجات حرارة تتراوح بين 135 و160 درجة مئوية، وهي أعلى من درجة غليان المحلول. تركيز الذهب في الكربون المستنفد أقل من 50 جم/طن، وحاليًا، تُستخدم عمليات الامتزاز بدون السيانيد والتحليل الكهربائي على نطاق واسع.

لتجديد الكربون، يُستخدم محلول من حمض النيتريك أو حمض الهيدروكلوريك المخفف بنسبة 3% إلى 5% للنقع لمدة تتراوح بين ساعة ونصف وساعة (كما هو موضح أدناه)، مع التحريك اليدوي المتقطع. بعد النقع، يُشطف الكربون بالماء لإزالة المحلول الحمضي، ثم يُنقع في محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 0.5% لمعادلة أي حمض متبقٍ. وأخيرًا، يُغسل الكربون بكمية من الماء تعادل ضعفي إلى ثلاثة أضعاف حجم طبقة الكربون.

تركيز السيانيد والقلوية وكثافة الكربون

بعد قياس تركيز المادة، رشّحها باستخدام قمع مع ورق ترشيح. ضع حجمًا محددًا (بالملليلترات) في دورق مخروطي، وأضف 3-5 قطرات من برتقالي الميثيل، وسيظهر المحلول بلون أصفر فاتح. عاير المحلول بمحلول نترات الفضة القياسي حتى يظهر لون وردي؛ يشير حجم نترات الفضة المستهلكة في أنبوب المعايرة الحمضية إلى محتوى السيانيد، والذي يتوافق مع تركيز السيانيد. يمكن تعديل ذلك بتغيير معدل تدفق المحلول. سيانيد الصوديوم محلول. في هذا المحلول، أضف قطرة أو قطرتين من الفينول فثالين، الذي سيتحول لونه إلى الوردي، ثم عايره بمحلول حمض الأسيتيك القياسي حتى يختفي اللون الوردي. يشير فرق مستوى الهلال على أنبوب معايرة الحمض قبل المعايرة وبعدها إلى حجم حمض الأسيتيك المستهلك (بالملليلتر)، والذي يتوافق مع محتوى الجير. يُستخدم حمض الأكساليك أحيانًا للمعايرة، للتحكم في درجة حموضة الملاط لتكون بين 1 و2. يتراوح محتوى أكسيد الكالسيوم في الملاط بين 10% و12% تقريبًا. يمكن أيضًا تعديل القلوية بتغيير كمية الجير المضافة. على سبيل المثال، في وحدة تغذية الجير القرصية، يمكن التحكم في الكمية عن طريق تعديل موضع الحاجز.

وعاء كربون أسطواني سعة لتر واحد، بمقبض مصنوع من حديد δ1، يبلغ طوله حوالي 8% من عمق الخزان. يتصل الجزء العلوي من المقبض بغطاء حديدي نصف مفتوح للوعاء بسلك حديدي رفيع أو خيط نايلون. يمكن لرواسب الكربون أن تدخل الوعاء بشد أو فك السلك أو الخيط. بعد إخراج الوعاء من الخزان، يُسكب رواسب الكربون المجمعة في منخل عينات، ويُشطف جيدًا بالماء النظيف، وتُزال أي قطرات ماء قبل وزن كمية الكربون، والتي تُعطي كثافة الكربون لهذا القياس، مُعبرًا عنها بالجرام لكل لتر. تُؤخذ العينات من الأجزاء العلوية والأوسط والسفلية للخزان، وتُؤخذ القيمة المتوسطة ككثافة الكربون في الخزان. أُتمتت عمليات استخراج الكربون، والحقن، والتفريغ، والغسل الحمضي باستخدام نفث الماء بالضغط. لذلك، يُمكن ضبط كثافة الكربون في خزان الامتزاز من خلال الكربون المرفوع هوائيًا والكربون المُغذّى بالجاذبية بناءً على نتائج الكشف.

لمزيد من الاقتراحات الاحترافية، تواصل معنا!

نصائح دافئة: إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات، مثل الاقتباس والمنتجات والحلول وما إلى ذلك،