نطاق تطبيق وتدفق عملية استخلاص الذهب باستخدام طريقة الاستخلاص بالسيانيد في مناجم الذهب

1. مقدمة

استخدم طريقة الاستخلاص بالسيانيد في الحوض عمليةٌ مهمةٌ في تعدين الذهب، تُستخدم لاستخراج الذهب من الخامات. لهذه الطريقة نطاق تطبيقي محدد، وسلسلةٌ من خطوات العملية المُحددة بدقة، مما يُسهم في استخراج موارد الذهب بكفاءة.

2. النطاق المطبق

2.1 متطلبات حجم جزيئات الخام

عادةً ما تتميز خامات الذهب المناسبة لطريقة الاستخلاص بالأحواض بحبيبات ذهبية دقيقة. عندما تكون جزيئات الذهب في الخام دقيقة جدًا، يصعب فصلها بطرق فصل فيزيائية بسيطة، مثل الفصل بالجاذبية. في هذه الحالات، يمكن استخدام طريقة الاستخلاص بالأحواض باستخدام السيانيد. على سبيل المثال، في بعض خامات الذهب المؤكسدة، غالبًا ما يكون الذهب على شكل حبيبات دقيقة، والتي يمكن معالجتها بفعالية باستخدام الاستخلاص بالأحواض.

2.2 متطلبات درجة الخام

هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لخامات الذهب منخفضة الجودة أو منخفضة الجودة جدًا. أما بالنسبة لخامات الذهب عالية الجودة، فقد تُفضّل طرق استخلاص أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للوقت. ومع ذلك، بالنسبة للخامات منخفضة الجودة حيث يكون محتوى الذهب لكل وحدة كتلة من الخام منخفضًا نسبيًا، فإن طريقة الاستخلاص بالحوض تُحقق استخلاصًا اقتصاديًا في ظل ظروف معينة. وتجعلها التكلفة المنخفضة نسبيًا لعملية الاستخلاص بالحوض خيارًا عمليًا لمعالجة هذه الخامات.

2.3 متطلبات نفاذية الخام

الخامات ذات النفاذية الضعيفة مناسبة أيضًا للاستخلاص بالأحواض. إذا كان الخام يتمتع بنفاذية جيدة، السيانيد قد يتدفق المحلول عبر الخام بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى عدم كفاية زمن التلامس بين السيانيد والذهب، وبالتالي تقليل معدل استخلاص الذهب. في المقابل، بالنسبة للخامات ذات النفاذية الضعيفة، يمكن لطريقة الاستخلاص بالحوض التحكم في معدل تدفق محلول السيانيد وزمن تلامسه في الخام لضمان نتائج استخلاص أفضل. على سبيل المثال، غالبًا ما تكون خامات أكسيد الحديد - من النوع المغطى - المحتوية على ذهب ناعم الحبيبات، وخامات الكوارتز المؤكسد - من النوع المغطى - المحتوية على ذهب ناعم الحبيبات، ذات نفاذية ضعيفة نسبيًا، وهي مناسبة تمامًا للاستخلاص بالحوض. يمكن أن تحقق طريقة الاستخلاص بالحوض معدل استخلاص من 70 إلى 90% لهذه الخامات.

3. تدفق العملية

3.1 تحضير أحواض الاستخلاص

عادةً ما تُصنع أحواض الاستخلاص المستخدمة في هذه العملية من مواد مثل الخشب أو الحديد أو الخرسانة. يمكن أن يكون قاع الحوض مسطحًا أو مائلًا قليلاً، ويمكن أن يكون شكله دائريًا أو مستطيلًا أو مربعًا. داخل الحوض، يُركّب قاع زائف مصنوع من صفائح مثقبة مقاومة للأحماض. يُوضع قماش ترشيح على القاع الزائف، وتُغطى شبكة مصنوعة من شرائح خشبية أو شرائح معدنية مقاومة للتآكل على قماش الترشيح. يُستخدم القاع الزائف لتصفية الخام ودعمه. قبل بدء عملية الاستخلاص، من الضروري التأكد من أن الأحواض، وخاصة حوض الاستخلاص وحوض السائل الفقير، غير منفذة وجافة تمامًا.

3.2 معالجة الخام مسبقًا - السحق والغربلة

يجب سحق خامات الذهب المستخرجة إلى حجم جسيمات معين. أولاً، يتم تغذية الخامات إلى مرحلة السحق من أجل التفكك البسيط. بناءً على حجم جسيمات الخام المطلوب، توجد عمليات سحق خشن وسحق متوسط ​​وسحق ناعم. عادةً ما يتم استخدام كسارة الفك للسحق الخشن، والتي يمكن أن تقلل من حجم الجسيمات إلى حوالي 50-100 مم. بعد ذلك، يتم استخدام كسارة مخروطية لعمليات السحق المتوسط ​​والسحق الناعم، مما يقلل من حجم الجسيمات إلى نطاق 5-25 مم. بعد السحق، يتم غربلة الخامات بواسطة شاشة اهتزازية لضمان حجم جسيمات موحد. يتم إرجاع الخامات ذات الحبيبات الخشنة التي لا تفي بالمتطلبات إلى الكسارة لإعادة السحق، وتدخل الخامات ذات الحجم المؤهل في الخطوة التالية.

3.3 عملية الاستخلاص

1. تحميل الخامات في الحوض:يتم تحميل الخامات المسحوقة والمنقولة إلى حوض الاستخلاص.

2. تحضير محلول الاستخلاصفي حوض الاستخلاص السائل، يُحضّر محلول السيانيد القلوي كعامل استخلاص. عادةً ما يُضبط تركيز محلول السيانيد ضمن نطاق مُحدد، يتراوح عادةً بين 0.05% و0.1%، ويُحدَّد هذا التركيز من خلال التجارب وفقًا لخصائص الخام. يضمن هذا التركيز استخلاصًا فعالًا للذهب مع تقليل التأثير البيئي.

3. عملية الاستخلاصيُضخ محلول الاستخلاص المُجهز في حوض الاستخلاص. أثناء عملية الاستخلاص، يتخلل محلول الاستخلاص طبقة الخام ببطء. يتفاعل الذهب الموجود في الخام مع السيانيد في المحلول بتأثير الأكسجين (عادةً ما يُدخل الهواء إلى الحوض). معادلة التفاعل الكيميائي الرئيسية هي: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). في هذا التفاعل، يُشكل الذهب مُركبات ذهب - سيانيد قابلة للذوبان ويذوب في المحلول. مدة الاستخلاص طويلة نسبيًا، تتراوح عادةً من عدة أيام إلى عدة أسابيع، حسب عوامل مثل طبيعة الخام، وحجم جسيماته، وتركيز محلول الاستخلاص. أثناء عملية الاستخلاص، من الضروري الكشف بانتظام عن تركيز محلول الاستخلاص، وقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول، ومحتوى الذهب في المحلول لضمان أن يتم تفاعل الاستخلاص في ظل الظروف المثالية.

3.4 فصل المحلول الحامل للذهب (الغني - السائل)

بعد وصول الاستخلاص إلى وقت معين، وبعد الكشف، وعندما يطابق تركيز السائل ودرجته المتطلبات، يُفرّغ المحلول الحامل للذهب (السائل الغني) من قاع الحوض. يحتوي السائل الغني على معقدات سيانيد الذهب المذابة، ويحتاج إلى معالجة إضافية لاستخلاص الذهب.

3.5 استعادة الذهب

1. طريقة إزاحة مسحوق الزنك (الورقة):طريقة شائعة لـ انتعاش الذهب طريقة إزاحة مسحوق الزنك (الصفائح). يتميز الزنك بخاصية اختزال أقوى من الذهب. عند إضافة مسحوق الزنك أو صفائحه إلى السائل الغني، يحدث تفاعل إزاحة. معادلة التفاعل الكيميائي هي: 2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\. يُزاح الذهب من معقد الذهب والسيانيد بواسطة الزنك، ويترسب على شكل جسيمات صلبة. بعد تفاعل الإزاحة، يُرشح خليط الصلب والسائل للحصول على مواد صلبة تحتوي على الذهب، والتي تُعالَج بعد ذلك للصهر.

2. طريقة امتصاص الكربون المنشططريقة أخرى هي امتزاز الكربون المنشط. يتميز الكربون المنشط بمساحة سطح نوعية كبيرة وقدرة امتصاص عالية. يُمرَّر السائل الغني عبر عمود مملوء بالكربون المنشط. تُمتَز معقدات الذهب والسيانيد الموجودة في المحلول على سطح الكربون المنشط. بعد الامتزاز، يُفصل الكربون المنشط مع الذهب الممتص (الكربون المحمل) عن المحلول. ثم يُعالَج الكربون المحمل بعملية الامتزاز. عادةً ما يُستخدم محلول الامتزاز (مثل خليط من هيدروكسيد الصوديوم و...) سيانيد الصوديوم) يُستخدم لامتصاص الذهب من الكربون المنشط عند درجة حرارة وضغط معينين. يُحلل المحلول المحتوي على الذهب الممتص كهربائيًا للحصول على الذهب.

3.6 معالجة مخلفات التعدين والسوائل العادمة

1. معالجة المخلفاتبعد استخلاص الذهب، لا تزال المخلفات المتبقية تحتوي على كمية معينة من السيانيد وشوائب أخرى. ولتلبية متطلبات حماية البيئة، يجب معالجة هذه المخلفات. ومن الطرق الشائعة إضافة مواد كيميائية مثل ميتابيسلفيت الصوديوم وكبريتات النحاس إلى المخلفات لتحليلها وإزالة السيانيد. بعد المعالجة، يمكن تخزين المخلفات بشكل صحيح أو معالجتها بشكل إضافي.

2. معالجة النفايات السائلةتحتوي النفايات السائلة الناتجة عن العملية أيضًا على السيانيد ومواد ضارة أخرى. يجب معالجتها من خلال عمليات مثل الترسيب الكيميائي، والتبادل الأيوني، والمعالجة البيولوجية لتقليل محتوى المواد الضارة بما يتوافق مع معايير التصريف الوطنية قبل تصريفها.

4. اختتام

تتميز طريقة استخلاص الذهب باستخدام السيانيد في حوض الاستخلاص بنطاق تطبيقي فريد في صناعة تعدين الذهب، وخاصةً لخامات الذهب الدقيقة، منخفضة الجودة، وذات النفاذية المنخفضة. ومن خلال سلسلة من خطوات المعالجة الدقيقة، يمكن لهذه الطريقة استخلاص الذهب من الخامات بفعالية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لاستخدام السيانيد في العملية، يجب اتخاذ تدابير صارمة للسلامة وحماية البيئة لضمان سلامة العمال وتقليل التأثير على البيئة. ومع التطور المستمر لتكنولوجيا التعدين، من المتوقع أن يؤدي المزيد من التحسينات والتحسينات لهذه العملية إلى تحسين كفاءة استخلاص الذهب وخفض التكاليف مع ضمان الحفاظ على البيئة.