Основен процес на разбъркване, цианиране и излужване в златни мини

Въведение

Цианидното излугване, което се използва в промишленото производство от 1887 г., е процес на излугване на минерали , който използва цианидни разтвори като излугващи агенти за извличане на злато и сребро от злато- и сребро-съдържащи минерални суровини. Цианидното излугване с разбъркване е един от важните методи в цианидното излугване и се използва широко в златодобивната промишленост.

Принцип на разбъркване, цианиране, излужване

Цианидът, като натриев цианид (NaCN), е ключов реагент в процеса на цианиране. Натриевият цианид е безцветен и прозрачен кристал, често сивкаво-жълт поради примеси. Той е силно разтворим във вода, с разтворимост във вода по-голяма от 20%. Когато pH на водния му разтвор се подкисели до pH = 7, цианидът почти напълно се разлага на летлив циановодороден газ, който е безцветен и силно токсичен газ. В разтвора циановодородът е слаба киселина, трудно се йонизира и няма излужващ ефект върху златото и среброто. Когато pH стойността е 12, цианидът в разтвора почти напълно се дисоциира на цианидни йони. Следователно, операцията по цианиране трябва да се извършва в алкална среда.

Обикновено, в присъствието на кислород, цианидното излугване на злато е електрохимичен корозионен процес. Цианидът реагира със златото в алкална среда с участието на кислород, образувайки водоразтворими златни цианидни комплекси, като по този начин се позволява разтварянето на златото от рудата.

Процес на разбъркване, цианиране, излужване

1. Подготовка на суровини за излужване

• Трошене : Добитата сурова златна руда първо се подава в трошачка за трошене. Процесът на трошене се разделя на едро, средно и фино трошене. Челюстните трошачки и конусните трошачки често се използват за едро и средно трошене, главно за раздробяване на големи парчета руда на по-малки частици, обикновено с размер на частиците, контролиран на няколко сантиметра. Чуковите трошачки се използват главно за фино трошене.

• Смилане : Натрошената руда постъпва в топкова мелница за допълнително смилане до подходящ размер на частиците. Обикновено се изисква размерът на частиците на рудата да достигне -200 mesh, което представлява 60% - 90%, така че златните минерали да са напълно дисоциирани. Обикновено за грубо смилане се използват решетъчни топкови мелници, а за фино смилане - преливни топкови мелници.

• Приготвяне на суспензия : Смляната рудна пулпа постъпва в резервоар за разбъркване. Добавя се подходящо количество вода, за да се регулира концентрацията на рудната пулпа, обикновено контролирана на 30% - 50%. Едновременно с това се добавят регулатори, като например вар, за да се регулира pH стойността на рудната пулпа до 10 - 11. Това създава алкална среда, благоприятстваща цианидното излужване и инхибираща разтварянето на други примеси.

2. Разбъркване Цианиране Излужване

• Добавяне на реагент за излужване : Към коригираната рудна пулпа се добавят цианидни агенти като натриев цианид (NaCN) или калиев цианид (KCN). При условия на пълно разбъркване, цианидът реагира химически със златото, за да образува водоразтворими златни цианидни комплекси.

• Оборудване за излужване : Процесът на излужване обикновено се извършва в множество последователно свързани резервоари за разбъркване. Резервоарите за разбъркване могат да бъдат разделени на три вида според различните методи на смесване: резервоари за разбъркване със сгъстен въздух, резервоари за механично разбъркване или смесени резервоари за разбъркване.

• Условия на излужване : Концентрацията на натриев цианид в рудната пулпа обикновено е 0.02% - 0.1%. По време на работа се добавя вар, за да се постигне pH на рудната пулпа = 9 - 12. Зарежда се с въздух, за да се поддържа най-доброто съотношение между концентрацията на разтворен кислород и концентрацията на натриев цианид в рудната пулпа. Времето за излужване обикновено е 24 - 48 часа, за да се гарантира пълното разтваряне на златото.

3. Разделяне на твърдо вещество и течност и промиване

• Разделяне на твърдо и течно вещество : След излужване, рудната пулпа се подлага на разделяне на твърдо и течно вещество чрез оборудване като сгъстители и филтри, за да се получи златосъдържащ разтвор и остатък от излужването. Сгъстителите използват принципа на гравитационно утаяване, за да накарат твърдите частици в рудната пулпа да се утаят на дъното, а супернатантът е златосъдържащият разтвор. Филтрите допълнително филтрират долния поток на сгъстителя, за да подобрят ефекта на разделяне на твърдо и течно вещество.

• Промиване : За да се постигне достатъчно разделяне между цианидния инфилтрат и остатъка от излугването, обикновено се използва процес на промиване от 3-5 етапа: сгъстяване, филтрация или комбинация от двете. Това е ключова операция за цианидното излугване. Най-често използваният метод е методът на непрекъснато противоточно декантиране (CCD метод). Сгъстителите, използвани при този метод, могат да бъдат разделени на еднослойни и многослойни. Много цианидни концентратори в Китай използват 2-3-слойни сгъстители за разделяне на твърдо вещество от течност и непрекъснато противоточно промиване.

4. Възстановяване на злато

• Метод на изместване с цинков прах : Цинков прах се добавя към златосъдържащия разтвор. Цинкът реагира със златния цианиден комплекс в реакция на изместване, редуцирайки златото до метално злато и го утаявайки. След филтриране се получава златна кал, която се топи чрез процеси като топене, за да се получи сурово злато.

• Метод на адсорбция с активен въглен : Активният въглен се добавя към златосъдържащия разтвор и златният цианиден комплекс се адсорбира от активния въглен. След това златото се извлича от активния въглен чрез процеси като десорбция и електролизиране. Този метод може да бъде допълнително разделен на метод с въглерод в пулпа (CIP) и метод с въглерод в излужване (CIL).

• CIP процес : Първо се извършва цианидно излугване, след което към рудната пулпа се добавя активен въглен, за да се адсорбира злато. При CIP процеса излугването и адсорбцията са две независими операции. При адсорбционната операция процесът на излугване е основно завършен, а размерът, количеството и условията на работа на адсорбционните резервоари се определят от параметрите на адсорбция.

• Процес CIL : Активният въглен се добавя към резервоара за излугване и излугването и адсорбцията се извършват едновременно, т.е. излугването и адсорбцията протичат едновременно. При процеса CIL операциите по излугване и адсорбция се извършват едновременно. Обикновено операцията по излугване изисква по-дълго време от операцията по адсорбция. Следователно, размерът, аерирането и дозирането на резервоара се определят от параметрите на излугване. Тъй като скоростта на адсорбция е функция на концентрацията на разтворено злато в разтвора, за да се увеличи концентрацията на разтворено злато в предните адсорбционни резервоари и същевременно да се увеличи времето за излугване, обикновено се добавят 1-2 етапа на предварително излугване преди излугването и адсорбцията.

5. Третиране на хвостохранилища

Отпадъците след добив на злато обикновено съдържат определени количества остатъчен цианид и други примеси. За да се гарантира опазването на околната среда, отпадъците трябва да бъдат правилно третирани. Обичайните методи за третиране включват методи за химическо окисление (като метода със серен диоксид и въздух), естествено разлагане или методи за биоразграждане, за да се намали концентрацията на остатъчен цианид под националния стандарт и да се предотврати замърсяването на околната среда. Третираните отпадъци могат да бъдат обезвредени чрез складиране или по друг подходящ начин.

Заключение

Цианидното излугване с агитация е важен процес при извличането на злато от златни руди. Чрез серия от процеси, като подготовка на суровините, цианидно излугване с агитация, разделяне на твърдо и течно вещество, извличане на злато и обработка на отпадъците, златото може да бъде ефективно извлечено от златните руди. Поради токсичността на цианида обаче, в процеса на цианидното излугване с агитация трябва да се обърне стриктно внимание на безопасността на производството и опазването на околната среда, за да се гарантира устойчивото развитие на златодобивната индустрия.