Ekstrakcija zlata cijanidacijom: Detaljan uvid u proces agitacije i cijanidacije

U oblasti ekstrakcije zlata, cijanidacija zauzima istaknuto mjesto već više od jednog stoljeća. Od svog nastanka 1887. godine za ekstrakciju ruda zlata i srebra, ova metoda se kontinuirano razvijala, ostajući jedna od najčešće korištenih tehnika zbog visoke stope iskorištenja, prilagodljivosti različitim vrstama rude i izvodljivosti za lokalnu proizvodnju.

1. Razumijevanje cijanidacije u ekstrakciji zlata

Cijanizacija je hemijski proces koji iskorištava sposobnost cijanid joni formirajući rastvorljive komplekse sa zlatom. U prisustvu kiseonika i vode, cijanidni joni reaguju sa atomima zlata. Ova reakcija rezultira stvaranjem rastvorljivog jedinjenja gde je zlato vezano sa cijanidnim jonima, omogućavajući zlatu da se rastvori u rastvoru. Iako je ovaj proces veoma efikasan za ekstrakciju zlata, on takođe donosi značajne ekološke i sigurnosne probleme jer je cijanid otrovna supstanca.

2. Vrste metoda cijanidacije

Metode cijanidacije mogu se grubo podijeliti u dvije glavne kategorije: cijanidacija agitacijom i cijanidacija perkolacijom.

• Agitacija i cijanidacijaOva metoda se prvenstveno koristi za tretman flotacijskih koncentrata zlata ili u scenarijima cijanidacije isključivo mulja. Uključuje snažno miješanje pulpe rude s otopinom cijanida. Na taj način se osigurava da čestice koje sadrže zlato u rudi dođu u maksimalan kontakt s cijanidnim ionima, olakšavajući ekstrakciju zlata.

• Perkolacijska cijanidacijaPogodna za rude zlata niskog kvaliteta, perkolacijska cijanidacija funkcioniše tako što omogućava da rastvor cijanida curi kroz sloj rude. Ova metoda troši manje energije u poređenju sa cijanidacijom uz miješanje. Međutim, njena primjena je ograničena na rude koje imaju dobru propusnost, što omogućava da rastvor cijanida lako teče.

3. Proces ekstrakcije zlata cijanidacijom i agitacijom

Uznemirenost Ekstrakcija zlata cijanidacijom Proces obuhvata dva glavna podprocesa: proces cijanidacije - zamjene cinka i nefiltriranu cijanidaciju. ugljen proces mulja.

3.1 Cijanizacija - proces zamjene cinka (CCD i CCF metode)

• Priprema sirovina za ispiranjePočetni korak uključuje pripremu rude za proces luženja. To često uključuje drobljenje rude na manje komade, a zatim mljevenje do fine konzistencije. U nekim slučajevima, vrši se i prethodna obrada kako bi čestice zlata unutar rude bile pristupačnije. Cilj je stvoriti pulpu s optimalnom veličinom čestica, što potiče bolju interakciju između rude i otopine cijanida.

• Agitacija Cijanizacija IspiranjePripremljena pulpa rude se zatim prenosi u rezervoare za miješanje, gdje se dodaje rastvor cijanida. Ovi rezervoari su opremljeni miješalicama koje održavaju pulpu i rastvor cijanida dobro izmiješanim. Kiseonik se uvodi u rezervoare, bilo putem aeracije ili dodavanjem oksidirajućih sredstava. Ovaj kiseonik pomaže u pokretanju hemijske reakcije koja rastvara zlato u rastvoru cijanida.

• Protustrujno pranje za odvajanje čvrstih i tečnih materijaNakon procesa ispiranja, rezultirajuća suspenzija se sastoji od čvrstih ostataka i tečne faze poznate kao "pregnantni rastvor", koji sadrži rastvoreno zlato. Da bi se ove dvije komponente odvojile, koristi se niz zgušnjivača ili filtera u sistemu za pranje protivstrujom. Metode poput kontinuirane dekantacije protivstrujom (CCD) ili kontinuirane filtracije protivstrujom (CCF) koriste se za oporavak što veće količine rastvora koji sadrži zlato, a istovremeno minimiziraju količinu zlata izgubljenog sa čvrstim ostacima.

• Pročišćavanje tekućine za ispiranje i deoksidacijaOtopina dobivena nakon koraka odvajanja čvrste i tekuće faze može sadržavati nečistoće i otopljeni kisik. Postupci pročišćavanja se primjenjuju kako bi se uklonile suspendirane čvrste tvari i drugi zagađivači koji bi mogli poremetiti naknadni proces izdvajanja zlata. Deoksidacija je podjednako važna jer kisik može uzrokovati ponovnu oksidaciju spoja zlato-cijanid, smanjujući učinkovitost procesa zamjene cinka koji slijedi.

• Zamjena i kiseljenje cinkovog praha (svile)Cinkov prah ili cinkova svila dodaju se pročišćenom i deoksidiranom pregnantnom rastvoru. Cink je reaktivniji od zlata, pa istiskuje zlato iz spoja nastalog tokom procesa ispiranja. To rezultira stvaranjem čvrstog taloga koji sadrži zlato i cink, obično nazvanog zlatni mulj. Nakon reakcije zamjene, zlatni mulj se obično tretira kiselim rastvorom kako bi se uklonio višak cinka i drugih nečistoća.

• Topljenje ingotaZavršna faza procesa cijanidacije - zamjene cinka je topljenje zlatnog mulja kako bi se dobili ingoti čistog zlata. Zlatni mulj se topi na visokim temperaturama u peći, a kroz niz koraka rafiniranja uklanjaju se preostale nečistoće, što daje ingote zlata visoke čistoće.

3.2 Postupak cijanidacije ugljenom suspenzijom bez filtracije (CIP i CIL metode)

• Priprema materijala za ispiranjeSlično procesu cijanidacije - zamjene cinka, prvi zadatak je pripremiti rudu za luženje. To zahtijeva smanjenje rude na odgovarajuću veličinu čestica putem operacija drobljenja i mljevenja.

• Ispiranje miješanjem i adsorpcija ugljika protiv strujeKod metode ugljika u pulpi (CIP), proces ispiranja cijanida se prvo odvija u nizu rezervoara za miješanje. Nakon što se zlato rastvori u rastvoru, Aktivirani ugljen se dodaje u pulpu. Aktivni ugalj ima jak afinitet za spoj zlata i cijanida i adsorbira rastvoreno zlato na svoju površinu. Kod metode ispiranja ugljikom (CIL), aktivni ugalj se dodaje u rezervoar za ispiranje istovremeno s otopinom cijanida, tako da se procesi ispiranja i adsorpcije odvijaju istovremeno. I u CIP-u i u CIL-u, održava se protustrujni tok ugljika i pulpe kako bi se maksimizirala količina zlata adsorbiranog na ugljiku.

• Desorpcija zlata - opterećenog ugljikomNakon procesa adsorpcije, ugalj opterećen zlatom treba odvojiti od pulpe. Zatim se zlato uklanja iz uglja pomoću vrućeg rastvora kaustičnog cijanida. Ovaj rastvor prekida vezu između spoja zlata i cijanida i uglja, oslobađajući zlato nazad u rastvor.

• Elektroliza elektroliziranjaRastvor bogat zlatom dobijen procesom desorpcije podvrgava se elektrolitičkom dobijanju. Tokom ovog procesa, kroz rastvor se propušta električna struja. To uzrokuje redukciju iona zlata u rastvoru i njihovo taloženje na katodi, formirajući čvrsti talog zlata koji se može dalje rafinirati.

• Topljenje ingotaZlato dobijeno elektrolitskim postupkom je relativno čisto, ali ipak može sadržavati neke nečistoće. Topljenje se vrši radi daljnjeg pročišćavanja zlata i njegovog lijevanja u ingote željene čistoće.

• Regeneracija ugljikaIstrošeni ugalj, nakon što je zlato desorbirano, može se regenerirati i ponovo upotrijebiti. To uključuje podvrgavanje uglja visokotemperaturnoj obradi kako bi se uklonile sve adsorbirane nečistoće i obnovila njegova sposobnost adsorpcije zlata.

4. Poređenje CIP i CIL procesa

• Trajanje procesaGeneralno, CIP proces traje duže u poređenju sa CIL-om. To je zato što su u CIP-u ispiranje i adsorpcija odvojene operacije. U CIL-u, budući da se ispiranje i adsorpcija odvijaju istovremeno, cijeli proces se može završiti u kraćem vremenu. Međutim, CIL proces zahtijeva složeniju kontrolu jer se oba procesa odvijaju istovremeno.

• Upravljanje ugljikom i muljemU CIL procesu, postoji veća količina ugljika u cirkulaciji, a koncentracija ugljika u suspenziji je niža nego u CIP-u. Kao rezultat toga, količina suspenzije koja se mora transportovati za prijenos ugljika u CIL-u je obično nekoliko puta veća od CIP-a (oko četiri puta). To utječe na dimenzioniranje opreme i potrošnju energije.

• Zaostatak metala i sadržaj zlata u rješenjuU CIP procesu, u sistemu ostaje značajna količina metala (zaostatak metala), i taj metal je prilično ravnomjerno raspoređen između aktivnog uglja i rastvora. U CIL-u, većina metala se adsorbira na aktivni ugalj. Osim toga, koncentracija zlata u rastvoru u CIL procesu je veća nego u CIP-u. To je zato što se u CIL-u, kako se zlato ispire, ono također kontinuirano adsorbira, što obnavlja rastvoreno zlato u rastvoru. S druge strane, u CIP-u se radi o jednostepenom procesu adsorpcije sa ograničenim obnavljanjem rastvorenog zlata.

5. Razmatranja životne sredine i sigurnosti

Uprkos svojoj efikasnosti, cijanidacija, posebno cijanidacija uz miješanje, predstavlja značajne ekološke i sigurnosne rizike. Cijanid je vrlo toksičan i svako curenje ili nepravilno rukovanje može dovesti do ozbiljnog zagađenja okoliša i predstavljati prijetnju ljudskom zdravlju. Kako bi se riješili ovi rizici, rudarski radovi u rudarstvu zlata pridržavaju se strogih sigurnosnih protokola. To uključuje pravilno skladištenje i rukovanje cijanidom, ugradnju sistema za zadržavanje kako bi se spriječilo curenje i tretman otpadnih voda koje sadrže cijanid. Štaviše, tekuća istraživanja imaju za cilj razvoj alternativnih, manje toksičnih sredstava za ispiranje koja bi zamijenila cijanid u ekstrakciji zlata.

6. zaključak

Cijanizacija miješanjem igra vitalnu ulogu u modernoj industriji rudarstva zlata, omogućavajući visoku stopu ekstrakcije zlata iz različitih vrsta rude. Dva glavna podprocesa, cijanidacija - zamjena cinka i nefiltrirana cijanidacijska ugljenična suspenzija, imaju svoje prednosti i biraju se na osnovu faktora kao što su svojstva rude, obim poslovanja i ekonomska isplativost. Međutim, industrija mora nastaviti da se bavi ekološkim i sigurnosnim izazovima povezanim s upotrebom cijanida kako bi se osigurala održiva budućnost ekstrakcije zlata.