Proses Trwytholchi Cyanid mewn Mwyngloddio Aur: Y Broses Gyflawn o'r Diddymiad i'r Adferiad

Cyflwyniad

Mae echdynnu aur o'i fwynau wedi bod yn destun diddordeb mawr ers canrifoedd. Ymhlith y gwahanol ddulliau sydd ar gael, Trwytholchi cyanid wedi dod i'r amlwg fel un o'r technegau a ddefnyddir fwyaf yn y byd masnachol Mwyngloddio aur diwydiant. Mae'r broses hon yn caniatáu ar gyfer diddymu aur yn effeithlon o'i ddeunyddiau cynnal, gan ei gwneud hi'n bosibl adennill y metel gwerthfawr mewn ffurf fwy cryno. Bydd yr erthygl hon yn ymchwilio i'r broses gyflawn o drwytholchi cyanid mewn mwyngloddio aur, o'r diddymiad cychwynnol o aur mewn hydoddiannau cyanid i adferiad terfynol y metel.

Diddymiad Aur mewn Atebion Cyanid

Adweithiau Cemegol dan sylw

Mae diddymiad aur mewn hydoddiannau cyanid yn seiliedig ar gyfres gymhleth o adweithiau cemegol. Gellir cynrychioli'r adwaith cyffredinol gan yr hafaliad canlynol:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Yn yr adwaith hwn, mae aur (Au) yn adweithio â Sodiwm cyanid (NaCN) ym mhresenoldeb ocsigen (O₂) a dŵr (H₂O) i ffurfio sodiwm dicyanoaurate (Na[Au(CN)₂]) a sodiwm hydrocsid (NaOH). Mae rôl ocsigen yn yr adwaith hwn yn hanfodol gan ei fod yn gweithredu fel asiant ocsideiddio, gan hwyluso diddymu aur.

Amodau ar gyfer Diddymiad Optimal

Er mwyn diddymu aur yn effeithlon, mae angen rheoli sawl cyflwr yn ofalus. Mae crynodiad cyanid yn yr hydoddiant yn ffactor hollbwysig. Yn nodweddiadol, defnyddir crynodiad o 0.05 - 0.1% NaCN yn y broses trwytholchi. Gall crynodiad uwch arwain at fwy o ddefnydd o cyanid heb gynnydd cyfrannol mewn hydoddiant aur, tra gall crynodiad is arwain at drwytholchi araf ac anghyflawn.

Mae pH yr hydoddiant hefyd yn chwarae rhan arwyddocaol. Mae'r broses trwytholchi yn fwyaf effeithiol mewn cyfrwng ychydig yn alcalïaidd, gydag ystod pH o 9.5 - 11. Ar y pH hwn, mae'r ïonau cyanid yn bresennol yn eu ffurf anwahanadwy (HCN), sy'n fwy adweithiol tuag at aur. Cyflawnir addasu'r pH fel arfer trwy ychwanegu calch (CaO) i'r hydoddiant trwytholchi.

Mae tymheredd yn baramedr pwysig arall. Er y gall yr adwaith ddigwydd ar dymheredd amgylchynol, gall tymheredd ychydig yn uwch o tua 25 - 35 ° C wella cyfradd diddymu aur. Fodd bynnag, gall cynyddu'r tymheredd yn ormodol arwain at ddadelfennu cyanid, gan leihau ei effeithiolrwydd.

Rhag-drin Mwynau

Malu a Malu

Cyn i'r broses trwytholchi cyanid ddechrau, mae angen trin y mwynau sy'n dwyn aur ymlaen llaw. Y cam cyntaf yn y rhag-driniaeth hon fel arfer yw Gwasgu a malu. Mae'r mwynau'n cael eu malu i leihau eu maint ac yna'n malu'n ronynnau mân. Mae hyn yn cynyddu arwynebedd y mwyn, gan ganiatáu ar gyfer cyswllt mwy effeithlon rhwng y gronynnau aur a'r hydoddiant cyanid yn ystod y broses trwytholchi.

Mae graddau'r malu yn cael ei reoli'n ofalus. Gall gor-malu arwain at ffurfio slimes mân, a all achosi problemau yn ystod camau gwahanu solid-hylif dilynol. Ar y llaw arall, gall tan-malu arwain at amlygiad annigonol i'r gronynnau aur, gan arwain at drwytholchi anghyflawn.

Rhostio a Bio-ocsidiad

Mewn rhai achosion, gall y mwynau aur gynnwys mwynau anhydrin sy'n atal diddymiad aur yn uniongyrchol gan cyanid. Ar gyfer mwynau o'r fath, efallai y bydd angen dulliau cyn-driniaeth ychwanegol fel rhostio neu fio-ocsidiad.

Mae rhostio yn golygu gwresogi'r mwyn ym mhresenoldeb aer i ocsideiddio'r mwynau anhydrin, fel sylffidau. Mae'r broses ocsideiddio hon yn torri'r mwynau i lawr, gan ryddhau'r gronynnau aur a'u gwneud yn fwy hygyrch i'r hydoddiant cyanid.

Mae bio-ocsidiad, ar y llaw arall, yn defnyddio micro-organebau i ocsideiddio'r mwynau anhydrin. Mae hwn yn ddewis mwy ecogyfeillgar yn lle rhostio gan ei fod yn gweithredu ar dymheredd is ac yn cynhyrchu llai o allyriadau niweidiol. Mae'r micro-organebau, yn nodweddiadol bacteria neu ffyngau, yn cael eu dewis yn seiliedig ar eu gallu i ocsideiddio'r mwynau anhydrin penodol sy'n bresennol yn y mwyn.

Y Broses Trwytholchi

Trwytholchi Tanc Troedig

Trwytholchi tanc wedi'i droi yw un o'r dulliau mwyaf cyffredin a ddefnyddir ar gyfer trwytholchi cyanid. Yn y broses hon, mae'r mwyn wedi'i drin ymlaen llaw yn cael ei gymysgu â'r hydoddiant cyanid mewn tanciau wedi'u troi'n fawr. Mae gan y tanciau agitators sy'n sicrhau bod y mwyn a'r toddiant yn cael eu cymysgu'n drylwyr, gan hyrwyddo'r cyswllt rhwng y gronynnau aur a'r ïonau cyanid.

Gall yr amser trwytholchi amrywio yn dibynnu ar natur y mwyn a'r amodau gweithredu. Yn gyffredinol, gall y broses trwytholchi gymryd unrhyw le o sawl awr i sawl diwrnod. Yn ystod y cyfnod hwn, mae samplau o'r trwytholch yn cael eu cymryd a'u dadansoddi o bryd i'w gilydd i fonitro cynnydd hydoddiad aur.

Trwytholchi Heap

Mae trwytholchi tomen yn ddull arall a ddefnyddir yn eang, yn enwedig ar gyfer mwynau aur gradd isel. Yn y broses hon, mae'r mwyn mâl yn cael ei bentyrru mewn pentyrrau mawr ar leinin anhydraidd. Yna caiff yr hydoddiant cyanid ei chwistrellu ar ben y domen a'i adael i drylifo drwy'r mwyn. Wrth i'r hydoddiant fynd trwy'r domen, mae'n hydoddi'r gronynnau aur, ac mae'r toddiant beichiog sy'n deillio o hyn yn cael ei gasglu ar waelod y domen.

Mae trwytholchi tomen yn ddull mwy cost-effeithiol o'i gymharu â Trwytholchi tanc wedi'i droi gan fod angen llai o fuddsoddiad cyfalaf mewn offer. Fodd bynnag, mae'n broses arafach ac mae'n fwy addas ar gyfer mwynau â chynnwys aur cymharol isel.

Gwahaniad Solid-Hylif

Hidlo

Ar ôl cwblhau'r broses trwytholchi, y cam nesaf yw gwahanu'r gweddillion solet (tailings) o'r toddiant beichiog, sy'n cynnwys yr aur toddedig. Hidlo yw un o'r dulliau mwyaf cyffredin o wahanu hylif solet. Yn y broses hon, mae'r slyri (cymysgedd o solet a hylif) yn cael ei basio trwy gyfrwng hidlo, fel lliain hidlo neu wasg hidlo. Mae'r gronynnau solet yn cael eu cadw ar y cyfrwng hidlo, tra bod yr hylif (hydoddiant beichiog) yn mynd trwodd ac yn cael ei gasglu.

Mae'r dewis o gyfrwng hidlo yn dibynnu ar natur y gronynnau solet a'r amodau gweithredu. Er enghraifft, mewn achosion lle mae'r gronynnau solet yn fân iawn, efallai y bydd angen lliain hidlo mwy mân - rhwyllog.

Decentation

Mae deantation yn ddull arall y gellir ei ddefnyddio ar gyfer gwahanu solet-hylif, yn enwedig pan fo'r gronynnau solet yn gymharol fawr ac yn setlo'n hawdd. Yn y broses hon, caniateir i'r slyri sefyll mewn tanc setlo am gyfnod o amser. Mae'r gronynnau solet yn setlo i waelod y tanc oherwydd disgyrchiant, ac yna mae'r hylif supernatant clir (toddiant beichiog) yn cael ei arllwys yn ofalus i ffwrdd.

Mae decentation yn ddull symlach a llai dwys o ran ynni o'i gymharu â hidlo. Fodd bynnag, efallai na fydd mor effeithiol wrth wahanu gronynnau solet mân iawn.

Adennill Aur o'r Ateb Beichiog

Arsugniad Carbon Actifedig

Un o'r dulliau mwyaf cyffredin ar gyfer adennill aur o'r toddiant beichiog yw Arsugniad carbon wedi'i actifadu. Yn y broses hon, mae carbon wedi'i actifadu yn cael ei ychwanegu at yr ateb beichiog. Mae gan y cymhleth aur - cyanid affinedd cryf ag arwyneb y carbon activated, ac o ganlyniad, mae'r aur yn cael ei arsugnu ar y gronynnau carbon.

Yna mae'r gronynnau carbon yn cael eu gwahanu o'r hydoddiant, fel arfer trwy sgrinio neu hidlo. Yna mae'r carbon wedi'i lwytho ag aur yn cael ei brosesu ymhellach i ddadsorbio'r aur. Gwneir hyn fel arfer drwy roi'r carbon i driniaeth stêm tymheredd uchel neu drwy ddefnyddio cyfrwng disugno cemegol.

Dyodiad Sinc

Mae dyddodiad sinc, a elwir hefyd yn broses Merrill - Crowe, yn ddull arall ar gyfer adennill aur. Yn y broses hon, mae llwch sinc yn cael ei ychwanegu at yr ateb beichiog. Mae sinc yn fwy electropositif nag aur, ac o ganlyniad, mae'n dadleoli'r aur o'r cymhleth aur - cyanid. Gall yr adwaith gael ei gynrychioli gan yr hafaliad canlynol:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Mae'r aur gwaddod, ynghyd ag unrhyw sinc nad yw'n adweithio, yn ffurfio llaid solet. Yna mae'r llaid hwn yn cael ei wahanu oddi wrth yr ateb, ac mae'r aur yn cael ei fireinio ymhellach i gael cynnyrch pur.

Coethi Aur

Mwyndoddi

Unwaith y bydd yr aur wedi'i adennill o'r ateb beichiog, fel arfer mae angen ei fireinio i gael gwared ar unrhyw amhureddau sy'n weddill. Mwyndoddi yw un o'r dulliau mwyaf cyffredin o fireinio aur. Yn y broses hon, mae'r aur - sy'n cynnwys deunydd yn cael ei gynhesu i dymheredd uchel ym mhresenoldeb fflwcs, fel borax. Mae'r fflwcs yn helpu i ostwng pwynt toddi yr aur ac mae hefyd yn adweithio â'r amhureddau, gan ffurfio slag y gellir ei wahanu oddi wrth yr aur tawdd.

Yna mae'r aur tawdd yn cael ei dywallt i fowldiau i ffurfio ingotau. Gellir prosesu'r ingotau hyn ymhellach neu eu gwerthu fel cynnyrch lled-orffen.

Mireinio Electrolytig

Mae mireinio electrolytig yn ddull mwy datblygedig ar gyfer mireinio aur. Yn y broses hon, mae'r aur - sy'n cynnwys anod yn cael ei roi mewn cell electrolytig ynghyd â catod aur pur. Mae'r electrolyte fel arfer yn doddiant o aur clorid neu halwynau aur eraill. Pan fydd cerrynt trydan yn cael ei basio drwy'r gell, mae'r aur o'r anod yn hydoddi i'r electrolyt ac yna'n dyddodi ar y catod.

Mae amhureddau sy'n fwy electropositif nag aur yn hydoddi i'r electrolyte ond nid ydynt yn adneuo ar y catod, tra bod amhureddau sy'n llai electropositif nag aur yn aros fel llaid ar waelod y gell. Mae hyn yn arwain at gynnyrch aur purdeb uchel iawn.

Ystyriaethau Amgylcheddol

Rheoli Cyanid

Mae cyanid yn sylwedd gwenwynig iawn, ac mae rheoli cyanid yn briodol yn y broses mwyngloddio aur o'r pwys mwyaf. Mae'r defnydd o cyanid mewn mwyngloddio aur yn cael ei reoleiddio'n llym mewn llawer o wledydd i leihau ei effaith ar yr amgylchedd ac iechyd pobl.

Un o'r agweddau allweddol ar reoli cyanid yw atal gollyngiadau cyanid. Mae'n ofynnol i weithrediadau mwyngloddio fod â systemau cyfyngu priodol ar waith i atal toddiannau sy'n cynnwys cyanid rhag gollwng i'r amgylchedd. Yn ogystal, mae trin cyanid - sy'n cynnwys dyfroedd gwastraff hefyd yn hanfodol. Mae sawl dull ar gael ar gyfer trin cyanid - sy'n cynnwys dyfroedd gwastraff, megis ocsidiad cemegol, triniaeth fiolegol, a chyfnewid ïon.

Gwaredu Cynffonnau

Mae angen cael gwared ar y gweddillion solet (tailings) a gynhyrchir ar ôl y broses adennill aur hefyd yn iawn. Gall sorod gynnwys symiau hybrin o seianid a metelau trwm eraill, a all fod yn fygythiad i'r amgylchedd os na chânt eu rheoli'n gywir.

Un dull cyffredin o waredu sorod yw eu storio mewn argaeau sorod. Mae'r argaeau hyn wedi'u cynllunio i gadw'r sorod ac atal halogion rhag cael eu rhyddhau i'r amgylchedd. Mewn rhai achosion, efallai y bydd y sorod yn cael eu hail-brosesu hefyd i adennill unrhyw fwynau gwerthfawr sy'n weddill neu i leihau'r effaith amgylcheddol.

Casgliad

Mae'r broses trwytholchi cyanid mewn mwyngloddio aur yn broses gymhleth ac aml-gam sy'n cynnwys diddymu aur mewn toddiannau cyanid, trin mwynau ymlaen llaw, trwytholchi, gwahanu solet - hylif, adennill aur, mireinio, a rheolaeth amgylcheddol. Mae pob cam yn y broses hon yn cael ei reoli'n ofalus i sicrhau echdynnu ac adennill aur yn effeithlon tra'n lleihau'r effaith amgylcheddol. Er gwaethaf yr heriau sy'n gysylltiedig â defnyddio cyanid, mae'r broses yn parhau i fod yn ddull pwysig a ddefnyddir yn eang yn y diwydiant mwyngloddio aur masnachol oherwydd ei effeithlonrwydd uchel a'i gost gymharol isel. Fodd bynnag, mae ymchwil a datblygiad parhaus yn cael eu cynnal i ddatblygu dulliau amgen sy'n fwy ecogyfeillgar a chynaliadwy.