Kulla ekstraheerimise tsüaniideerimis- ja süsinik-in-pulp (CIP) protsessid

Kulla kaevandamiseks mõeldud tsüaniidimist on kullakaevandustes laialdaselt kasutatud tänu selle tugevale kohanemisvõimele erinevate maakidega, kohapealse kullatootmisvõimaluse ja kõrge taaskasutamise määra tõttu. Keskkonnamõju hindamise tõttu puhastavad kaevandused reovett enne või pärast veehoidlasse sattumist, et saavutada nullheitmine, või kasutavad kaevandused madalat heitvett.tsüaniid või tsüaniidivabu leostusaineid piirkondliku ökoloogilise keskkonna kaitsmiseks. See artikkel tutvustab tsüaniidimise toiminguid ja Süsinik-tselluloosipõhine kulla kaevandamise protsess. Eesmärk pole mitte ainult kulla kaevandamise mehhanismide mõistmine, vaid ka reostuse kõrvaldamine ja keskkonnasõbralike kaevanduste rajamise suunas liikumine.

Tsüaniideerimine kulla ekstraheerimiseks

Töötegurid hõlmavad tsüaniidi ja hapniku kontsentratsiooni, temperatuuri, kullaosakeste suurust ja kuju maagis, paberimassi kontsentratsiooni, limasisaldust, kullaosakeste pinnakihti ja leostumisaega.

Kui tsüaniidi kontsentratsioon on madal, on hapniku lahustuvus suhteliselt kõrge ja kulla lahustumiskiirus sõltub Tsüaniidi kontsentratsioon. Kui tsüaniidi kontsentratsioon on kõrge, määrab kulla lahustumiskiiruse ainult hapniku kontsentratsioon. Tavaliselt on tsüaniidi kontsentratsioon vahemikus 0.03% kuni 0.05%. Teatud oksüdeerijate, leostumise abiainete lisamine või hapniku otsene sisseviimine parandab oluliselt leostumisefekti.

Näiteks süsinik-tselluloositehas asendas õhu hapnikurikka gaasiga (hapnikusisaldusega üle 90%) ja süstis selle leostuspaaki. Selle tulemusena tõusis leostumismäär 0.89 protsendipunkti. Kontsentraator lisas esimesse leostuspaaki 98% pliiatsetaati kiirusega 0.1 kg ühe tonni maagi kohta. Sellest tulenevalt langes aheraine kullaklass 0.218 g/t tasemelt 0.209 g/t.

Kulla lahustumiskiirus tsüaniidilahuses suureneb koos temperatuuri tõusuga. Tavaliselt hoitakse temperatuuri vahemikus 10 °C kuni 20 °C. Temperatuuril alla 1.34 °C lahus kristalliseerub. Seetõttu kasutavad põhjamaised kontsentraatorid talvel sageli ummistunud torustike küpsetamiseks puhureid. Üle 34.7°C muutub lahus vedelaks ja sageli väljub gaas. Keemiliste kadude stabiliseerimiseks ja vähendamiseks lisatakse tavaliselt sobiv kogus leelist, mida nimetatakse kaitsvaks leeliseks, et soodustada reaktsiooni nõrgenenud hüdrolüüsi suunas.

Peeneteralisel kullal on pärast jahvatamist suur avatud pind ja see lahustub kergesti tsüaniidiga. Lisaks on helveste, väikeste sfääride ja sisepooridega kullaosakesed suhteliselt kergesti lahustuvad. Kui paberimassi kontsentratsioon on madal, on viskoossus väike ning tsüaniidioonide ja hapniku difusioonikiirus lahuses kullaosakeste pinnale on kõrge. Selle tulemusena lahustub kuld kiiresti ja leostumiskiirus on kõrge. Madal kontsentratsioon suurendab aga paberimassi mahtu, mis toob kaasa suuremad seadmed ja reaktiivi kulu. Sobiv tselluloosi kontsentratsioon on 40% - 50%. Kui maak sisaldab suures koguses lima ja sellel on keerulised omadused, tuleks kontsentratsiooni reguleerida 20–30%.

Lisandid moodustavad kullaosakeste pinnale erinevaid kilesid, mis mõjutavad kulla leostumist. Seotud mineraalid reageerivad hapniku, tsüaniidi ja leelisega, takistades kulla leostumist. Leostumisaja pikenedes leostumiskiirus tõuseb teatud piirini, kuid seejärel kiirus väheneb. Seda seetõttu, et kulla maht ja osakeste suurus vähenevad, tsüaniidi, lahustunud hapniku ja kullakomplekside vaheline kaugus laieneb ning lisandite kogunemine moodustab leostumist kahjustava kile. Segisti “ummistumine” leostuspaagis, mis on põhjustatud kõrgest kontsentratsioonist, madalast peenusest, väikesest õhuhulgast ning alumise tiiviku ja paagi põhja vahelisest konstruktsioonivahest, mõjutab ka kulla leostumist. Pärast tsüaniiditöökojas olevate paakide kinnikiilumist pöörasid töötajad masinat käsitsi ja kasutasid torujuhtmete ummistuse eemaldamiseks kõrgsurveveekahureid, õhkrelvi ja pikki terasvardaid. Lõpuks leiti, et vahe alumise tiiviku ja paagi põhja vahel oli neli korda suurem kui normaalväärtus. Probleem lahenes peale reguleerimist.

Süsinik tselluloosis (CIP) kulla ekstraheerimise protsess

Töötegurite hulka kuulub adsorptsioon Aktiveeritud süsinik, desorptsioon ja elektrolüüs ning süsiniku regenereerimine.

Enne uue süsiniku kasutamist on vaja eellihvimise teel servad ümardada ja praht eemaldada. Süsiniku ostmisel tuleks tagada nii adsorptsioonivõime kui ka tugevus. Pakendi tihedus peaks olema 0.50 kg/l – 0.55 kg/l ning osakeste suurus peaks olema korrapärane ja ühtlane, tavaliselt 6–12 silma või 6–16 sõela. Tuhasisaldus ja alamõõduliste osakeste sisaldus ei tohiks ületada 3%. Süsinik-tselluloositehases viis pulbrilise süsiniku kõrge sisaldus selleni, et sabavedeliku kullaklass oli tavapärasest enam kui 16 korda kõrgem, mille tulemuseks oli kullakadu. Selle tulemusena tuli süsinik täielikult välja vahetada.

Süsiniku tihedus adsorptsioonimahutites suureneb gradiendiga. Arvestades süsiniku vananemist, on sagedane ekstraheerimine kulla taastamiseks kasulik. Süsinik-tselluloositehas muutis süsiniku eraldamise tsüklit kolmelt päevalt ülepäevaseks ja toodang suurenes veerandi võrra. Kui paak voolab üle ja süsinik saab otsa, läheb kuld kindlasti kaotsi. Selle põhjuseks on peamiselt süsinikku hoidva ekraani ummistus. Praht tuleks eelnevalt eemaldada pärast klassifikaatorit ja hüdrotsüklonit. Süsinikku hoidva ekraanina kasutatakse horisontaalset silindrilist sõela. Probleemi saab lahendada ka paberimassi kontsentratsiooni või põhjasöe tiheduse vähendamisega ja ekraani kõrval oleva õhukanali õhuhulga suurendamisega.

Süsiniku lekkimine viimasest adsorptsioonipaagist on äärmiselt ebasoovitav. Olulise kontrollpunktina toimib 40-silmaline ohutusekraan rikastusjäägi segamispaagil. Selle terviklikkuse tagamiseks tuleks seda sageli kontrollida ja hooldada. Süsiniku kulumise vähendamiseks kasutatakse tavaliselt madala kiirusega segamist.

Desorptsioon ja elektrolüüs viiakse läbi 1% naatriumhüdroksiidi lahuses ja Naatriumtsüaniid rõhul 0.35 MPa - 0.39 MPa, saavutades desorptsiooni temperatuuril 135 ° C - 160 ° C, mis on üle lahuse keemistemperatuuri. Lahja süsiniku kullaklass on alla 50 g/t. Praegu kasutatakse laialdaselt tsüaniidivaba desorptsiooni ja elektrolüüsi.

Süsiniku regenereerimiseks leotatakse seda tavaliselt 3–5% lahjendatud lämmastikhappes või vesinikkloriidhappes 0.5–1 tund. Töötajad peaksid seda aeg-ajalt segama. Pärast paagist väljavõtmist leotatakse seda vees, et eemaldada happe leostuslahus. Seejärel leotatakse seda 1% naatriumhüdroksiidis, et neutraliseerida järelejäänud hape. Lõpuks pestakse seda 2–3-kordse süsinikukihi mahuga.