Učinkovito izdvajanje zlata pomoću natrijevog cijanida: Pregled procesa ugljične kaše

Ekstrakcija zlata cijanidom široko se koristi u rudnicima zlata zbog svoje velike prilagodljivosti rudama, sposobnosti proizvodnje zlata na licu mjesta i visokih stopa iskorištenja. Međutim, zbog problema zaštite okoliša, poduzimaju se mjere za pročišćavanje otpadnih voda prije i nakon skladištenja kako bi se postiglo nulto ispuštanje ili korištenje sredstava za ispiranje s niskim udjelom cijanida ili bez cijanida radi zaštite regionalnog ekološkog okoliša. Ovaj članak predstavlja postupke ekstrakcije zlata cijanidom i ugljikom u pulpi (CIP), s ciljem razumijevanja principa ekstrakcije zlata uz uklanjanje onečišćenja i prelazak na ekološki prihvatljivo rudarstvo.

Ekstrakcija zlata cijanidom

Radni čimbenici uključuju koncentracije cijanida i kisika, temperaturu, veličinu i oblik čestica zlata u rudi, gustoću pulpe, sadržaj kaše, površinski film na česticama zlata i vrijeme ispiranja.

Kada je koncentracija cijanida niska, topljivost kisika je relativno visoka, a brzina otapanja zlata ovisi o koncentraciji cijanida; kada je koncentracija cijanida visoka, brzina otapanja zlata određena je isključivo koncentracijom kisika, općenito u rasponu od 0.03% do 0.05%. Određeni oksidansi, sredstva za ispiranje ili izravno ubrizgavanje kisika često se dodaju kako bi se značajno poboljšala učinkovitost ispiranja. U jednom postrojenju za proizvodnju ugljika u celulozi, zamjena zraka plinom bogatim kisikom (preko 90% kisika) u spremniku za ispiranje povećala je stopu ispiranja za 0.89 postotnih bodova. U drugom postrojenju, dodavanje 0.1 kg/toni 98% olovnog acetata u prvi spremnik za ispiranje rezultiralo je smanjenjem sadržaja zlata u jalovini s 0.218 g/toni na 0.209 g/toni. Brzina otapanja zlata u otopini cijanida raste s temperaturom, koja se obično održava između 10°C i 20°C; ispod 1.34°C, zlato kristalizira, zbog čega sjeverne biljke često koriste puhaljke za odmrzavanje začepljenih cijevi zimi. Iznad 34.7°C zlato postaje tekuće, često otpuštajući plin. Kako bi se stabilizirali i smanjili kemijski gubici, dodaje se odgovarajuća količina lužine kako bi se pospješila reakcija prema hidrolizi; ova lužina se naziva zaštitnom lužinom.

Fine čestice zlata imaju veliku izloženu površinu, što ih čini lako topljivim u cijanidu. Osim toga, ljuspičasto zlato, male sferne čestice zlata i čestice zlata s unutarnjim porama također se lakše otapaju. Niža gustoća pulpe rezultira nižom viskoznošću, dopuštajući cijanidnim ionima i kisiku da brže difundiraju na površinu čestica zlata, što dovodi do bržeg otapanja i većih stopa ispiranja. Međutim, niža koncentracija može povećati volumen pulpe, povećavajući troškove opreme i reagensa. Prikladna gustoća pulpe općenito je 40% do 50%, ali u slučajevima s visokim sadržajem isplake i složenim svojstvima, treba je kontrolirati na 20% do 30%. Nečistoće mogu stvoriti različite filmove na površini čestica zlata, utječući na ispiranje zlata. Povezani minerali reagiraju s kisikom, cijanidom i alkalijama, ometajući ekstrakciju zlata. Kako se vrijeme ispiranja povećava, brzina ispiranja se poboljšava do određene granice, nakon čega se brzina smanjuje zbog smanjenja volumena i veličine zlata, povećavajući udaljenost između cijanida, otopljenog kisika i kompleksa zlata, dok se nečistoće nakupljaju stvarajući štetne filmove za ispiranje. Do "zalijepljenja" mješalice spremnika za ispiranje često dolazi zbog visoke koncentracije, male finoće i nedovoljnog protoka zraka, kao i strukturnog razmaka između donjeg impelera i dna spremnika. U jednoj radionici cijanida, nakon što se spremnik zaglavio, bila je potrebna ručna intervencija, korištenjem visokotlačnih vodenih pištolja, zračnih pištolja i dugih čeličnih šipki za čišćenje začepljenih cijevi. Naposljetku je otkriveno da je razmak između donjeg impelera i dna spremnika bio četiri puta veći od konvencionalne veličine, a nakon podešavanja problem je riješen.

Ekstrakcija zlata ugljikom u celulozi (CIP).

Operativni čimbenici uključuju adsorpciju, desorpciju i elektrolizu aktivnog ugljena te regeneraciju ugljena.

Prije uporabe aktivnog ugljena potrebno ga je "naoštriti i očistiti od prašine" kroz prethodno brušenje. Pri kupnji ugljika bitno je osigurati da su adsorpcijski kapacitet i čvrstoća izvrsni, s gustoćom punjenja od 0.50 kg/L do 0.55 kg/L. Veličina čestica treba biti ujednačena, općenito između 6 oka do 12 oka ili 6 oka do 16 oka, a sadržaj pepela i materijala premale veličine ne smije prelaziti 3%. U određenom postrojenju za ugljičnu celulozu, visok sadržaj ugljika u prahu doveo je do toga da sadržaj tekućeg zlata u otpadu premaši konvencionalnu razinu za više od 16 puta, što je dovelo do gubitka zlata, što je zahtijevalo potpunu zamjenu ugljika. Gustoća ugljika u adsorpcijskom spremniku povećava se u gradijentu; s obzirom na starenje, česta zamjena ugljika je korisna za dobivanje zlata. U jednoj tvornici ugljične celuloze, ciklus zamjene ugljika promijenjen je sa svaka 3 dana na svaki drugi dan, što je rezultiralo povećanjem proizvodnje od 25%.

Gubitak ugljika tijekom prelijevanja također će dovesti do gubitka zlata, prvenstveno uzrokovanog začepljenjem sita za odvajanje ugljika. Potrebno je prethodno ukloniti ostatke nakon klasifikatora i ciklona. Sito za odvajanje ugljika treba koristiti vodoravno cilindrično sito, a problemi se također mogu riješiti smanjenjem koncentracije gnojnice ili podešavanjem gustoće ugljika na dnu i protoka zraka u bočnom zračnom kanalu sita za odvajanje. Problem koji najviše zabrinjava je curenje ugljika iz adsorpcijskog jalovišta; sigurnosna rešetka od 40 mesha na spremniku za miješanje jalovine igra ključnu ulogu "čuvara vrata" i treba je redovito provjeravati i održavati kako bi se osiguralo da je netaknuta. Kako bi se smanjilo trošenje ugljika, obično se koristi miješanje pri maloj brzini.

Desorpcija i elektroliza provode se u otopini 1%-tnog natrijevog hidroksida i natrijevog cijanida pod tlakom od 0.35 MPa do 0.39 MPa, postižući desorpciju na temperaturama od 135 °C do 160 °C, što je iznad vrelišta otopine. Sadržaj zlata u osiromašenom ugljiku je ispod 50 g/t, a trenutno se široko primjenjuju desorpcija i elektroliza bez cijanida.

Za regeneraciju ugljika koristi se 3% do 5% razrijeđena otopina dušične kiseline ili klorovodične kiseline za namakanje od 0.5 do 1 sat (isto vrijedi u nastavku), uz ručno povremeno miješanje. Nakon namakanja, ugljen se ispire vodom kako bi se uklonila otopina kiseline, nakon čega slijedi namakanje u 1% otopini natrijevog hidroksida kako bi se neutralizirala preostala kiselina. Na kraju, ugljik se ispere s 2 do 3 puta većim volumenom vode u odnosu na sloj ugljika.

Koncentracija cijanida, lužnatost i gustoća ugljika

Nakon mjerenja koncentracije suspenzije, filtrirajte je pomoću lijevka s filter papirom. Uzmite određeni volumen (u mililitrima) u konusnu tikvicu, dodajte 3-5 kapi metil oranža, a otopina će pokazati svijetložutu boju. Titrirajte standardnom otopinom srebro-nitrata dok se ne pojavi ružičasta boja; volumen srebro-nitrata potrošen u epruveti za titraciju kiseline označava sadržaj cijanida, što odgovara koncentraciji cijanida. To se može prilagoditi promjenom brzine protoka otopine natrijevog cijanida . U ovu otopinu dodajte 1-2 kapi fenolftaleina, koji će postati ružičast, i titrirajte standardnom otopinom octene kiseline dok ružičasta boja ne nestane. Razlika u razini meniskusa na epruveti za titraciju kiseline prije i poslije titracije označava volumen potrošene octene kiseline (u mililitrima), što odgovara sadržaju vapna. Ponekad se za titraciju koristi oksalna kiselina, kontrolirajući pH suspenzije između 10 i 12. Sadržaj kalcijevog oksida u suspenziji je približno 0.01% do 0.02%. Alkalnost se također može podesiti promjenom količine dodanog vapna. Na primjer, u dozatoru vapna diskastog tipa, količina se može kontrolirati podešavanjem položaja pregrade.

Cilindrični karbonski lonac od 1 litre, s ručkom od armature δ8, ima duljinu ručke od oko 75% dubine spremnika. Vrh drške je finom željeznom žicom ili najlonskom uzicom povezan s poluotvorenim željeznim poklopcem lonca. Zatezanjem ili labavljenjem žice ili konca, ugljična kaša može ući u posudu. Nakon što izvadite posudu iz spremnika, izlijte sakupljenu kašu ugljika u sito za uzorke, temeljito ga isperite čistom vodom i uklonite sve kapljice vode prije vaganja količine ugljika, što daje gustoću ugljika za ovo mjerenje, izraženu u gramima po litri. Uzorci se uzimaju iz gornjeg, srednjeg i donjeg dijela spremnika, a prosječna vrijednost se uzima kao gustoća ugljika u spremniku. Procesi ekstrakcije ugljika, ubrizgavanja, istovara i ispiranja kiselinom svi su automatizirani korištenjem vodenog mlaza pod pritiskom. Stoga se prilagodbom gustoće ugljika u adsorpcijskom spremniku može upravljati putem ugljika koji se diže zrakom i ugljika koji se dovodi gravitacijom na temelju rezultata detekcije.

Za više profesionalnih prijedloga? Kontaktirajte nas!

Topli savjeti: Ako želite saznati više informacija, poput ponude, proizvoda, rješenja itd.,