Az aranybányákban a keverés és a cianidálás kioldásának fő folyamata

Bevezetés

A cianidációs kioldás, amelyet 1887 óta alkalmaznak az ipari termelésben, egy ásványi kioldási eljárás , amely cianidoldatokat használ kioldószerként arany és ezüst kinyerésére arany- és ezüsttartalmú ásványi nyersanyagokból. A keveréses cianidációs kioldás az egyik fontos módszer a cianidációs kioldásban, és széles körben alkalmazzák az aranybányászatban.

A keverés elve, a cianidálás kioldása

A cianid, mint például a nátrium-cianid (NaCN), kulcsfontosságú reagens a cianidálási folyamatban. A nátrium-cianid színtelen és átlátszó kristály, gyakran szürkéssárga a szennyeződések miatt. Vízben nagyon jól oldódik, vízben való oldhatósága meghaladja a 20%-ot. Amikor a vizes oldat pH-ját 7-re savanyítjuk, a cianid szinte teljesen illékony hidrogén-cianid gázzá bomlik, ami egy színtelen és erősen mérgező gáz. Az oldatban a hidrogén-cianid gyenge sav, nehezen ionizálható, és nincs kioldó hatása az aranyra és az ezüstre. Amikor a pH-érték 12, az oldatban lévő cianid szinte teljesen cianidionokra disszociál. Ezért a cianidálási műveletet lúgos közegben kell végezni.

Általában oxigén jelenlétében az arany cianidációs kioldódása elektrokémiai korróziós folyamat. A cianid lúgos környezetben, oxigén jelenlétében reagál az arannyal, vízben oldódó arany-cianid komplexeket képezve, lehetővé téve az arany kioldódását az ércből.

Keverés, cianidálás, kioldódás folyamata

1. Kioldási nyersanyagok előkészítése

• Zúzás : A kibányászott nyers aranyércet először egy zúzóba vezetik zúzáshoz. A zúzás folyamata durva zúzásra, közepes zúzásra és finom zúzásra oszlik. Az állkapocs- és kúpzúzókat gyakran használják durva és közepes zúzásra, főként nagy ércdarabok kisebb részecskékre aprítására, általában néhány centiméteres részecskemérettel. A kalapácsos zúzókat főként finom zúzásra használják.

• Őrlés : A zúzott érc egy golyósmalomba kerül, ahol további őrlést végeznek a megfelelő szemcseméret eléréséig. Általában az érc szemcseméretének el kell érnie a -200 mesh-t, ami 60-90%-ot tesz ki, hogy az aranyásványok teljesen disszociálódjanak. Általában a rácsos golyósmalmokat durva őrléshez, a túlfolyós golyósmalmokat pedig finom őrléshez használják.

• Iszapkészítés : Az őrölt ércpép egy keverőtartályba kerül. Megfelelő mennyiségű vizet adnak hozzá az ércpép koncentrációjának beállításához, amelyet általában 30% és 50% között szabályoznak. Ezzel egyidejűleg beállítószereket, például meszet adnak hozzá, hogy az ércpép pH-értékét 10-11-re állítsák be. Ez lúgos környezetet teremt, amely elősegíti a cianidos kioldódást és gátolja más szennyeződések oldódását.

2. Keverés Cianidálás Kioldás

• Kioldószer hozzáadása : Cianid szerek, például nátrium-cianid (NaCN) vagy kálium-cianid (KCN) kerülnek a beállított ércpéphez. Teljes keverés mellett a cianid kémiai reakcióba lép az arannyal, vízben oldódó arany-cianid komplexeket képezve.

• Kilúgozási berendezések : A kilúgozási folyamatot általában több sorba kapcsolt keverőtartályban végzik. A keverőtartályok a keverési módszerek szerint három típusba sorolhatók: sűrített levegős keverőtartályok, mechanikus keverőtartályok vagy vegyes keverőtartályok.

• Kioldási körülmények : Az ércpép nátrium-cianid koncentrációja általában 0.02% - 0.1%. Működés közben meszet adnak hozzá, hogy az ércpép pH-értéke 9-12 legyen. Levegőt töltenek fel az oldott oxigénkoncentráció és a nátrium-cianid-koncentráció közötti legjobb arány fenntartása érdekében az ércpépben. A kioldási idő általában 24-48 óra, hogy az arany teljesen feloldódjon.

3. Szilárd-folyadék elválasztás és mosás

• Szilárd-folyadék elválasztás : A kioldás után az ércpépet szilárd-folyadék elválasztási eljárásnak vetik alá olyan berendezéseken keresztül, mint a sűrítők és szűrők, hogy aranytartalmú terhes oldatot és kioldási maradékot kapjanak. A sűrítők a gravitációs ülepítés elvét alkalmazzák, hogy az ércpépben lévő szilárd részecskék leülepedjenek az aljára, és a felülúszó az aranytartalmú terhes oldat. A szűrők tovább szűrik a sűrítő alsó elfolyását, hogy javítsák a szilárd-folyadék elválasztás hatékonyságát.

• Mosás : A cianid-lúg és a lúgmaradék megfelelő elválasztása érdekében általában 3-5 lépésből álló mosási folyamatot alkalmaznak: sűrítést, szűrést vagy a kettő kombinációját. Ez a cianidos kioldás egyik kulcsfontosságú művelete. Az általánosan használt módszer a folyamatos ellenáramú dekantálási módszer (CCD-módszer). Az ebben a módszerben használt sűrítők egyrétegű és többrétegű típusokra oszthatók. Kínában számos cianidos sűrítő 2-3 rétegű sűrítőket használ a szilárd-folyékony elválasztáshoz és a folyamatos ellenáramú mosáshoz.

4. Gold Recovery

• Cinkpor kiszorításos módszer : Cinkport adnak az aranytartalmú oldathoz. A cink kiszorítási reakcióban reagál az arany-cianid komplexszel, fémes arannyá redukálja és kicsapja az aranyat. Szűrés után aranyiszapot kapnak, amelyet olyan eljárásokkal olvasztanak, mint az olvasztás, hogy nyers aranyat kapjanak.

• Aktív szén adszorpciós módszer : Az aranytartalmú oldathoz aktív szenet adnak, és az arany-cianid komplexet az aktív szén adszorbeálja. Ezután az aranyat az aktív szénből olyan eljárásokkal nyerik ki, mint a deszorpció és az elektrolit kinyerés. Ez a módszer tovább osztható szén-a-cellulóz módszerre (CIP) és szén-a-kioldás módszerre (CIL).

• CIP eljárás : Először cianidációs kioldást végeznek, majd aktív szenet adnak az ércpéphez az arany adszorbeálására. A CIP eljárásban a kioldás és az adszorpció két független művelet. Az adszorpciós műveletben a kioldási folyamat lényegében befejeződött, és az adszorpciós tartályok méretét, mennyiségét és működési feltételeit az adszorpciós paraméterek határozzák meg.

• CIL eljárás : Aktív szenet adnak a kioldótartályhoz, és a kioldást és az adszorpciót egyidejűleg végzik, azaz a kioldás és az adszorpció egy időben történik. A CIL eljárásban a kioldási és adszorpciós műveletek egyidejűleg zajlanak. Általában a kioldási művelet hosszabb időt igényel, mint az adszorpciós művelet. Ezért a tartály méretét, levegőztetését és adagolását a kioldási paraméterek határozzák meg. Mivel az adszorpciós sebesség az oldatban oldott arany koncentrációjának függvénye, az elülső adszorpciós tartályokban az oldott arany koncentrációjának növelése és egyúttal a kioldási idő növelése érdekében a kioldás és az adszorpció előtt általában 1-2 előkioldási szakaszt adnak hozzá.

5. Zagyok kezelése

Az arany kinyerése utáni zagy általában bizonyos mennyiségű maradék cianidot és egyéb szennyeződéseket tartalmaz. A környezetvédelmi követelményeknek megfelelően a zagyot megfelelően kell kezelni. Az általános kezelési módszerek közé tartoznak a kémiai oxidációs módszerek (például a kén-dioxid-levegő módszer), a természetes bomlás vagy a biodegradációs módszerek, amelyek célja a maradék cianid koncentrációjának a nemzeti szabvány alá csökkentése és a környezetszennyezés megelőzése. A kezelt zagyot rakással vagy más megfelelő módon lehet ártalmatlanítani.

Összegzés

A keveréses cianidációs kioldás fontos folyamat az aranyércekből történő kinyerésében. Az arany hatékonyan kinyerhető az aranyércekből olyan folyamatok sorozatával, mint a nyersanyag-előkészítés, a keveréses kioldás, a szilárd-folyékony elválasztás, az arany kinyerése és a zagykezelés. A cianid toxicitása miatt azonban a keveréses cianidációs kioldás során szigorú figyelmet kell fordítani a biztonságos termelésre és a környezetvédelemre az aranybányászat fenntartható fejlődésének biztosítása érdekében.