Az aranyérc-feldolgozás megértése CIL, CIP: Nátrium-cianid használata

Szigorúan véve a cianidálási eljárás nem tartozik az ásványfeldolgozás kategóriájába, hanem hidrometallurgiának kell besorolni. A cianidálás az arany kinyerésére a világon a legelterjedtebb módszer. Elve a cianidionok szabad arannyal való komplexképzésén alapul, arany-cianidot képezve, ezáltal elérve az arany oldódását. Tudjuk, hogy az arany a természetben szabad állapotban létezik; még ha más ásványokba van is kapszulázva, elemi arany marad, miután szabaddá válik. Ezért elmondhatjuk, hogy a cianidálási eljárás hatékonysága (kinyerési aránya) az arany kinyerésében bizonyos mértékig a kapszulázott arany felszabadításának képességétől függ.

A CIL (Carbon In Leach) kilúgozási eljárás, más néven szénkioldás az arany kivonására, egy olyan eljárás, amely során aktív szenet adnak a péphez, és egyidejűleg végeznek kilúgozást és aranyadszorpciót. Ez egy lépésben leegyszerűsíti a cellulóz cianidos kilúgozásának és az aktív szén adszorpciójának két lépését, amely a CIP (Carbon In Pulp) folyamatban található, csökkentve a veszteségeket, miközben csökkenti a kezelési költségeket. A hagyományos CCD-eljárással összehasonlítva a beruházási költségek 66%-át takarítja meg, így a modern aranyérc-feldolgozás előnyben részesített eljárása. A szénpép eljárásban a „szén” és a „pép” az aktív szenet, illetve az ásványi pépet jelenti, nem pedig szénszuszpenziót, ahogyan azt általában gondolnánk. Az aktív szén bevezetésének időpontjától függően a kilúgozás, majd az adszorpció folyamatát szénpép módszernek (CIP), míg az egyidejű kioldódást és adszorpciót szénkioldási módszernek (CIL) nevezzük. A gyártóberendezések hatékonyabb kihasználása miatt egyre több cianidos üzem alkalmazza ezt a módszert. Fő előnyei közé tartozik, hogy nincs szükség a cellulóz mosására és a szilárd-folyadék szétválasztásra, mivel közvetlenül szemcsés aktív szenet használ az arany adszorbeálására a pépből, helyettesítve a mosást, a szilárd-folyadék elválasztást, valamint a csurgalékvíz derítését, gáztalanítását és cinkpótlását. Ez jelentősen leegyszerűsíti az ipari gyártási folyamatot, javítja a hatékonyságot, és nagymértékben csökkenti a berendezés- és infrastrukturális beruházásokat.

A cianidozási folyamat szigorú őrlési finomságot igényel.

A tipikus aranytartalmú kvarcvénás oxidált érceknél az aranytartalmú ásványok rossz úsztatása miatt általában nehéz jó ásványi feldolgozási mutatókat elérni flotációs módszerekkel. A szénpép eljárás alkalmazásával azonban minimális káros szennyeződés mellett 93% feletti teljes visszanyerési arány érhető el.

Amint azt korábban említettük, a cianidozási folyamat hatékonysága a kapszulázott arany felszabadításának képességétől függ, így az őrlés különösen fontos a széncellulóz üzemek előkészítő műveletei során. A közönséges széncellulóz üzemekben a ciánozásra alkalmas őrlési finomsághoz jellemzően az anyag 80-95%-ának kell -0.074 mm-nél finomabbnak lennie. Egyes, elterjedt ásványi eloszlású bányákban az is lehet, hogy a 95% feletti finomság -0.037 mm-nél finomabb legyen. Ez azt jelzi, hogy a széncellulóz-üzemekben az őrlés egyetlen szakaszában a kívánt finomság elérése meglehetősen nagy kihívást jelent, gyakran két vagy akár három őrlési szakaszt tesz szükségessé.

Az őrlési koncentráció szabályozása főként a betáplált víz térfogatának, az érc betáplálási mennyiségének és a visszatérő homok arányának beállításával érhető el. Ha az őrlési koncentráció túl magas, növelni kell a betáplált víz mennyiségét, csökkenteni kell az érc betáplálási mennyiségét a kétlépcsős zárt láncú őrlési folyamatban, és növelni kell a visszatérő homok arányát, és fordítva. A túlfolyó koncentráció szabályozása a túlfolyó betáplált víz mennyiségének, a túlfolyó gát magasságának, a bemeneti és kimeneti méreteknek, valamint a túlfolyó kimenet méretének beállításával kezelhető. A túlfolyó finomságának szabályozásához be kell állítani a túlfolyó gát magasságát, a túlfolyó kimenet méretét, az acélgolyók mennyiségét és arányát, az őrlési koncentrációt és a túlfolyó koncentrációt.

Összefoglalva, az őrlési művelet összes műszaki paramétere összefügg, kiegészíti és korlátozza egymást. Ezért a kiigazítási és ellenőrzési folyamat során átfogó és összehangolt megközelítést kell alkalmazni.

A hidrolízis megelőzése cianidok nagyon fontos.

Az általunk gyakran használt cianidok (kálium-cianid, nátrium-cianid , kalcium-cianid) mind erős bázisok és gyenge savas sók, amelyek hajlamosak hidrolízisre vízben, hidrogén-cianidot képezve, ami befolyásolhatja a cianidionok koncentrációját a pépben. Ezért kulcsfontosságú a cianidok hidrolízisének megakadályozása a kioldási folyamat során. A leghatékonyabb módszer a hidroxidionok koncentrációjának növelése, amit általában a pH-érték növelésének nevezünk. Az iparban a leggazdaságosabb pH-beállító szer a mész, de a mész könnyen flokkulációt is okozhat a pH beállításakor. Ezért az őrlési művelet során adagoljuk, hogy biztosítsuk a jó diszpergálódást. A cianidos kioldás során az oldatnak bizonyos lúgosságot kell fenntartania a cianidok bomlásának megakadályozása érdekében, de a cianidoldat lúgossága nem lehet túl magas, mivel ez csökkentheti az arany oldódási sebességét.

A kioldási idő növekedésével az arany kioldódási sebessége javul, de egy bizonyos pont után a kioldódási idő további meghosszabbítása nem növeli jelentősen az arany kioldódási sebességét. Ezért elengedhetetlen egy bizonyos kioldódási idő biztosítása a cianidos kilúgozás során, hogy garantálni lehessen a hatékony aranykioldódást. Általában a széncellulóz-műveletek során a pH-érték a leghatékonyabb, ha 10 és 11 között van.

A pépkoncentráció szabályozása a cianidálási folyamat kulcsfontosságú szempontja.

Legyen szó aranyról és cianidról vagy arany-cianidról és aktív szénről, elegendő érintkezés szükséges a jó ásványi feldolgozási mutatók eléréséhez, ami nagy követelményeket támaszt a pépkoncentrációval szemben. Ha a koncentráció túl magas, könnyen kicsapódhat az aktív szén felületére; ha túl alacsony, könnyen leülepedhet. Ezenkívül a megfelelő pH-érték és cianidkoncentráció fenntartásához nagy mennyiségű reagenst kell hozzáadni. A cianidok kiválasztásakor olyan tényezőket kell figyelembe venni, mint a viszonylagos aranyoldó képesség, a stabilitás és a szennyeződések hatása az arany oldódására.

Több éves gyártási gyakorlat után úgy gondolják, hogy a 40-45%-os koncentráció a szénpép arany extrakciójához és a 300-500 ppm cianidkoncentráció alkalmasabb. Azonban, mint korábban említettük, az őrlés jellemzően két-három műveleti szakaszt igényel, és a végtermék koncentrációja általában 20% alatt van. Ezért a pépet a kilúgozási műveletbe lépés előtt sűrítési folyamaton kell átesni.

A nátrium-cianid koncentrációjának szabályozását a kioldási művelet során a következő elvek szerint kell végezni: az aranyoldódási hatékonyság biztosítása mellett megfelelően csökkenteni kell a nátrium-cianid koncentrációját, hogy a nátrium-cianid koncentrációja az összes sorozatú kioldótartályban egységes legyen, vagy biztosítani kell, hogy a korábbi kioldótartályokban a nátrium-cianid koncentrációja magasabb legyen, mint a későbbiekben. Minél kisebb a nátrium-cianid koncentráció ingadozási tartománya az egyes kioldótartályokban, annál jobb. Célszerű, ha a nátrium-cianidot adagoló kioldótartályok aránya a kioldótartályok teljes számához képest magasabb. A nátrium-hidroxid koncentrációjának gyakoribb mérése előnyös az üzemi műszaki feltételek ellenőrzése szempontjából. A nátrium-cianidot általában körülbelül 10%-os koncentrációban adják minden tartályhoz.

A cianidos kilúgozási folyamat alapmechanizmusa

A fenti képletből látható, hogy a cianidálási folyamat oxigénigényes folyamat, mivel a gyártás során az oxigén bevezetése felgyorsíthatja a kioldódási sebességet. Természetesen megfelelő módon adhatunk hozzá oxidálószereket is, például hidrogén-peroxidot; azonban a túlzott oxidálószerek cianát ionok képződéséhez vezethetnek a cianidból, ami nem előnyös a kilúgozási folyamat szempontjából.

A képletből azt is láthatjuk, hogy 1 mol aranyhoz mindössze 2 mol cianid szükséges a komplexképzéshez. Tömegét tekintve körülbelül 1 g aranyhoz 0.5 g cianid szükséges kioldószerként. A tényleges gyártás során azonban más ásványok, például ezüst, réz, ólom és cink hatása miatt, amelyek cianiddal komplexképző reakciókon is keresztülmenhetnek, a reagensek adagolása nem korlátozódhat pusztán számításokra. A végső kilúgozási sebesség alapján kell beállítani, és nyomon kell követni a beállításokat, amikor az érc tulajdonságai megváltoznak. Általában a számított értéknél 200-500-szor nagyobb tartomány tekinthető ésszerűnek. Összefoglalva, a cianidionok koncentrációjának biztosítása a pépben elengedhetetlen feltétele a jó mutatók elérésének.

Amikor a betöltött szénre adszorbeált arany mennyisége meghaladja a 3000 g/t értéket, úgy tekintjük, hogy a szénpép teljes adszorpciós folyamata befejeződött. A magas réz- és ezüstszennyeződésű ércek azonban befolyásolhatják az aktív szén adszorpciós kapacitását is, ami azt eredményezi, hogy az arannyal töltött szén nem éri el a kitűzött célokat. Ha az aktív szén már nem rendelkezik adszorpciós képességgel, telítettnek tekintjük. A telített aktív szén esetében deszorbeálnunk és elektrolizálnunk kell, hogy aranyat kapjunk. A későbbi műveletek azonban bonyolultabbak és nagyobb befektetést igényelnek. A magas aranytermelési sűrűségű régiókban az arannyal töltött szenet haszonszerzés céljából értékesíthetjük, vagy egyszerűbb módszer az arany kinyerése elégetéssel.

Shaanxi United Chemical a nátrium-cianid professzionális gyártója és szállítója, amely a különféle iparágakban, például a bányászatban és a kémiai szintézisben használt kulcsfontosságú vegyi anyag. A szakmai csapat a United Chemical nemcsak termékeket kínál, hanem átfogó műszaki támogatást is kínál. Széleskörű iparági tapasztalattal rendelkező szakértőink minden felmerülő kérdésre vagy kihívásra képesek válaszolni. Shaanxi választásával United Chemical a nátrium-cianid beszállítójaként rengeteg tudáshoz és erőforráshoz fog hozzáférni, amelyek javíthatják működését és javíthatják a hatékonyságot. Csatlakozzon hozzánk most, hogy megtapasztalja a professzionális műszaki támogatást és a kiváló minőségű termékeket.