Ambito di applicazione e flusso di processo del metodo di lisciviazione in vasca di cianurazione per miniere d'oro

1. introduzione

Il metodo di lisciviazione in vasca con cianurazione è un processo importante nell'estrazione dell'oro dai minerali. Questo metodo ha un suo specifico ambito di applicazione e una serie di fasi di processo ben definite, che svolgono un ruolo cruciale nell'estrazione efficiente delle risorse aurifere.

2. Ambito applicabile

2.1 Requisiti dimensionali delle particelle di minerale

I minerali d'oro adatti al metodo di lisciviazione in vasca presentano tipicamente una disseminazione aurea a grana fine. Quando le particelle d'oro nel minerale sono molto fini, è difficile separarle con semplici metodi di separazione fisica, come la separazione per gravità. In questi casi, è possibile utilizzare il metodo di lisciviazione in vasca con cianurazione. Ad esempio, in alcuni minerali d'oro di tipo ossido, l'oro si presenta spesso sotto forma di grani fini, che possono essere trattati efficacemente con la lisciviazione in vasca.

2.2 Requisito di grado del minerale

Questo metodo è particolarmente adatto per minerali d'oro a basso o bassissimo tenore. Per minerali d'oro ad alto tenore, potrebbero essere preferibili metodi di estrazione più efficienti e meno dispendiosi in termini di tempo. Tuttavia, per minerali a basso tenore, dove il contenuto d'oro per unità di massa è relativamente basso, il metodo di lisciviazione in vasca può comunque garantire un'estrazione economica in determinate condizioni. Il costo relativamente basso del processo di lisciviazione in vasca lo rende un'opzione praticabile per la lavorazione di tali minerali.

2.3 Requisito di permeabilità del minerale

Anche i minerali con bassa permeabilità sono adatti alla lisciviazione in vasca. Se il minerale ha una buona permeabilità, la soluzione di cianuro può fluire attraverso il minerale troppo velocemente, con conseguente tempo di contatto insufficiente tra il cianuro e l'oro e quindi una riduzione del tasso di lisciviazione dell'oro. Al contrario, per i minerali con bassa permeabilità, il metodo di lisciviazione in vasca consente di controllare la velocità di flusso e il tempo di contatto della soluzione di cianuro nel minerale per garantire migliori risultati di lisciviazione. Ad esempio, i minerali di tipo "copertura di ossido di ferro" contenenti oro a grana fine e i minerali di tipo "vena di quarzo ossidato" con oro a grana fine hanno spesso una permeabilità relativamente bassa e sono piuttosto adatti alla lisciviazione in vasca. Il metodo di lisciviazione in vasca può raggiungere un tasso di recupero dell'arricchimento del 70-90% per tali minerali.

3. Flusso del processo

3.1 Preparazione delle vasche di lisciviazione

Le vasche di lisciviazione utilizzate nel processo sono solitamente realizzate in materiali come legno, ferro o cemento. Il fondo della vasca può essere piatto o leggermente inclinato e la forma può essere circolare, rettangolare o quadrata. All'interno della vasca è installato un falso fondo costituito da piastre perforate resistenti agli acidi. Sul falso fondo viene posato un telo filtrante, sul quale viene ricoperta una griglia realizzata con listelli di legno o di metallo resistente alla corrosione. Il falso fondo viene utilizzato per filtrare e sostenere il minerale. Prima di iniziare il processo di lisciviazione, è necessario assicurarsi che le vasche, in particolare la vasca di lisciviazione e quella per i liquidi poveri, siano impermeabili e sostanzialmente asciutte.

3.2 Pretrattamento del minerale - Frantumazione e vagliatura

I minerali auriferi estratti devono essere frantumati fino a raggiungere una determinata granulometria. Innanzitutto, i minerali vengono introdotti nella fase di frantumazione per la semplice dissociazione. A seconda della granulometria desiderata, si distinguono operazioni di frantumazione grossolana, media e fine. Solitamente, per la frantumazione grossolana viene utilizzato un frantoio a mascelle, che può ridurre la granulometria a circa 50-100 mm. Successivamente, per la frantumazione media e fine, viene utilizzato un frantoio a cono, che riduce la granulometria a un intervallo compreso tra 5 e 25 mm. Dopo la frantumazione, i minerali vengono setacciati da un vaglio vibrante per garantire una granulometria uniforme. I minerali a grana grossa che non soddisfano i requisiti vengono restituiti al frantoio per una nuova frantumazione, mentre i minerali di granulometria qualificata passano alla fase successiva.

3.3 Processo di lisciviazione

1. Caricamento dei minerali nella vasca : i minerali frantumati e vagliati vengono caricati nella vasca di lisciviazione.

2. Preparazione della soluzione di lisciviazione : Nella vasca per liquidi poveri, si prepara una soluzione alcalina di cianuro da utilizzare come agente di lisciviazione. La concentrazione della soluzione di cianuro è solitamente controllata entro un certo intervallo, generalmente compreso tra lo 0.05% e lo 0.1%, che viene determinato sperimentalmente in base alle specifiche proprietà del minerale. Questa concentrazione garantisce un'estrazione efficiente dell'oro, riducendo al minimo l'impatto ambientale.

3. Procedura di lisciviazione : La soluzione di lisciviazione preparata viene pompata nella vasca di lisciviazione. Durante il processo, la soluzione di lisciviazione permea lentamente attraverso lo strato di minerale. L'oro presente nel minerale reagisce con il cianuro nella soluzione in presenza di ossigeno (di solito, viene introdotta aria nella vasca). L'equazione principale della reazione chimica è: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). In questa reazione, l'oro forma complessi oro-cianuro solubili e si dissolve nella soluzione. Il tempo di lisciviazione è relativamente lungo, generalmente varia da diversi giorni a diverse settimane, a seconda di fattori quali la natura del minerale, la granulometria del minerale e la concentrazione della soluzione di lisciviazione. Durante il processo di lisciviazione, è necessario monitorare regolarmente la concentrazione della soluzione di lisciviazione, il valore del pH e il contenuto di oro nella soluzione per garantire che la reazione di lisciviazione avvenga in condizioni ottimali.

3.4 Separazione dell'oro - Soluzione contenente oro (ricco - liquido)

Una volta raggiunto un certo tempo di lisciviazione e, tramite rilevazione, quando la concentrazione e la qualità del liquido soddisfano i requisiti, la soluzione aurifera (liquido ricco) viene scaricata dal fondo del tino. Il liquido ricco contiene complessi di oro e cianuro disciolti e deve essere ulteriormente trattato per recuperare l'oro.

3.5 Recupero dell'oro

1. Metodo di spostamento con polvere (o fogli) di zinco : Un metodo comune per il recupero dell'oro è il metodo di spostamento con polvere (o fogli) di zinco. Lo zinco ha una proprietà riducente più forte dell'oro. Quando la polvere o i fogli di zinco vengono aggiunti al liquido ricco, si verifica una reazione di spostamento. L'equazione della reazione chimica è: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). L'oro viene spostato dal complesso oro-cianuro dallo zinco e precipita sotto forma di particelle solide. Dopo la reazione di spostamento, la miscela solido-liquido viene filtrata per ottenere solidi contenenti oro, che vengono poi ulteriormente lavorati per la fusione.

2. Metodo di adsorbimento su carbone attivo : Un altro metodo è l'adsorbimento su carbone attivo . Il carbone attivo ha un'ampia superficie specifica e una forte capacità di adsorbimento. Il liquido ricco viene fatto passare attraverso una colonna riempita di carbone attivo . I complessi oro-cianuro presenti nella soluzione vengono adsorbiti sulla superficie del carbone attivo. Dopo l'adsorbimento, il carbone attivo con l'oro adsorbito (carbone caricato) viene separato dalla soluzione. Successivamente, il carbone caricato viene sottoposto a un trattamento di desorbimento. Solitamente, si utilizza una soluzione di desorbimento (come una miscela di idrossido di sodio e cianuro di sodio ) per desorbire l'oro dal carbone attivo a una determinata temperatura e pressione. La soluzione contenente oro desorbito viene quindi elettrolizzata per ottenere l'oro.

3.6 Trattamento dei residui e dei liquidi di scarto

1. Trattamento degli scarti di lavorazione : Dopo il recupero dell'oro, gli scarti di lavorazione contengono ancora una certa quantità di cianuro e altre impurità. Per soddisfare i requisiti di protezione ambientale, gli scarti devono essere trattati. Un metodo comune consiste nell'aggiungere agli scarti reagenti come il metabisolfito di sodio e il solfato di rame per decomporre e rimuovere il cianuro. Dopo il trattamento, gli scarti possono essere stoccati correttamente o ulteriormente lavorati.

2. Trattamento dei rifiuti liquidi : I rifiuti liquidi generati durante il processo contengono cianuro e altre sostanze nocive. Devono essere trattati mediante processi quali precipitazione chimica, scambio ionico e trattamento biologico per ridurre il contenuto di sostanze nocive e rispettare gli standard nazionali di scarico prima di essere rilasciati.

4. CONCLUSIONE

Il metodo di lisciviazione in vasca con cianurazione ha un campo di applicazione unico nell'industria mineraria aurifera, in particolare per minerali auriferi a grana fine, a basso tenore e a bassa permeabilità. Attraverso una serie di rigorose fasi di processo, questo metodo può estrarre efficacemente l'oro dai minerali. Tuttavia, è importante notare che, a causa dell'uso di cianuro nel processo, è necessario adottare rigorose misure di sicurezza e protezione ambientale per garantire la sicurezza dei lavoratori e ridurre al minimo l'impatto ambientale. Con il continuo sviluppo della tecnologia mineraria, si prevede che ulteriori miglioramenti e ottimizzazioni di questo processo miglioreranno l'efficienza di estrazione dell'oro e ridurranno i costi, garantendo al contempo il rispetto dell'ambiente.