שחזור זהב יעיל באמצעות נתרן ציאניד: סקירה כללית של תהליך פחמן

מיצוי זהב ציאניד נמצא בשימוש נרחב במכרות זהב בשל יכולת ההסתגלות החזקה שלו לעפרות, יכולת הפקת זהב באתר ושיעורי התאוששות גבוהים. עם זאת, בשל בעיות הגנת הסביבה, ננקטים אמצעים לטיפול בשפכים לפני ואחרי האחסון כדי להשיג אפס הפרשות, או להשתמש ב-low-ציאניד או חומרי שטיפה ללא ציאניד כדי להגן על הסביבה האקולוגית האזורית. מאמר זה מציג את פעולות הציאניד ו פחמןהפקת זהב בעיסה (CIP), במטרה להבין את עקרונות הפקת הזהב תוך ביטול זיהום ומעבר לכרייה ידידותית לסביבה.

מיצוי זהב ציאניד

הגורמים התפעוליים כוללים את ריכוזי הציאניד והחמצן, הטמפרטורה, הגודל והצורה של חלקיקי הזהב בעפרה, צפיפות העיסה, תכולת הרדיפה, סרט פני השטח על חלקיקי זהב וזמן שטיפה.

כאשר ריכוז הציאניד נמוך, מסיסות החמצן גבוהה יחסית, וקצב הפירוק של הזהב תלוי בריכוז הציאניד; כאשר ריכוז הציאניד גבוה, קצב הפירוק של הזהב נקבע אך ורק על ידי ריכוז החמצן, בדרך כלל נע בין 0.03% ל-0.05%. לעתים קרובות מוסיפים חומרים מחמצנים מסוימים, עזרי שטיפה או הזרקת חמצן ישירה כדי לשפר משמעותית את יעילות השטיפה. במפעל אחד של פחמן בעיסה, החלפת אוויר בגז עשיר בחמצן (מעל 90% חמצן) במיכל השטיפה העלתה את קצב השטיפה ב-0.89 נקודות אחוז. במפעל אחר, הוספת 0.1 ק"ג/טון של 98% עופרת אצטט למיכל השטיפה הראשון הביאה לירידה בדרגת הזהב של הזנב מ-0.218 גרם/טון ל-0.209 גרם/טון. קצב הפירוק של זהב בתמיסת ציאניד עולה עם הטמפרטורה, נשמר בדרך כלל בין 10°C ל-20°C; מתחת ל-1.34 מעלות צלזיוס, זהב מתגבש, וזו הסיבה שהצמחים הצפוניים משתמשים לעתים קרובות במפוחים כדי להפשיר צינורות חסומים בחורף. מעל 34.7 מעלות צלזיוס, הזהב הופך לנוזל, ולעתים קרובות משחרר גז. כדי לייצב ולהפחית הפסדים כימיים, מוסיפים כמות מתאימה של אלקלי כדי לקדם את התגובה לקראת הידרוליזה; אלקלי זה מכונה אלקלי מגן.

חלקיקי זהב עדינים הם בעלי שטח פנים גדול חשוף, מה שהופך אותם למסיסים בקלות בציאניד. בנוסף, זהב מתקלף, חלקיקי זהב כדוריים קטנים וחלקיקי זהב עם נקבוביות פנימיות מומסים בקלות רבה יותר. צפיפות עיסת נמוכה יותר גורמת לצמיגות נמוכה יותר, המאפשרת ליוני ציאניד ולחמצן להתפזר מהר יותר אל פני השטח של חלקיקי זהב, מה שמוביל לפירוק מהיר יותר ושיעורי שטיפה גבוהים יותר. עם זאת, ריכוז נמוך יותר יכול להגדיל את נפח העיסה, להעלות את עלויות הציוד והריאגנטים. צפיפות העיסה המתאימה היא בדרך כלל 40% עד 50%, אך במקרים עם תכולת בוץ גבוהה ותכונות מורכבות, יש לשלוט בה ב-20% עד 30%. זיהומים יכולים ליצור סרטים שונים על פני השטח של חלקיקי זהב, המשפיעים על שטיפת הזהב. מינרלים קשורים מגיבים עם חמצן, ציאניד ואלקלי, ומפריעים למיצוי זהב. ככל שעובר זמן השטיפה, קצב השטיפה משתפר עד גבול מסוים, ולאחר מכן הקצב יורד עקב הקטנת נפח וגודל הזהב, מה שמגדיל את המרחק בין ציאניד, חמצן מומס ומתחמי זהב, בעוד זיהומים מצטברים ויוצרים סרטי שטיפה מזיקים. ה"הידבקות" של מערבל מיכל השטיפה נובעת לרוב מריכוז גבוה, עדינות נמוכה וזרימת אוויר לא מספקת, כמו גם מהפער המבני בין האימפלר התחתון לתחתית המיכל. בסדנה אחת של ציאניד, לאחר שהטנק נתקע, נדרשה התערבות ידנית, תוך שימוש ברובי מים בלחץ גבוה, רובי אוויר ומוטות פלדה ארוכים כדי לפנות את הצינורות החסומים. בסופו של דבר התגלה שהפער בין האימפלר התחתון לתחתית המיכל היה פי ארבעה מהגודל המקובל, ולאחר התאמה, הבעיה נפתרה.

מיצוי זהב של פחמן בתוך עיסת (CIP).

הגורמים התפעוליים כוללים פחמן פעיל ספיחה, דסורפציה ואלקטרוליזה, ורגניזציה של פחמן.

לפני השימוש בפחם פעיל, יש "לחדד ולהסיר אבק" באמצעות טחינה מוקדמת. בעת רכישת פחמן, חיוני לוודא שגם יכולת הספיחה וגם החוזק מצוינים, עם צפיפות מילוי של 0.50 ק"ג/ליטר עד 0.55 ק"ג/ליטר. גודל החלקיקים צריך להיות אחיד, בדרך כלל בין 6 mesh ל-12 mesh או 6 mesh ל-16 mesh, ותכולת האפר והחומר הנמוך לא יעלה על 3%. במפעל מסוים של עיסת פחמן, התכולה הגבוהה של אבקת פחמן הביאה לכך שדרגת הזהב הנוזלי הנגרמת עלתה על הרמה המקובלת ביותר מפי 16, מה שהוביל לאובדן זהב, המחייב החלפה מלאה של הפחמן. צפיפות הפחמן במיכל הספיחה עולה בשיפוע; בהתחשב בהזדקנות, החלפת פחמן תכופה מועילה להתאוששות זהב. במפעל עיסת פחמן אחד, מחזור החלפת הפחמן שונה מכל 3 ימים לכל יום אחר, וכתוצאה מכך עלייה של 25% בייצור.

איבוד פחמן במהלך גלישה יוביל גם לאובדן זהב, הנגרם בעיקר על ידי סתימה של מסך הפרדת הפחמן. יש צורך להסיר פסולת מראש לאחר המסווג והציקלון. מסך הפרדת הפחמן צריך להשתמש במסך גלילי אופקי, וניתן לטפל בבעיות גם על ידי הפחתת ריכוז התרחיץ או התאמת צפיפות הפחמן התחתונה וזרימת האוויר בתעלת האוויר הצדדית של מסך ההפרדה. הנושא המדאיג ביותר הוא דליפת פחמן ממיכל זנב הספיחה; מסך בטיחות של 40 רשתות על מיכל הערבוב של הזנב ממלא תפקיד מכריע של "שמירה על הסף", ויש לבדוק אותו ולתחזק אותו באופן קבוע כדי לוודא שהוא שלם. כדי להפחית את שחיקת הפחמן, נהוג להשתמש בערבוב במהירות נמוכה.

ספיגה ואלקטרוליזה מתבצעים בתמיסה של 1% נתרן הידרוקסיד ו סודיום ציאניד בלחץ של 0.35 MPa עד 0.39 MPa, השגת ספיגה בטמפרטורות של 135°C עד 160°C, שהיא מעל נקודת הרתיחה של התמיסה. דרגת הזהב בפחמן המדולדל היא מתחת ל-50 גרם/ט, וכיום, ספיגה ואלקטרוליזה שאינה ציאניד מיושמים באופן נרחב.

עבור התחדשות פחמן, משתמשים בתמיסת חומצה חנקתית או חומצה הידרוכלורית מדוללת בשיעור של 3% עד 5% להשרייה למשך 0.5 עד 1 שעה (זה נכון להלן), תוך ערבוב ידני לסירוגין. לאחר ההשריה, הפחמן נשטף במים כדי להסיר את תמיסת החומצה, ולאחר מכן השרייה בתמיסת נתרן הידרוקסיד 1% לנטרול כל חומצה שנותרה. לבסוף, הפחמן נשטף עם פי 2 עד 3 מנפח המים ביחס למצע הפחמן.

ריכוז ציאניד, אלקליניות וצפיפות פחמן

לאחר מדידת ריכוז התמיסה, מסננים אותה באמצעות משפך עם נייר סינון. קח נפח מסוים (במיליליטר) לתוך בקבוק חרוטי, הוסף 3-5 טיפות של מתיל כתום, והתמיסה תראה צבע צהוב בהיר. טיטר עם תמיסת חנקתי כסף סטנדרטית עד להופעת צבע ורוד; נפח חנקת הכסף הנצרך בצינור טיטרציית החומצה מציין את תכולת הציאניד, התואמת את ריכוז הציאניד. ניתן להתאים זאת על ידי שינוי קצב הזרימה של סודיום ציאניד פִּתָרוֹן. בתמיסה זו מוסיפים 1-2 טיפות פנולפטלין, שיהפוך לוורוד, וטיטררו בתמיסת חומצה אצטית סטנדרטית עד שהצבע הוורוד ייעלם. ההבדל ברמת המיניסקוס בצינור טיטרציה חומצה לפני ואחרי טיטרציה מעיד על נפח החומצה האצטית הנצרכת (במיליליטר), התואם לתכולת הגיר. לפעמים, חומצה אוקסלית משמשת לטיטרציה, השולטת על ה-pH של התרחיץ להיות בין 10 ל-12. תכולת תחמוצת הסידן בתמיסה היא בערך 0.01% עד 0.02%. ניתן להתאים את האלקליות גם על ידי שינוי כמות הליים הנוספת. לדוגמה, במזין סיד מסוג דיסק, ניתן לשלוט בכמות על ידי כוונון מיקום הבלאט.

סיר פחמן גלילי בנפח 1 ליטר, עם ידית עשויה מרצפת δ8, בעל אורך ידית של כ-75% מעומק המיכל. החלק העליון של הידית מחובר למכסה ברזל חצי פתוח של הסיר עם חוט ברזל עדין או חוט ניילון. על ידי הידוק או שחרור החוט או החוט, הפחמן יכול להיכנס לסיר. לאחר הוצאת הסיר מהמיכל, שפכו את תמיסת הפחמן שנאספה לתוך מסננת דגימה, שטפו אותה היטב במים נקיים, והוציאו את כל טיפות המים לפני שקילת כמות הפחמן, שנותנת את צפיפות הפחמן למדידה זו, מבוטאת בגרמים לליטר. דגימות נלקחות מהחלק העליון, האמצעי והתחתון של המיכל, והערך הממוצע נלקח כצפיפות הפחמן של המיכל. התהליכים של מיצוי פחמן, הזרקה, פריקה ושטיפת חומצה עברו כולם אוטומטית באמצעות הזרקת מים בלחץ. לכן, ניתן לנהל את התאמת צפיפות הפחמן במיכל הספיחה באמצעות פחמן מועלה באוויר ופחמן המוזן בכוח הכבידה על בסיס תוצאות זיהוי.

להצעות מקצועיות נוספות? צרו קשר!

טיפים חמים: אם אתה רוצה לדעת מידע נוסף, כמו הצעת מחיר, מוצרים, פתרונות וכו',