יישום ומחקר של תהליך ציאנידציה לעפרות זהב נושאות נחושת

מבוא

בתחום הפקת הזהב, ה- תהליך ציאנידציה כבר זמן רב מהווה אבן יסוד בשל הסלקטיביות וההיתכנות שלו. עם זאת, כאשר מתמודדים עם עפרות זהב המכילות נחושת, מורכבות המינרלוגיה מציבה אתגרים ייחודיים. ככל שדרגות גופי עפרות הנחושת, הכסף והזהב ממשיכות לרדת ברחבי העולם, והמינרלוגיה הסובבת הופכת מגוונת יותר, חיוני לייעל את תהליך הציאנידציה עבור עפרות מורכבות אלו. פוסט בבלוג זה מתעמק ביישום ובמחקר של ציאנידציה עבור עפרות זהב המכילות נחושת, במטרה לספק תובנות לגבי שיטות טיפול יעילות.

אתגרים בציאנידציה של עפרות זהב המכילות נחושת

מורכבות מינרלוגית

עפרות זהב המכילות נחושת מכילות לעיתים קרובות מגוון מינרלים, כולל מינרלים של גופרתי מתכת כגון פיריט, פירוטיט, כלקופיריט וספלריט. בנוסף, הן עשויות להכיל יונים כמו Fe²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, S²⁻ ו-Fe³⁺ בעיסת העפרה. במהלך תהליך שטיפת הציאנידציה, רכיבים אלה יכולים לצרוך כמות גדולה של ציאניד וחמצן מומס. לדוגמה, נוכחות של Cu²⁺ יכולה להגיב עם ציאניד, וליצור קומפלקסים יציבים, ובכך להפחית את הציאניד החופשי הזמין להמסת זהב. זה לא רק מגביר את צריכת הציאניד אלא גם מקטין את יעילות שטיפת הזהב.

צריכת ציאניד

תכולת הנחושת הגבוהה בעפרות מובילה לעודף צריכת ציאנידהנחושת המסיסה בנוזלי השטיפה מגיבה עם ציאניד, וגורמת לעלויות תפעול גבוהות באופן בלתי מתקבל על הדעת. במקרים מסוימים, דרגות הנחושת בחומרי ההזרמה עשויות להשתנות עם הזמן, כפי שנראה במכרה גדה בק של חברת הכרייה אנגלו-אסיאתית באזרבייג'ן. לאחר הפעלת מפעל עיבוד עפרות הזהב והשרף-בעיסה, דרגות נחושת גבוהות מהצפוי הובילו לעלייה בצריכת ציאניד, למרות יכולתו של המפעל להתמודד עם ריכוזי נחושת גבוהים בנוזלי השטיפה מבלי להשפיע באופן משמעותי על ייצור הזהב.

יישום תהליך ציאנידציה לעפרות זהב נושאות נחושת

אמוניה - שטיפה בסיוע ציאניד

גישה אחת להתמודדות עם האתגרים הכרוכים בציאנידציה של עפרות זהב המכילות נחושת היא שימוש בשטיפת ציאניד בסיוע אמוניה. במכרה גדה בק, הוכנסה אמוניה למעגל השטיפת הנחושת כדי להפחית את צריכת הציאניד. שיטה זו נמצאה יעילה בהפחתת צריכת הנחושת בחצי, ובכך הובילה להפחתה משמעותית בצריכת הציאניד במערכת השטיפת הנחושת בקנה מידה מלא. לשימוש באמוניה במערכות שטיפת נחושת-ציאניד זהב יש היסטוריה ארוכה, שראשיתה בשנת 1902, כאשר האנט רשם פטנט על השימוש בו להפחתת צריכת ציאניד במהלך שטיפת זהב מעפרות המכילות נחושת. תהליך האמוניה-ציאניד שימש באופן מסחרי לטיפול בפסולת מקומסטוק לוד בנבאדה ובעפרת זהב נחושתית בדייל, קליפורניה.

טיפול מקדים של עיסת עפרות

טיפול מקדים של עיסת העפרה הוא שלב חשוב נוסף בתהליך הציאנידציה של עפרות זהב המכילות נחושת. טיפול מקדים אלקלי יכול להפחית את צריכת הציאניד ולשפר את קצב שטיפת הציאניד של הזהב. כאשר עיסת העפרה אינה מטופלת מקדים, כמות ה-CN⁻ החופשית בה היא הנמוכה ביותר, דבר המצביע על כך ש-CN⁻ נצרך על ידי Fe²⁺, Zn²⁺, S²⁻ ויונים אחרים, ותכולת יוני Cu²⁺, Fe³⁺, Zn²⁺ היא גם הנמוכה ביותר. לאחר טיפול מקדים, כמות ה-CN⁻ החופשית בעיסת העפרה גבוהה יחסית, ויוני Cu²⁺, Fe³⁺, Zn²⁺ גבוהים מאלה ללא טיפול מקדים, מה שאומר שצריכת ה-CN⁻ החופשית לאחר הטיפול המקדים מצטמצמת, והיונים המזיקים אינם נצרכים על ידי CN⁻. לכן, טיפול מקדים אלקלי לפני שטיפת ציאניד יכול להיות מועיל.

כיווני מחקר ואופטימיזציה

פיתוח ריאגנטים ותהליכים חדשים

חוקרים חוקרים ללא הרף ריאגנטים ותהליכים חדשים לשיפור תהליך הציאנידציה של עפרות זהב המכילות נחושת. לדוגמה, השימוש בחומרי חמצון עזר הוא תחום התמקדות. הוספת חומרי חמצון (כגון חמצן טהור או תחמוצות אחרות) במהלך תהליך השטיפה יכולה להגדיל את תכולת "החמצן הפעיל היעיל" בעיסת העפרה, לשפר את סביבת השטיפה של הציאנידציה, להאיץ את מהירות השטיפה, לקצר את זמן השטיפה ולהפחית את צריכת הציאניד. השימוש בחומרי חמצון עזר קודם באופן נרחב ברחבי העולם כטכנולוגיה אופטימלית לייעול תהליך הציאנידציה. בנוסף, פיתוח חומרי שטיפה חדשים, כגון תיוסולפט, שהראה פוטנציאל בהפקת זהב מעפרות זהב המכילות נחושת ביעילות גבוהה, הוא גם כיוון מחקר חשוב.

אינטגרציה ואופטימיזציה של תהליכים

שילוב תהליכים שונים יכול גם להוביל לתוצאות טובות יותר. לדוגמה, שילוב מתקן ההדחה באמצעות ערימה עם פעולות הדחיפה/ADR/SART קיימות, כפי שנעשה במכרה גדה בק, יכול להפוך את התהליך הכולל ליעיל יותר. מערכת השרף-בתוך-עיסה, שבה זהב מופק מעיסת ההדחה על ידי מגע עם שרף חילוף יונים ספציפי לזהב, היא חלק מרכזי בשילוב זה. על ידי אופטימיזציה של שילוב התהליכים והציוד הללו, ניתן לשפר את הביצועים הכוללים של תהליך הציאנידציה עבור עפרות זהב המכילות נחושת.

סיכום

תהליך הציאנידציה לעפרות זהב המכילות נחושת נותר שיטה חיונית בתעשיית הכרייה למרות אתגריה. באמצעות אסטרטגיות כגון שטיפת ציאניד בסיוע אמוניה, טיפול מקדים בעיסה, ומחקר ופיתוח מתמשכים של ריאגנטים חדשים ואינטגרציות תהליכים, ניתן לשפר את היעילות והכדאיות הכלכלית של תהליך הציאנידציה. ככל שתעשיית הכרייה ממשיכה להתמודד עם אתגרי ירידה באיכות העפרות ומינרלוגיה מורכבת, חדשנות מתמשכת בתהליך הציאנידציה לעפרות זהב המכילות נחושת תהיה חיונית כדי להבטיח ייצור זהב בר-קיימא.