金抽出のためのシアン化法とCIP法の操作

金抽出におけるシアン化法は、多様な鉱石への高い適応性、現場での金生産能力、そして高い回収率といった利点から、金鉱山で広く採用されています。しかしながら、環境影響評価の観点から、鉱山では排水を貯水池に流入する前または後に処理して排水ゼロを実現するか、あるいは低シアン化物または無シアン化物の浸出剤を使用して地域の生態環境を保護しています。本稿では、金抽出におけるシアン化法とカーボンインパルプ法の手順を紹介します。その目的は、金抽出のメカニズムを理解するだけでなく、汚染をなくし、環境に優しい鉱山の設立へと繋げることです。

金抽出のためのシアン化

操作上の要因には、シアン化物と酸素の濃度、温度、鉱石中の金粒子のサイズと形状、パルプの濃度、スライムの含有量、金粒子の表面膜、浸出時間などがあります。

シアン化物濃度が低い場合、酸素の溶解度は比較的高く、金の溶解速度はシアン化物濃度に依存します。シアン化物濃度が高い場合、金の溶解速度は酸素濃度のみによって決まります。一般的に、シアン化物濃度は0.03%から0.05%の範囲です。特定の酸化剤、浸出助剤を添加したり、酸素を直接導入したりすることで、浸出効果が大幅に向上します。

たとえば、カーボンインパルプ工場では、空気を酸素を多く含むガス（酸素含有量 90% 以上）に置き換えて、それを浸出タンクに注入しました。その結果、浸出率は 0.89 パーセント ポイント増加しました。濃縮機では、98% 酢酸鉛を鉱石 0.1 トンあたり 0.218 kg の割合で最初の浸出タンクに追加しました。その結果、尾鉱の金品位は 0.209 g/t から XNUMX g/t に低下しました。

シアン化物溶液中の金の溶解速度は、温度の上昇とともに増加します。通常、温度は 10°C から 20°C に維持されます。1.34°C 未満では、溶液は結晶化します。そのため、冬には、北部の濃縮業者は、詰まったパイプラインをバーナーで焼くことがよくあります。34.7°C を超えると、溶液は液体状態になり、ガスが漏れることがよくあります。化学的損失を安定させ、減らすために、通常、保護アルカリと呼ばれる適切な量のアルカリが追加され、弱められた加水分解の方向に反応が促進されます。

細粒の金は粉砕後の露出表面積が大きく、シアン化によって容易に溶解します。また、薄片状、小球状、内部に細孔がある金粒子は比較的溶解しやすいです。パルプ濃度が低いと粘度が小さく、溶液中のシアン化物イオンと酸素の金粒子表面への拡散速度が速くなります。その結果、金は急速に溶解し、浸出速度が速くなります。ただし、濃度が低いとパルプの体積が増加し、設備要件が大きくなり、試薬消費量が増加します。適切なパルプ濃度は40％〜50％です。鉱石に大量のスライムが含まれており、性質が複雑な場合は、濃度を20％〜30％に制御する必要があります。

不純物は金粒子の表面にさまざまな膜を形成し、金の浸出に影響を与えます。付随する鉱物は酸素、シアン化物、アルカリと反応し、金の浸出を妨げます。浸出時間が長くなるにつれて、浸出速度はある限界まで上昇しますが、その後速度は低下します。これは、金の体積と粒子サイズが減少し、シアン化物、溶存酸素、金の錯体間の距離が広がり、不純物の蓄積が浸出に有害な膜を形成するためです。高濃度、低細かさ、低空気量、および下部インペラとタンクの底部との間の構造的クリアランスによって引き起こされる浸出タンク内の撹拌機の「詰まり」も、金の浸出に影響を与えます。シアン化作業場のタンクが詰まった後、作業員は手動で機械を回転させ、高圧水銃、エアガン、長い鉄棒を使用してパイプラインの詰まりを取り除きました。結局、下部インペラとタンク底部のクリアランスが通常値の4倍になっていることが判明し、調整により問題は解決しました。

金抽出のためのカーボンインパルプ（CIP）プロセス

運転要因には、活性炭の吸着、脱着および電気分解、そして炭素の再生が含まれる。

新しいカーボンを使用する前に、事前粉砕によって「角を丸めてゴミを取り除く」必要があります。カーボンを購入するときは、吸着能力と強度の両方を確保する必要があります。充填密度は0.50 kg / L〜0.55 kg / Lで、粒子サイズは規則的で均一で、通常は6〜12メッシュまたは6〜16メッシュである必要があります。灰分含有量と小粒子含有量は3％を超えてはなりません。カーボンインパルプ工場では、粉末カーボンの含有量が多いため、テール液の金品位が通常の16倍以上になり、金の損失が発生しました。その結果、カーボンを完全に交換する必要がありました。

吸着タンク内の炭素の密度は勾配を描いて増加します。炭素の老化を考慮すると、金の回収には頻繁な抽出が有利です。カーボンインパルプ工場では、炭素抽出サイクルを3日から1日おきに変更したところ、生産量が4分の1増加しました。タンクが溢れて炭素がなくなると、金は失われます。これは主に炭素保持スクリーンの詰まりが原因です。分級機とハイドロサイクロンの後、事前に破片を取り除く必要があります。炭素保持スクリーンには水平円筒スクリーンを使用します。パルプ濃度または底部炭素の密度を下げ、スクリーン横の空気ダクトの風量を増やすことでも問題を解決できます。

最後の吸着タンクからの炭素の漏れは、非常に望ましくありません。尾鉱混合タンクの 40 メッシュの安全スクリーンは、重要なチェックポイントとして機能します。その完全性を確保するために、頻繁にチェックしてメンテナンスする必要があります。炭素の摩耗を減らすために、低速撹拌が一般的に使用されます。

脱着と電気分解は、1%水酸化ナトリウムとシアン化ナトリウムの溶液中で0.35MPa～0.39MPaの圧力下で行われ、溶液の沸点を超える135℃～160℃で脱着が達成される。得られた低品位炭素の金品位は50g/t未満である。現在、シアン化物を含まない脱着と電気分解は広く応用されている。

炭素再生の場合、通常は3％〜5％の希硝酸または塩酸に0.5〜1時間浸漬します。作業者は断続的にかき混ぜる必要があります。タンクから取り出した後、水に浸して酸浸出液を取り除きます。次に、1％水酸化ナトリウムに浸して残りの酸を中和します。最後に、炭素床の2〜3倍の容量で洗浄します。