Pagrindinis maišymo ir cianidavimo išplovimo procesas aukso kasyklose

Įvadas

Cianidinis išplovimas, pramoninėje gamyboje naudojamas nuo 1887 m., yra mineralų išplovimo procesas , kurio metu cianido tirpalai naudojami kaip išplovimo agentai auksui ir sidabrui išgauti iš aukso ir sidabro turinčių mineralinių žaliavų. Cianidinis išplovimas maišymo būdu yra vienas iš svarbių cianidinio išplovimo metodų ir yra plačiai naudojamas aukso kasybos pramonėje.

Maišymo ir cianidavimo išplovimo principas

Cianidas, pavyzdžiui, natrio cianidas (NaCN), yra pagrindinis cianidavimo proceso reagentas. Natrio cianidas yra bespalvis ir skaidrus kristalas, dažnai pilkšvai geltonas dėl priemaišų. Jis gerai tirpsta vandenyje, tirpumas vandenyje didesnis nei 20 %. Kai jo vandeninio tirpalo pH parūgštinamas iki pH = 7, cianidas beveik visiškai skyla į lakias vandenilio cianido dujas, kurios yra bespalvės ir labai toksiškos dujos. Tirpale vandenilio cianidas yra silpna rūgštis, sunkiai jonizuojama ir neturi išplovimo poveikio auksui ir sidabrui. Kai pH vertė yra 12, tirpale esantis cianidas beveik visiškai disocijuoja į cianido jonus. Todėl cianidavimo operacija turi būti atliekama šarminėje terpėje.

Paprastai, esant deguoniui, aukso cianidacijos išplovimas yra elektrocheminis korozijos procesas. Cianidas reaguoja su auksu šarminėje aplinkoje, dalyvaujant deguoniui, sudarydamas vandenyje tirpius aukso cianido kompleksus, taip įgalindamas auksą ištirpinti iš rūdos.

Maišymo ir cianidavimo išplovimo procesas

1. Išplovimo žaliavų paruošimas

• Smulkinimas : Iškasta neapdorota aukso rūda pirmiausia tiekiama į trupintuvą susmulkinimui. Smulkinimo procesas skirstomas į rupų, vidutinį ir smulkų smulkinimą. Žandikauliniai ir kūginiai trupintuvai dažnai naudojami rupiam ir vidutiniam smulkinimui, daugiausia dideliems rūdos gabalams susmulkinti į mažesnes daleles, kurių dalelių dydis paprastai kontroliuojamas vos keliais centimetrais. Smulkiam smulkinimui daugiausia naudojami plaktukiniai trupintuvai.

• Malimas : Susmulkinta rūda patenka į rutulinį malūną, kur toliau malama iki atitinkamo dalelių dydžio. Paprastai rūdos dalelių dydis turi siekti -200 akių (60–90 %), kad aukso mineralai būtų visiškai atskirti. Paprastai grubiam malimui naudojami grotelių tipo rutuliniai malūnai, o smulkiam malimui – perpildymo tipo rutuliniai malūnai.

• Suspensijos paruošimas : Sumalta rūdos masė patenka į maišymo baką. Įpilamas tinkamas vandens kiekis, kad būtų sureguliuota rūdos masės koncentracija, paprastai kontroliuojama 30–50 % ribose. Tuo pačiu metu pridedama reguliatorių, tokių kaip kalkės, kad rūdos masės pH vertė būtų sureguliuota iki 10–11, sukuriant šarminę aplinką, palankią cianidacijos išplovimui ir slopinant kitų priemaišų tirpimą.

2. Maišymas Cianidavimas Išplovimas

• Išplovimo reagento įpylimas : Į sureguliuotą rūdos masę įpilama cianido reagentų, tokių kaip natrio cianidas (NaCN) arba kalio cianidas (KCN). Maišant, cianidas chemiškai reaguoja su auksu ir sudaro vandenyje tirpius aukso cianido kompleksus.

• Išplovimo įranga : išplovimo procesas paprastai atliekamas keliuose nuosekliai sujungtuose maišymo bakuose. Maišymo bakus galima suskirstyti į tris tipus pagal skirtingus maišymo metodus: suslėgto oro maišymo bakus, mechaninio maišymo bakus arba mišraus maišymo bakus.

• Išplovimo sąlygos : natrio cianido koncentracija rūdos masėje paprastai yra 0.02–0.1 %. Eksploatacijos metu įdedama kalkių, kad rūdos masės pH būtų 9–12. Į sistemą įpilama oro, kad būtų palaikomas geriausias ištirpusio deguonies koncentracijos ir natrio cianido koncentracijos rūdos masėje santykis. Išplovimo laikas paprastai yra 24–48 valandos, siekiant užtikrinti, kad auksas visiškai ištirptų.

3. Kietųjų ir skystųjų medžiagų atskyrimas ir plovimas

• Kietųjų ir skystųjų medžiagų atskyrimas : Po išplovimo rūdos minkštimas yra atskiriamas nuo kietųjų ir skystųjų medžiagų naudojant tirštiklius ir filtrus, kad būtų gautas aukso turinčio nešvaraus tirpalo ir išplovimo likučių mišinys. Tirštikliai naudoja gravitacinio nusėdimo principą, kad rūdos minkštimo kietosios dalelės nusėstų dugne, o virš jo esantis skystasis sluoksnis yra aukso turintis nešvaraus tirpalo. Filtrai papildomai filtruoja tirštiklio nutekėjimą, kad pagerintų kietųjų ir skystųjų medžiagų atskyrimo efektą.

• Plovimas : Siekiant pakankamai atskirti cianido filtratą nuo išplovimo likučių, paprastai naudojamas 3–5 etapų plovimo procesas: tirštinimas, filtravimas arba šių dviejų etapų derinys. Tai yra pagrindinė cianidinio išplovimo operacija. Dažniausiai naudojamas metodas yra nuolatinės priešpriešinės srovės dekantavimo metodas (CCD metodas). Šiame metode naudojami tirštikliai gali būti suskirstyti į vieno ir daugiasluoksnius. Daugelyje cianidavimo koncentratorių Kinijoje naudojami 2–3 sluoksnių tirštikliai kietųjų ir skystųjų medžiagų atskyrimui ir nuolatiniam priešpriešinės srovės plovimui.

4. Aukso atkūrimas

• Cinko miltelių išstūmimo metodas : Į auksą turintį tirpalą įdedama cinko miltelių. Cinkas reaguoja su aukso cianido kompleksu išstūmimo reakcijoje, redukuodamas auksą iki metalinio aukso ir jį nusodindamas. Po filtravimo gaunamas aukso purvas, kuris lydomas tokiais procesais kaip lydymas, kad būtų gautas neapdorotas auksas.

• Aktyvuotos anglies adsorbcijos metodas : Į auksą turintį tirpalą įpilama aktyvuotos anglies, ir aukso cianido kompleksas adsorbuojamas aktyvuotos anglies. Tada auksas iš aktyvuotos anglies išgaunamas tokiais procesais kaip desorbcija ir elektrolizė. Šį metodą galima suskirstyti į anglies celiuliozės tirpalą (CIP) ir anglies išplovimo tirpalą (CIL).

• CIP procesas : pirmiausia atliekamas cianidinis išplovimas, o tada į rūdos minkštimą įpilama aktyvuotos anglies auksui adsorbuoti. CIP procese išplovimas ir adsorbcija yra dvi nepriklausomos operacijos. Adsorbcijos metu išplovimo procesas iš esmės jau yra baigtas, o adsorbcijos bakų dydis, kiekis ir veikimo sąlygos nustatomi pagal adsorbcijos parametrus.

• CIL procesas : Į išplovimo baką įpilama aktyvuotos anglies, o išplovimas ir adsorbcija atliekami vienu metu, t. y. išplovimas ir adsorbcija vyksta tuo pačiu metu. CIL procese išplovimo ir adsorbcijos operacijos atliekamos vienu metu. Paprastai išplovimo operacija trunka ilgiau nei adsorbcijos operacija. Todėl bako dydis, aeravimas ir dozavimas nustatomi pagal išplovimo parametrus. Kadangi adsorbcijos greitis priklauso nuo ištirpusio aukso koncentracijos tirpale, norint padidinti ištirpusio aukso koncentraciją priekinės dalies adsorbcijos bakuose ir tuo pačiu metu pailginti išplovimo laiką, prieš išplovimą ir adsorbciją paprastai pridedami 1–2 išankstinio išplovimo etapai.

5. Atliekų apdorojimas

Aukso išgavimo atliekose paprastai būna tam tikras kiekis cianidų likučių ir kitų priemaišų. Atsižvelgiant į aplinkos apsaugos reikalavimus, atliekos turi būti tinkamai apdorotos. Įprasti apdorojimo metodai apima cheminio oksidavimo metodus (pvz., sieros dioksido ir oro metodą), natūralų skaidymą arba biologinio skaidymo metodus, siekiant sumažinti cianido likučių koncentraciją iki mažesnio nei nacionalinis standartas ir užkirsti kelią aplinkos taršai. Apdorotas atliekas galima šalinti sukraunant arba kitomis tinkamomis priemonėmis.

Išvada

Cianidacijos ir maišymo išplovimas yra svarbus aukso gavybos iš aukso rūdų procesas. Auksą iš aukso rūdų galima efektyviai išgauti taikant įvairius procesus, tokius kaip žaliavų paruošimas, išplovimas maišymo būdu, kietosios ir skystosios medžiagos atskyrimas, aukso išgavimas ir atliekų apdorojimas. Tačiau dėl cianido toksiškumo, naudojant išplovimą maišymo ir cianidacijos būdu , reikia atkreipti ypatingą dėmesį į gamybos saugą ir aplinkos apsaugą, siekiant užtikrinti tvarų aukso kasybos pramonės vystymąsi.