Jauna zelta ieguves tehnoloģija: spiediena oksidēšana — cianidēšanas process

1. Ievads

Zeltam vienmēr ir bijusi liela vērtība dažādās jomās, sākot no juvelierizstrādājumu izgatavošanas līdz elektronikai un finansēm. Zelta efektīva un ekonomiska ieguve no tā rūdām ir izšķirošs zelta ieguves nozares aspekts. Tradicionālais Cianizācija process, kurā tiek izmantots cianīdu kā izskalošanas līdzeklis zelta izšķīdināšanai no rūdas, ir plaši izmantots tā augstā izskalošanas ātruma un labās selektivitātes dēļ. Tomēr tam ir arī ierobežojumi, īpaši, ja tiek strādāts ar Ugunsizturīgas zelta rūdasUgunsizturīgās zelta rūdas ir tās, kurās zelts bieži ir saistīts ar sulfīdu minerāliem, un tradicionālā cianidēšanas metode no tām nevar efektīvi iegūt zeltu. Tas ir novedis pie jaunu tehnoloģiju izstrādes, starp kurām izceļas spiediena oksidēšanas - cianidēšanas process.

2. Spiediena oksidācijas - cianidēšanas procesa princips

2.1 Spiediena oksidēšanās

Šī jaunā procesa pirmais solis ir spiediena oksidēšana. Ugunsizturīgās zelta rūdās zelts parasti ir iekapsulēts sulfīdu minerālos, piemēram, pirītā un arsenopirītā. Normālos apstākļos cianīds nevar efektīvi piekļūt zeltam. Spiediena oksidēšana tiek veikta autoklāvā paaugstinātā temperatūrā (parasti 120–220 °C) un spiedienā (vairākās atmosfērās). Šajā augstas temperatūras un augsta spiediena vidē sulfīdu minerāli tiek oksidēti. Šis oksidēšanas process sadala sulfīdu minerālus, atbrīvojot iekapsulēto zeltu un padarot to pieejamāku nākamajam cianidēšanas posmam.

2.2 Cianidēšana

Pēc oksidēšanas spiediena ietekmē rūdas suspensija tiek pakļauta cianidēšanas procesam. Cianīda joni reaģē ar zeltu skābekļa klātbūtnē. Zelts veido šķīstošu kompleksu ar cianīda joniem, kurus pēc tam var atdalīt no atlikušajiem rūdas komponentiem, izmantojot tādas metodes kā cietvielu un šķidruma atdalīšana.

3. Procesa plūsma

3.1 Rūdas sagatavošana

Pirmais posms ir rūdas sagatavošana. Neapstrādāta ugunsizturīgā zelta rūda vispirms tiek sasmalcināta un samalta līdz smalkam daļiņu izmēram. Tas palielina rūdas virsmas laukumu, kas ir labvēlīgi gan spiediena oksidācijas, gan cianidēšanas procesiem. Mērķis ir sasniegt daļiņu izmēru, kas nodrošina efektīvas ķīmiskās reakcijas, vienlaikus saglabājot pārvaldāmību turpmākajos apstrādes posmos.

3.2 Spiediena oksidācijas stadija

Smalki samalto rūdu pēc tam ievada autoklāvā. Autoklāvā ievada skābekli, un temperatūru un spiedienu noregulē atbilstoši līmenim. Uzturēšanās laiks autoklāvā ir atkarīgs no rūdas veida, bet parasti tas ir vairākas stundas. Šajā laikā rūdā esošie sulfīdu minerāli tiek oksidēti. Pēc spiediena oksidācijas procesa pabeigšanas suspensija tiek izvadīta no autoklāva.

3.3 Cianidācijas stadija

Oksidēto rūdas suspensiju atdzesē un pēc tam pārnes uz cianidēšanas tvertni. Cianīda šķīdums, parasti Nātrija cianīds, tiek pievienots tvertnei. Suspensiju maisa, lai nodrošinātu labu kontaktu starp cianīda šķīdumu un rūdas daļiņām. Rūdā esošais zelts reaģē ar cianīda joniem, veidojot šķīstošo kompleksu. Cianidēšanas process parasti ilgst vairākas stundas, lai sasniegtu augstu Zelta ieguve likme.

3.4 Zelta atgūšana

Pēc cianidēšanas procesa nākamais solis ir zelta atgūšana no cianīda šķīduma. Viena izplatīta metode ir Ogleklis - celulozes (CIP) vai oglekļa izskalošanas (CIL) procesā. Cianīda šķīdumam pievieno aktivēto ogli, un zelta-cianīda komplekss tiek adsorbēts uz celulozes virsmas. Aktivētā oglePēc tam no šķīduma atdala oglekli ar adsorbētu zeltu. Cita metode ir cinka nogulsnēšana, kur cianīda šķīdumam pievieno cinka pulveri. Cinks izspiež zeltu no kompleksa, veidojot metālisku zeltu, ko var filtrēt un tālāk rafinēt.

3.5 Atkritumu apstrāde

Pēc zelta ieguves atlikušā suspensija ir atlikumi. Tā kā atlikumi joprojām var saturēt cianīdu un citas kaitīgas vielas, ir nepieciešama atbilstoša apstrāde. Atkritumi parasti tiek pakļauti detoksikācijas procesiem, lai sadalītu atlikušo cianīdu. To var panākt, izmantojot tādas metodes kā ķīmiskā oksidēšana vai bioloģiskā apstrāde. Pēc detoksikācijas atlikumus var droši utilizēt.

4. Spiediena oksidācijas - cianidēšanas procesa priekšrocības

4.1 Augsts zelta atgūšanas līmenis

Ugunsizturīgu zelta rūdu gadījumā spiediena oksidācijas-cianidēšanas process var sasniegt ievērojami augstākus zelta atgūšanas rādītājus salīdzinājumā ar tradicionālo cianidēšanu. Dažos gadījumos zelta atgūšanas rādītājs var sasniegt vairāk nekā 90%, savukārt tradicionālā cianidēšana tām pašām ugunsizturīgajām rūdām var sasniegt tikai 30–60%. Tas ir tāpēc, ka spiediena oksidēšanas solis efektīvi atbrīvo zeltu no sulfīdu minerāliem, ļaujot cianīdam efektīvāk reaģēt ar to.

4.2 Pielāgošanās spēja dažādām rūdām

Šis process var apstrādāt plašu ugunsizturīgu zelta rūdu klāstu neatkarīgi no tā, vai tās satur augstu sulfīdu minerālu vai citu sarežģītu komponentu līmeni. Tas nodrošina ieguves uzņēmumiem elastību rūdas izvēlē, jo tie neaprobežojas tikai ar viegli apstrādājamu rūdu apstrādi.

4.3 Izmaksu efektivitāte ilgtermiņā

Lai gan sākotnējās investīcijas spiediena oksidācijas-cianidēšanas rūpnīcas būvniecībā ir samērā lielas, jo ir nepieciešams specializēts aprīkojums, piemēram, autoklāvi, ilgtermiņā tas var būt izmaksu ziņā efektīvs. Augsts zelta ieguves līmenis nozīmē, ka no tāda paša rūdas daudzuma var iegūt vairāk zelta, tādējādi palielinot ieņēmumus. Turklāt relatīvi stabilais process samazina ražošanas zaudējumu risku neefektīvas ieguves dēļ.

5. Izaicinājumi un risinājumi

5.1 Lieli kapitālieguldījumi

Spiediena oksidācijas un cianidēšanas iekārtas būvniecībai nepieciešami lieli kapitālieguldījumi. Autoklāvi, kas ir būtiski spiediena oksidācijas procesam, ir dārgi iegādāties un uzstādīt. Lai risinātu šo problēmu, kalnrūpniecības uzņēmumi var apsvērt kopuzņēmumus vai ilgtermiņa finansēšanas iespējas. Pirms investīciju veikšanas tie var arī veikt detalizētus priekšizpētes pētījumus, lai nodrošinātu projekta ekonomisko dzīvotspēju.

5.2. Vides un drošības apsvērumi

Cianīds ir ļoti toksiska viela, un jebkura noplūde vai nepareiza utilizācija var radīt nopietnas vides un drošības problēmas. Spiediena oksidācijas - cianidēšanas procesā jāievēro stingri drošības pasākumi. Tas ietver hermētisku iekārtu izmantošanu, slēgtas cilpas sistēmas cianīda šķīduma cirkulācijai un regulāru cianīda līmeņa uzraudzību vidē. Atkritumu apstrādei jāizmanto progresīvas detoksikācijas tehnoloģijas, lai nodrošinātu, ka izvadītie atkritumi nerada draudus videi.

5.3 Tehniskā sarežģītība

Spiediena oksidācijas un cianidēšanas procesa darbībai ir nepieciešama augsta līmeņa tehniskā kompetence. Darbiniekiem ir jābūt labi apmācītiem autoklāva lietošanā, temperatūras un spiediena kontrolē, kā arī reaģentu pareizas pievienošanas nodrošināšanā cianidēšanas procesā. Kalnrūpniecības uzņēmumi var ieguldīt līdzekļus savu darbinieku apmācības programmās vai nolīgt pieredzējušus tehniķus. Tie var arī veidot partnerattiecības ar pētniecības iestādēm, lai neatpaliktu no jaunākajiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem un nodrošinātu procesa netraucētu darbību.

6. secinājums

Spiediena oksidācijas un cianidēšanas process ir ievērojams sasniegums zelta ieguves jomā, īpaši ugunsizturīgu zelta rūdu gadījumā. Tas piedāvā augstu zelta atgūšanas līmeni, pielāgošanās spēju dažādām rūdām un ilgtermiņa izmaksu efektivitāti. Tomēr, tāpat kā jebkura tehnoloģija, tā saskaras arī ar tādiem izaicinājumiem kā lieli kapitālieguldījumi, vides un drošības apsvērumi, kā arī tehniskā sarežģītība. Risinot šīs problēmas ar pienācīgu plānošanu, ieguldījumiem drošībā un apmācībā, kā arī nepārtrauktu tehnoloģisku inovāciju, spiediena oksidācijas un cianidēšanas process var ieņemt arvien nozīmīgāku lomu zelta ieguves nozares ilgtspējīgā attīstībā.