Galvenais maisīšanas cianidācijas izskalošanas process zelta raktuvēs

Ievads

Cianidācijas izskalošana, kas rūpnieciskajā ražošanā tiek izmantota kopš 1887. gada, ir minerālu izskalošanas process , kurā cianīda šķīdumus izmanto kā izskalošanas līdzekļus, lai iegūtu zeltu un sudrabu no zeltu un sudrabu saturošām minerālu izejvielām. Maisīšanas cianidācijas izskalošana ir viena no svarīgākajām cianidācijas izskalošanas metodēm, un to plaši izmanto zelta ieguves rūpniecībā.

Maisīšanas cianidācijas izskalošanas princips

Cianīds, piemēram, nātrija cianīds (NaCN), ir galvenais reaģents cianidēšanas procesā. Nātrija cianīds ir bezkrāsains un caurspīdīgs kristāls, bieži pelēcīgi dzeltens piemaisījumu dēļ. Tas labi šķīst ūdenī, tā šķīdība ūdenī pārsniedz 20%. Kad tā ūdens šķīduma pH tiek paskābināts līdz pH = 7, cianīds gandrīz pilnībā sadalās gaistošā cianīda gāzē, kas ir bezkrāsaina un ļoti toksiska gāze. Šķīdumā cianīda ūdeņradis ir vāja skābe, grūti jonizējama un neizskalo zeltu un sudrabu. Kad pH vērtība ir 12, šķīdumā esošais cianīds gandrīz pilnībā disociējas cianīda jonos. Tāpēc cianidēšanas operācija jāveic sārmainā vidē.

Parasti skābekļa klātbūtnē zelta cianidācijas izskalošanās ir elektroķīmiskais korozijas process. Cianīds reaģē ar zeltu sārmainā vidē ar skābekļa piedalīšanos, veidojot ūdenī šķīstošus zelta cianīda kompleksus, tādējādi nodrošinot zelta izšķīšanu no rūdas.

Maisīšanas cianidācijas izskalošanas process

1. Izskalošanas izejvielu sagatavošana

• Sasmalcināšana : Iegūto neapstrādāto zelta rūdu vispirms padod drupinātājā sasmalcināšanai. Sasmalcināšanas process tiek iedalīts rupjā, vidējā un smalkajā drupināšanā. Žokļu drupinātāji un konusa drupinātāji bieži tiek izmantoti rupjai un vidējai drupināšanai, galvenokārt, lai sadalītu lielus rūdas gabalus mazākās daļiņās, parasti ar daļiņu izmēru dažu centimetru robežās. Āmuru drupinātāji galvenokārt tiek izmantoti smalkai drupināšanai.

• Malšana : Sasmalcināta rūda nonāk lodīšu dzirnavās tālākai malšanai līdz atbilstošam daļiņu izmēram. Parasti ir nepieciešams, lai rūdas daļiņu izmērs sasniegtu -200 sietu, kas veido 60%–90%, lai zelta minerāli tiktu pilnībā disociēti. Rupjai malšanai parasti izmanto režģa tipa lodīšu dzirnavas, bet smalkai malšanai — pārplūdes tipa lodīšu dzirnavas.

• Suspensijas sagatavošana : samaltā rūdas celuloze nonāk maisīšanas tvertnē. Pievieno atbilstošu ūdens daudzumu, lai regulētu rūdas celulozes koncentrāciju, kas parasti tiek kontrolēta 30–50% robežās. Vienlaikus pievieno regulētājus, piemēram, kaļķi, lai regulētu rūdas celulozes pH vērtību līdz 10–11, radot sārmainu vidi, kas veicina cianidācijas izskalošanos un kavē citu piemaisījumu izšķīšanu.

2. Maisīšana Cianidēšana Izskalošana

• Izskalošanas reaģenta pievienošana : noregulētajai rūdas mīkstumam pievieno cianīda reaģentus, piemēram , nātrija cianīdu (NaCN) vai kālija cianīdu (KCN). Pilnībā maisot, cianīds ķīmiski reaģē ar zeltu, veidojot ūdenī šķīstošus zelta cianīda kompleksus.

• Izskalošanas iekārtas : Izskalošanas process parasti tiek veikts vairākās virknē savienotās maisīšanas tvertnēs. Maisīšanas tvertnes var iedalīt trīs veidos atkarībā no dažādām sajaukšanas metodēm: saspiesta gaisa maisīšanas tvertnes, mehāniskās maisīšanas tvertnes vai jauktas maisīšanas tvertnes.

• Izskalošanas apstākļi : nātrija cianīda koncentrācija rūdas mīkstumā parasti ir 0.02–0.1 %. Darbības laikā pievieno kaļķi, lai rūdas mīkstuma pH līmenis būtu 9–12. Lai uzturētu vislabāko attiecību starp izšķīdušā skābekļa koncentrāciju un nātrija cianīda koncentrāciju rūdas mīkstumā, tiek pievadīts gaiss. Izskalošanas laiks parasti ir 24–48 stundas, lai nodrošinātu zelta pilnīgu izšķīšanu.

3. Cietvielu un šķidrumu atdalīšana un mazgāšana

• Cietvielu un šķidruma atdalīšana : Pēc izskalošanas rūdas mīkstums tiek pakļauts cietvielu un šķidruma atdalīšanai, izmantojot tādas iekārtas kā biezinātāji un filtri, lai iegūtu zeltu saturošu koncentrātu šķīdumu un izskalošanas atlikumus. Biezinātāji izmanto gravitācijas sedimentācijas principu, lai rūdas mīkstuma cietās daļiņas nosēstos apakšā, un virsējais slānis ir zeltu saturošs koncentrāts šķīdums. Filtri papildus filtrē biezinātāja apakšējo plūsmu, lai uzlabotu cietvielu un šķidruma atdalīšanas efektu.

• Skalošana : Lai panāktu pietiekamu cianīda izskalojuma un izskalošanas atlikumu atdalīšanu, parasti izmanto skalošanas procesu, kas sastāv no 3–5 sabiezināšanas, filtrēšanas vai abu kombināciju posmiem. Šī ir galvenā cianidācijas izskalošanas darbība. Visbiežāk izmantotā metode ir nepārtrauktas pretplūsmas dekantēšanas metode (CCD metode). Šajā metodē izmantotos sabiezinātājus var iedalīt viena slāņa un daudzslāņu tipos. Daudzi cianidācijas koncentratori Ķīnā izmanto 2–3 slāņu sabiezinātājus cietvielu un šķidrumu atdalīšanai un nepārtrauktai pretplūsmas skalošanai.

4. Zelta atgūšana

• Cinka pulvera izspiešanas metode : Zeltu saturošam šķīdumam pievieno cinka pulveri. Cinks reaģē ar zelta cianīda kompleksu izspiešanas reakcijā, reducējot zeltu līdz metāliskam zeltam un to nogulsnējot. Pēc filtrēšanas iegūst zelta dubļus, un zelta dubļus kausē, izmantojot tādus procesus kā kausēšana, lai iegūtu neattīrītu zeltu.

• Aktivētās ogles adsorbcijas metode : Zeltu saturošam šķīdumam pievieno aktivēto ogli, un zelta cianīda kompleksu adsorbē aktivētā ogle. Pēc tam zeltu no aktivētās ogles atgūst, izmantojot tādus procesus kā desorbcija un elektroekstrahēšana. Šo metodi var tālāk iedalīt oglekļa celulozē metodē (CIP) un oglekļa izskalošanas metodē (CIL).

• CIP process : Vispirms tiek veikta cianidācijas izskalošana, un pēc tam rūdas mīkstumam pievieno aktivēto ogli, lai adsorbētu zeltu. CIP procesā izskalošana un adsorbcija ir divas neatkarīgas darbības. Adsorbcijas operācijā izskalošanas process būtībā ir pabeigts, un adsorbcijas tvertņu izmēru, daudzumu un darbības apstākļus nosaka adsorbcijas parametri.

• CIL process : izskalošanas tvertnei pievieno aktivēto ogli, un izskalošana un adsorbcija notiek vienlaicīgi, tas ir, izskalošana un adsorbcija notiek vienā laikā. CIL procesā izskalošanas un adsorbcijas operācijas tiek veiktas vienlaicīgi. Parasti izskalošanas operācijai nepieciešams ilgāks laiks nekā adsorbcijas operācijai. Tāpēc tvertnes izmēru, aerāciju un dozēšanu nosaka izskalošanas parametri. Tā kā adsorbcijas ātrums ir atkarīgs no izšķīdušā zelta koncentrācijas šķīdumā, lai palielinātu izšķīdušā zelta koncentrāciju priekšējās daļas adsorbcijas tvertnēs un vienlaikus palielinātu izskalošanas laiku, pirms izskalošanas un adsorbcijas parasti pievieno 1–2 priekšizskalošanas posmus.

5. Sārņu apstrāde

Pēc zelta ieguves atlikumi parasti satur noteiktu daudzumu atlikušā cianīda un citu piemaisījumu. Vides aizsardzības prasību ievērošanai atlikumi ir pienācīgi jāapstrādā. Izplatītākās apstrādes metodes ietver ķīmiskās oksidēšanas metodes (piemēram, sēra dioksīda-gaisa metodi), dabisko sadalīšanos vai bioloģiskās noārdīšanās metodes, lai samazinātu atlikušā cianīda koncentrāciju zem valsts standarta un novērstu vides piesārņojumu. Apstrādātos atlikumus var utilizēt, sakraujot tos kaudzē vai izmantojot citus piemērotus līdzekļus.

Secinājumi

Maisīšanas cianidācijas izskalošana ir svarīgs process zelta ieguvē no zelta rūdām. Izmantojot virkni procesu, piemēram, izejvielu sagatavošanu, maisīšanas izskalošanu, cietvielu un šķidruma atdalīšanu, zelta atgūšanu un atlikumu apstrādi, zeltu var efektīvi iegūt no zelta rūdām. Tomēr cianīda toksicitātes dēļ, izmantojot maisīšanas cianidācijas izskalošanu , stingra uzmanība jāpievērš ražošanas drošībai un vides aizsardzībai, lai nodrošinātu zelta ieguves nozares ilgtspējīgu attīstību.