Екстракција на злато со цијанидација: Длабоко нурнување во процесот на агитациска цијанидација

Во областа на екстракцијата на злато, цијанидацијата има истакнато место повеќе од еден век. Од своето основање во 1887 година за екстракција на златни и сребрени руди, овој метод постојано се развива, останувајќи една од најшироко користените техники поради неговата висока стапка на искористување, прилагодливоста на различни видови руди и изводливоста за локално производство.

1. Разбирање на цијанизацијата при екстракција на злато

Цијанидацијата е хемиски процес кој ја искористува способноста на цијанидните јони да формираат растворливи комплекси со злато. Во присуство на кислород и вода, цијанидните јони реагираат со атомите на злато. Оваа реакција резултира со создавање растворливо соединение каде што златото се врзува со цијанидни јони, овозможувајќи златото да се раствори во растворот. Иако овој процес е многу ефикасен за екстракција на злато, тој исто така носи значителни еколошки и безбедносни проблеми бидејќи цијанидот е токсична супстанца.

2. Видови методи на цијанидација

Методите на цијанизација можат широко да се класифицираат во две главни категории: агитациска цијанизација и перколациска цијанизација.

• Агитациска цијанизација : Овој метод првенствено се користи за третирање на флотациски концентрати на злато или во сите сценарија за цијанизација со слуз. Вклучува енергично мешање на рудната пулпа со растворот од цијанид. Со тоа, се обезбедува честичките што содржат злато во рудата да дојдат во максимален контакт со цијанидните јони, олеснувајќи ја екстракцијата на златото.

• Перколациска цијанидација : Погодна за златни руди со низок квалитет, перколациската цијанидација функционира така што дозволува растворот на цијанид да се протекува низ слојот од руда. Овој метод троши помалку енергија во споредба со агитациската цијанидација. Сепак, неговата примена е ограничена на руди кои имаат добра пропустливост, што му овозможува на растворот на цијанид лесно да тече низ нив.

3. Процес на екстракција на злато со агитација и цијанидација

Процесот на екстракција на злато со агитација со цијанизација опфаќа два главни подпроцеси: процесот на цијанизација - замена на цинк и процесот на нефилтрирана цијанизација со јаглеродна кашеста маса.

3.1 Цијанидација - Процес на замена на цинк (CCD и CCF методи)

• Подготовка на суровина за лужење : Првичниот чекор вклучува подготовка на рудата за процесот на лужење. Ова често вклучува дробење на рудата на помали парчиња, а потоа мелење до фина конзистенција. Во некои случаи, се спроведува и претходна обработка за да се направат честичките злато во рудата подостапни. Целта е да се создаде пулпа со оптимална големина на честичките, што овозможува подобра интеракција помеѓу рудата и растворот од цијанид.

• Агитација Цијанидација Лужење : Подготвената рудна пулпа потоа се пренесува во резервоари за агитација, каде што се додава раствор од цијанид. Овие резервоари се опремени со мешалки кои ја одржуваат пулпата и растворот од цијанид добро измешани. Кислород се внесува во резервоарите, или преку аерација или со додавање оксидирачки агенси. Овој кислород помага во поттикнувањето на хемиската реакција што го раствора златото во растворот од цијанид.

• Прострујно перење за одвојување на цврсти материи од течност : По процесот на испирање, добиената кашеста маса се состои од цврсти остатоци и течна фаза позната како преполн раствор, кој содржи растворено злато. За да се одвојат овие две компоненти, се користат низа згуснувачи или филтри во систем за перење со спротивна струја. Се користат методи како континуирано броење - струјна декантација (CCD) или континуирано броење - струјна филтрација (CCF) за да се поврати што е можно повеќе од растворот што содржи злато, а воедно да се минимизира количината на злато изгубена со цврстите остатоци.

• Прочистување на течноста за исцедување и деоксидација : Добиениот раствор добиен од чекорот на одвојување на цврста материја од течност може да содржи нечистотии и растворен кислород. Постапките за прочистување се спроведуваат за отстранување на суспендирани цврсти материи и други загадувачи што би можеле да го нарушат последователниот процес на обновување на златото. Деоксидацијата е подеднакво важна бидејќи кислородот може да предизвика повторна оксидација на соединението злато-цијанид, намалувајќи ја ефикасноста на процесот на замена на цинк што следи.

• Замена и маринирање на цинк во прав (свила) : Цинков прав или цинкова свила се додава во прочистениот и деоксидиран преполн раствор. Цинкот е пореактивен од златото, па затоа го истиснува златото од соединението формирано за време на процесот на лужење. Ова резултира со формирање на цврст талог што содржи злато и цинк, најчесто наречен златна кал. По реакцијата на замена, златната кал обично се третира со киселински раствор за да се отстрани вишокот цинк и други нечистотии.

• Топење инготи : Последната фаза од процесот на цијанидација - замена на цинк е топење на златната кал за да се добијат чисти златни инготи. Златната кал се топи на високи температури во печка, и преку серија чекори на рафинирање, преостанатите нечистотии се отстрануваат, со што се добиваат златни инготи со висока чистота.

3.2 Процес на јаглеродна кашеста маса со нефилтрирана цијанидација (CIP и CIL методи)

• Подготовка на материјал за лужење : Слично на процесот на цијанидација - замена на цинк, првата задача е да се подготви рудата за лужење. Ова бара намалување на рудата до соодветна големина на честичките преку операции на дробење и мелење.

• Агитациско лужење и контраструјна адсорпција на јаглерод : Во методот јаглерод во пулпа (CIP), процесот на лужење со цијанид прво се одвива во серија резервоари за мешање. Откако златото ќе се раствори во растворот, во пулпата се додава активен јаглен . Активниот јаглен има силен афинитет кон соединението злато-цијанид и го адсорбира раствореното злато на својата површина. Во методот јаглерод во лужење (CIL), активниот јаглен се додава во резервоарот за лужење истовремено со растворот од цијанид, така што процесите на лужење и адсорпција се одвиваат истовремено. И во CIP и во CIL, се одржува контраструен проток на јаглерод и пулпа за да се максимизира количината на злато адсорбирано од јаглеродот.

• Десорпција на јаглерод заситен со злато : По процесот на адсорпција, јаглеродот заситен со злато треба да се одвои од пулпата. Потоа, златото се отстранува од јаглеродот со помош на топол раствор од каустичен цијанид. Овој раствор ја раскинува врската помеѓу соединението злато-цијанид и јаглеродот, ослободувајќи го златото назад во растворот.

• Електролиза со електродобивање : Растворот богат со злато добиен од процесот на десорпција се подложува на електродобивање. За време на овој процес, електрична струја се пропушта низ растворот. Ова предизвикува златните јони во растворот да се редуцираат и да се таложат на катода, формирајќи цврст нанос од злато кој може дополнително да се рафинира.

• Топење инготи : Златото добиено со електролизирање е релативно чисто, но сепак може да содржи некои нечистотии. Топењето се врши за понатамошно прочистување на златото и негово леење во инготи со посакуваната чистота.

• Регенерација на јаглерод : Потрошениот јаглерод, откако златото ќе се десорбира, може да се регенерира и повторно да се употреби. Ова вклучува подложување на јаглеродот на третман на висока температура за да се отстранат сите адсорбирани нечистотии и да се врати неговата способност да адсорбира злато.

4. Споредба на CIP и CIL процесите

• Времетраење на процесот : Општо земено, CIP процесот трае подолго во споредба со CIL. Ова е затоа што во CIP, лужењето и адсорпцијата се одделни операции. Во CIL, бидејќи лужењето и адсорпцијата се случуваат истовремено, целиот процес може да се заврши за пократко време. Сепак, CIL процесот бара посложена контрола бидејќи двата процеса се случуваат истовремено.

• Управување со јаглерод и кашеста маса : Во процесот CIL, има поголем волумен на јаглерод во циркулација, а концентрацијата на јаглерод во кашестата маса е помала отколку во CIP. Како резултат на тоа, волуменот на кашеста маса што треба да се транспортира за пренос на јаглерод во CIL е обично неколку пати поголем од оној на CIP (околу четири пати). Ова има влијание врз големината на опремата и потрошувачката на енергија.

• Застој на метали и степен на злато во растворот : Во CIP процесот, во системот останува значителна количина на метал (застој на метали), а овој метал е прилично рамномерно распределен помеѓу активниот јаглен и растворот. Во CIL, поголемиот дел од металот се адсорбира на активниот јаглен. Дополнително, концентрацијата на злато во растворот во CIL процесот е поголема отколку во CIP. Ова е затоа што во CIL, како што златото се лужи, тоа исто така се адсорбира континуирано, што го надополнува раствореното злато во растворот. Од друга страна, во CIP тоа е процес на адсорпција во еден чекор со ограничено надополнување на растворено злато.

5. Разгледувања за животната средина и безбедноста

И покрај својата ефикасност, цијанидацијата, особено агитациската цијанидација, претставува значителни еколошки и безбедносни ризици. Цијанидот е многу токсичен, а секое истекување или неправилно ракување може да доведе до сериозно загадување на животната средина и да претставува закана за здравјето на луѓето. За да се справат со овие ризици, операциите за рударство на злато се придржуваат до строги безбедносни протоколи. Тие вклучуваат правилно складирање и ракување со цијанид, инсталација на системи за задржување за да се спречат протекувања и третман на отпадни води што содржат цијанид. Покрај тоа, тековните истражувања имаат за цел да развијат алтернативни, помалку токсични агенси за истекување кои ќе го заменат цијанидот во екстракцијата на злато.

6. заклучок

Агитациската цијанидација игра витална улога во модерната индустрија за рударство на злато, овозможувајќи екстракција на злато со висока брзина од различни видови руда. Двата главни подпроцеси, цијанидација - замена на цинк и нефилтрирана цијанидација со јаглеродна кашеста маса, имаат свои предности и се избираат врз основа на фактори како што се својствата на рудата, обемот на работа и економската одржливост. Сепак, индустријата мора да продолжи да се справува со еколошките и безбедносните предизвици поврзани со употребата на цијанид за да се обезбеди одржлива иднина на екстракцијата на злато.