Pengekstrakan Emas Sianidasi: Tumpuan pada Proses Sianidasi Perkolasi

Pengenalan

Emas sentiasa memegang nilai penting sepanjang sejarah manusia, bukan sahaja untuk kegunaannya dalam perhiasan tetapi juga dalam pelbagai industri seperti elektronik, pergigian, dan aeroangkasa. Pengekstrakan emas daripada bijihnya adalah proses yang kompleks, dengan sianidasi merupakan salah satu kaedah yang paling banyak digunakan. Pengekstrakan emas sianidasi melibatkan penggunaan sianida penyelesaian untuk melarutkan emas daripada bijih. Proses ini berfungsi kerana emas mempunyai keupayaan untuk membentuk kompleks yang stabil dengan ion sianida. Artikel ini mendalami proses sianidasi, dengan penekanan khusus pada Sianidasi Perkolasi kaedah.

Memahami Pengekstrakan Emas Sianidasi

Prinsip Sianidasi

Prinsip asas sianidasi adalah berdasarkan tindak balas emas dengan sianida dengan kehadiran oksigen. Apabila emas bersentuhan dengan larutan sianida dan terdapat oksigen yang tersedia, tindak balas kimia berlaku. Melalui tindak balas ini, emas teroksida dan membentuk kompleks larut. Ion sianida memainkan peranan penting dalam proses ini dengan mengikat dengan ion emas, menjadikannya larut dalam larutan. Keterlarutan ini membolehkan pemisahan emas daripada matriks bijih, yang merupakan langkah pertama dalam mengekstrak emas daripada bijih mentah.

Proses Umum Sianidasi

Proses sianidasi biasanya terdiri daripada beberapa langkah utama:

1. Penyediaan Bijih: Bijih dihancurkan terlebih dahulu dan dikisar kepada saiz zarah yang sesuai. Langkah ini penting kerana ia meningkatkan luas permukaan bijih, membolehkan sentuhan yang lebih baik dengan larutan sianida. Proses ini mungkin melibatkan beberapa peringkat penghancuran dan pengisaran untuk mencapai kehalusan yang diingini.

2. Lesap Sianida: Selepas bijih disediakan, ia tertakluk kepada larut lesap dengan larutan sianida. Terdapat kaedah larut lesap yang berbeza, dengan dua jenis utama ialah sianidasi pergolakan dan sianidasi perkolasi. Dalam sianidasi pergolakan, bijih dicampur dengan larutan sianida dalam tangki bergolak. Sianidasi perkolasi, yang menjadi fokus artikel ini, melibatkan larutan sianida yang meresap melalui dasar bijih.

3. Pengasingan Emas - Penyelesaian Galas: Setelah proses larut lesap selesai, larutan galas emas perlu diasingkan daripada sisa pepejal. Ini boleh dicapai melalui kaedah seperti penapisan atau pemendapan.

4. Pemulihan EmasSelepas mengasingkan larutan yang mengandungi emas, pelbagai teknik digunakan untuk mendapatkan semula emas daripadanya. Kaedah biasa termasuk pemendakan zink, di mana zink ditambah kepada larutan untuk menggantikan emas daripada kompleks, membentuk zarah emas pepejal. Kaedah lain diaktifkan Carbon penjerapan, di mana Karbon diaktifkan digunakan untuk menyerap kompleks emas daripada larutan, yang kemudiannya diproses selanjutnya untuk mendapatkan emas tulen.

Proses Sianidasi Perkolasi

Bagaimana Percolation Cyanidation Berfungsi

Sianidasi perkolasi ialah satu proses di mana larutan sianida cair dibenarkan meresap melalui lapisan bijih yang dihancurkan atau terkumpul. Bijih biasanya diletakkan di dalam bekas yang besar, seperti tong larut lesap atau timbunan. Larutan sianida diagihkan sama rata di atas permukaan dasar bijih dan kemudian perlahan-lahan meleleh ke bawah melalui bijih kerana graviti. Apabila larutan melepasi bijih, sianida bertindak balas dengan emas yang terdapat dalam bijih, membentuk kompleks emas - sianida yang larut. Kompleks ini kemudiannya dikumpulkan di bahagian bawah bekas.

Komponen Utama dan Langkah-langkah dalam Sianidasi Perkolasi

1. Penyediaan Bijih untuk Sianidasi Resap:

• Penghancuran dan Saringan: Bijih mula dihancurkan kepada saiz zarah yang agak kasar, biasanya dalam julat beberapa sentimeter hingga beberapa milimeter. Ini adalah untuk memastikan bahawa terdapat lompang yang mencukupi dalam dasar bijih untuk larutan sianida meresap melaluinya. Selepas dihancurkan, bijih boleh disaring untuk mengeluarkan sebarang zarah yang lebih saiz.

• Penggabungjalinan (Pilihan): Dalam sesetengah kes, terutamanya untuk bijih dengan kandungan tanah liat yang tinggi atau bahan berbutir halus, penggumpalan mungkin diperlukan. Aglomerasi melibatkan penambahan agen pengikat, seperti simen atau kapur, ke dalam bijih dan mencampurkannya dengan air. Ini membantu membentuk zarah yang lebih besar dan lebih stabil, meningkatkan kebolehtelapan lapisan bijih dan menghalang liang tersumbat semasa proses meresap.

2. Persediaan Pencucian:

• Mencuci Tong atau Mencuci Timbunan:

• Mencuci tong: Untuk operasi berskala lebih kecil atau bijih gred lebih tinggi, tong larut lesap biasanya digunakan. Ini adalah bekas berbaris besar di mana bijih diletakkan. Tong itu dilengkapi dengan bahagian bawah palsu, yang membolehkan larutan sianida terkumpul di bawah katil bijih tanpa membawa zarah pepejal. Larutan sianida diperkenalkan di bahagian atas tong, sama ada melalui sistem semburan atau dengan hanya menuangnya ke atas bijih.

• Lesap Timbunan: Pencairan timbunan lebih sesuai untuk operasi berskala besar dan bijih gred rendah. Dalam larut lesap timbunan, bijih dilonggokkan pada pelapik tidak telap di atas tanah. Timbunan boleh agak besar, kadangkala meliputi beberapa hektar. Larutan sianida diagihkan ke atas timbunan menggunakan rangkaian perenjis atau sistem pengairan titisan.

• Penyediaan Larutan Sianida: Larutan sianida yang digunakan dalam sianidasi perkolasi biasanya merupakan larutan cair daripada Natrium Sianida atau kalium sianida, dengan kepekatan biasanya dalam julat 0.01% - 0.1% mengikut berat. Larutan juga mungkin mengandungi bahan tambahan lain, seperti kapur, untuk melaraskan pH larutan. Mengekalkan pH yang betul adalah penting, kerana ia menjejaskan kestabilan sianida dan kadar pelarutan emas. pH optimum untuk sianidasi biasanya sekitar 10 - 11.

3.Perkolasi dan Lesap:

• Pengagihan Penyelesaian: Larutan sianida diagihkan sama rata di atas permukaan dasar bijih. Dalam kes tong larut lesap, ini boleh dicapai dengan menggunakan paip berlubang atau sistem muncung semburan. Dalam larut lesap timbunan, pemercik atau sistem pengairan titisan memastikan bahawa penyelesaiannya sampai ke semua bahagian timbunan.

• Masa Lesap: Masa larut lesap dalam sianidasi perkolasi boleh berbeza-beza dengan ketara bergantung kepada faktor seperti jenis bijih, saiz zarah dan kepekatan larutan sianida. Secara amnya, ia boleh berkisar antara beberapa hari hingga beberapa minggu. Pada masa ini, larutan sianida secara berterusan meresap melalui bijih, bertindak balas dengan emas dan melarutkannya.

• Pemantauan dan Kawalan: Sepanjang proses larut lesap, adalah penting untuk memantau pelbagai parameter. Ini termasuk kerap memeriksa pH larutan, kepekatan sianida dalam larutan, dan jumlah emas yang terlarut dalam larutan. Sampel larutan diambil secara berkala dan dianalisis di makmal. Pelarasan boleh dibuat kepada pH atau kepekatan sianida jika perlu untuk mengoptimumkan proses larut lesap.

4. Pengumpulan dan Rawatan Penyelesaian Hamil:

• koleksi: Larutan galas emas, juga dikenali sebagai larutan hamil, dikumpulkan di bahagian bawah tong larut lesap atau daripada sistem saliran dalam larut lesap timbunan. Dalam tong larut lesap, larutan mengandung dikeluarkan melalui injap di bahagian bawah bahagian bawah palsu. Dalam larut lesap timbunan, larutan dikumpulkan di dalam kolam atau kolam yang terletak di dasar timbunan.

• Rawatan: Setelah dikumpulkan, larutan hamil dirawat untuk mendapatkan semula emas. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kaedah biasa termasuk pemendakan zink dan penjerapan karbon teraktif. Dalam pemendakan zink, habuk zink atau pencukur zink ditambah kepada larutan mengandung. Zink bertindak balas dengan kompleks emas - sianida, menyesarkan emas dan membentuk zarah emas pepejal, yang kemudiannya boleh ditapis dan diproses selanjutnya. Dalam penjerapan karbon teraktif, larutan mengandung disalurkan melalui lajur yang diisi dengan karbon teraktif. Kompleks emas - sianida diserap ke permukaan karbon, dan karbon kemudiannya dikeluarkan dari lajur dan diproses untuk mengekstrak emas.

Kebaikan dan Keburukan Sianidasi Perkolasi

kelebihan

1. Kesesuaian untuk Bijih Gred Rendah: Sianidasi perkolasi, terutamanya larut lesap timbunan, sangat berkesan untuk merawat bijih emas gred rendah. Memandangkan prosesnya agak mudah dan tidak memerlukan peralatan pengisaran yang meluas dan mahal untuk pemprosesan bijih berbutir halus, ia boleh berdaya maju dari segi ekonomi untuk bijih yang tidak menguntungkan untuk diproses menggunakan kaedah lain yang lebih kompleks.

2. Modal dan Kos Operasi yang Rendah: Berbanding dengan beberapa kaedah pengekstrakan emas lain, seperti sianidasi pengadukan yang memerlukan tangki pengadukan yang besar dan mahal dan penggunaan tenaga yang tinggi untuk pencampuran, cyanidation percolation mempunyai kos modal yang lebih rendah. Peralatan yang diperlukan, seperti tong larut lesap atau bahan binaan timbunan ringkas, agak murah. Selain itu, kos operasi juga lebih rendah kerana ia menggunakan lebih sedikit tenaga dan memerlukan lebih sedikit tenaga buruh untuk operasi sehari-hari.

3. Faedah Alam Sekitar (Relatif): Dari segi kesan alam sekitar, sianidasi perkolasi boleh mempunyai beberapa kelebihan. Sebagai contoh, dalam larut lesap timbunan, bijih tidak tertakluk kepada pengisaran yang meluas, yang mengurangkan penjanaan habuk halus. Selain itu, penggunaan tong larut lesap bergaris atau pelapik timbunan membantu mengelakkan kebocoran larutan yang mengandungi sianida ke dalam persekitaran. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa sianida masih merupakan bahan yang sangat toksik, dan pengurusan alam sekitar yang betul masih penting.

4. Proses Mudah: Proses sianidasi perkolasi adalah agak mudah dan mudah difahami dan dikendalikan. Ini menjadikannya boleh diakses oleh operasi perlombongan berskala kecil dengan kepakaran teknikal yang terhad.

Kekurangan

1. Kadar Lesap Lambat: Salah satu kelemahan utama sianidasi perkolasi ialah kadar larut lesap yang agak perlahan. Berbanding dengan sianidasi pergolakan, di mana bijih terus dicampur dengan larutan sianida, proses perkolasi bergantung pada pergerakan perlahan larutan melalui katil bijih. Ini boleh mengakibatkan masa larut lesap yang lebih lama, yang mungkin tidak sesuai untuk operasi yang memerlukan daya pemprosesan yang tinggi atau pemulihan yang cepat.

2. Pemulihan Emas Rendah dalam Beberapa Kes: Kadar pemulihan emas dalam sianidasi perkolasi mungkin lebih rendah daripada kaedah lain, terutamanya untuk bijih dengan mineralogi kompleks. Jika emas disebarkan secara halus atau dikunci dalam mineral lain, larutan sianida mungkin tidak dapat mengakses semua zarah emas dengan berkesan, yang membawa kepada kadar pemulihan yang lebih rendah.

3. Ketoksikan Sianida: Sianida ialah bahan yang sangat toksik, dan penggunaannya dalam sianidasi perkolasi menimbulkan risiko alam sekitar dan keselamatan yang ketara. Sebarang kebocoran atau pengendalian larutan yang mengandungi sianida yang tidak betul boleh membawa kesan yang teruk kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Langkah keselamatan yang ketat dan peraturan alam sekitar mesti dipatuhi untuk meminimumkan risiko ini.

4. Kepekaan terhadap Sifat Bijih: Kejayaan sianidasi perkolasi sangat bergantung kepada sifat bijih. Bijih dengan kandungan tanah liat yang tinggi, sebagai contoh, boleh menyebabkan masalah dengan kebolehtelapan dasar bijih, yang membawa kepada aliran larutan yang lemah dan larut lesap yang tidak cekap. Selain itu, bijih yang mengandungi mineral tertentu yang boleh bertindak balas dengan sianida, seperti mineral galas tembaga, boleh menggunakan sianida dan mengurangkan keberkesanan proses larut lesap.

Perbandingan dengan Kaedah Perahan Emas Lain

Perbandingan dengan Agitation Cyanidation

1. Kecekapan Lesap: Sianidasi pergolakan secara amnya mempunyai kecekapan larut lesap yang lebih tinggi berbanding dengan sianidasi perkolasi. Dalam sianidasi pergolakan, pencampuran berterusan bijih dan larutan sianida memastikan sentuhan yang lebih baik antara kedua-duanya, menghasilkan pembubaran emas yang lebih cepat. Ini boleh menyebabkan masa larut lesap yang lebih pendek dan kadar pemulihan emas yang lebih tinggi, terutamanya untuk bijih dengan kandungan emas yang tinggi atau mineralogi yang kompleks.

2. Peralatan dan Kos: Sianidasi pengadukan memerlukan peralatan yang lebih kompleks dan mahal, termasuk tangki pengadukan yang besar, motor berkuasa untuk membancuh, dan sistem pengepam buburan yang canggih. Ini mengakibatkan kos modal yang lebih tinggi. Sebaliknya, sianidasi perkolasi memerlukan peralatan yang lebih mudah, seperti tong larut lesap atau timbunan asas - bahan binaan, menjadikannya lebih kos - efektif dari segi pelaburan modal. Walau bagaimanapun, kos operasi sianidasi pengadukan mungkin tidak semestinya lebih tinggi, kerana masa larut lesap yang lebih pendek boleh mengimbangi penggunaan tenaga yang lebih tinggi untuk pencampuran.

3. Kesesuaian untuk Jenis Bijih: Sianidasi pergolakan lebih sesuai untuk bijih yang memerlukan pengisaran halus dan pemprosesan intensif, seperti bijih emas yang kaya dengan sulfida. Sianidasi perkolasi, sebaliknya, lebih sesuai untuk bijih gred rendah, teroksida yang boleh diproses dalam keadaan lebih kasar.

Perbandingan dengan Kaedah Pengekstrakan Emas Bukan Sianida

1. Impak Alam Sekitar: Kaedah pengekstrakan emas bukan sianida, seperti larut lesap tiourea atau larut lesap bio, selalunya dianggap lebih mesra alam kerana ia tidak menggunakan sianida yang sangat toksik. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga mempunyai cabaran alam sekitar mereka sendiri. Contohnya, thiourea boleh memudaratkan alam sekitar jika tidak diurus dengan betul, dan bio - larut lesap mungkin memerlukan keadaan persekitaran yang khusus dan masa pemprosesan yang lebih lama. Sianidasi perkolasi, walaupun menggunakan sianida, boleh diuruskan dengan cara yang bertanggungjawab terhadap alam sekitar dengan pembendungan dan rawatan penyelesaian yang mengandungi sianida yang betul.

2. Kos dan Kecekapan: Kaedah bukan sianida mungkin mempunyai kos yang lebih tinggi dari segi reagen atau penggunaan tenaga. Sebagai contoh, thiourea lebih mahal daripada sianida, dan bio - larut lesap mungkin memerlukan kultur mikrob khusus dan keadaan persekitaran terkawal, yang boleh meningkatkan kos. Dari segi kecekapan, cyanidation, termasuk percolation cyanidation, secara amnya mempunyai kadar pemulihan emas yang lebih tinggi berbanding beberapa kaedah bukan sianida, terutamanya untuk bijih emas tradisional.

Kesimpulan

Sianidasi perkolasi ialah kaedah penting dalam industri pengekstrakan emas, terutamanya untuk rawatan bijih emas gred rendah dan teroksida. Kesederhanaan, kos yang agak rendah, dan kesesuaian untuk jenis bijih tertentu menjadikannya proses yang berharga. Walau bagaimanapun, ia bukan tanpa kelemahannya, seperti kadar larut lesap yang perlahan, potensi pemulihan emas yang lebih rendah, dan risiko alam sekitar dan keselamatan yang berkaitan dengan penggunaan sianida. Memandangkan industri perlombongan terus berkembang, usaha sedang dibuat untuk menambah baik proses sianidasi perkolasi, seperti melalui pencirian bijih yang lebih baik, pengoptimuman parameter proses, dan pembangunan cara yang lebih berkesan dan mesra alam untuk mengurus sianida. Selain itu, penyelidikan ke atas kaedah pengekstrakan emas alternatif yang boleh mengatasi batasan sianidasi juga sedang dijalankan. Di sebalik cabaran ini, sianidasi perkolasi berkemungkinan akan terus memainkan peranan penting dalam pengeluaran emas untuk masa hadapan, terutamanya di kawasan yang mempunyai sumber emas gred rendah yang banyak.