Nowa technologia ekstrakcji złota: utlenianie ciśnieniowe - proces cyjanizacji

1. Wstęp

Złoto zawsze miało ogromną wartość w różnych dziedzinach, od jubilerstwa, przez elektronikę, po finanse. Efektywne i ekonomiczne wydobywanie złota z rud jest kluczowym aspektem przemysłu wydobywczego złota. Tradycyjny proces cyjanizacji , który wykorzystuje cyjanek jako środek ługujący do rozpuszczania złota z rudy, jest szeroko stosowany ze względu na wysoką szybkość wypłukiwania i dobrą selektywność. Ma on jednak również swoje ograniczenia, zwłaszcza w przypadku opornych rud złota . Oporne rudy złota to takie, w których złoto często występuje w obecności minerałów siarczkowych, a tradycyjna metoda cyjanizacji nie pozwala na skuteczne wydobycie z nich złota. Doprowadziło to do rozwoju nowych technologii, wśród których wyróżnia się proces utleniania ciśnieniowego z cyjanizacją.

2. Zasada procesu utleniania ciśnieniowego - cyjanowania

2.1 Utlenianie ciśnieniowe

Pierwszym krokiem tego nowego procesu jest utlenianie ciśnieniowe. W opornych rudach złota złoto jest zwykle otoczone minerałami siarczkowymi, takimi jak piryt i arsenopiryt. W normalnych warunkach cyjanek nie może skutecznie dostać się do złota. Utlenianie ciśnieniowe przeprowadza się w autoklawie w podwyższonych temperaturach (zwykle 120–220 °C) i ciśnieniach (kilka atmosfer). W tym środowisku o wysokiej temperaturze i ciśnieniu minerały siarczkowe są utleniane. Ten proces utleniania rozkłada minerały siarczkowe, uwalniając otoczone złoto i czyniąc je bardziej dostępnym dla kolejnego etapu cyjanizacji.

2.2 Cyjanowanie

Po utlenieniu ciśnieniowym szlam rudy poddawany jest procesowi cyjanizacji. Jony cyjankowe reagują ze złotem w obecności tlenu. Złoto tworzy rozpuszczalny kompleks z jonami cyjankowymi, który następnie można oddzielić od pozostałych składników rudy za pomocą metod takich jak separacja ciało stałe - ciecz.

3. Przebieg procesu

3.1 Przygotowanie rudy

Pierwszym etapem jest przygotowanie rudy. Surowa, ogniotrwała ruda złota jest najpierw kruszona i mielona na drobne cząstki. Zwiększa to powierzchnię rudy, co jest korzystne zarówno dla procesów utleniania ciśnieniowego, jak i cyjanizacji. Celem jest osiągnięcie wielkości cząstek, która umożliwia wydajne reakcje chemiczne, a jednocześnie jest możliwa do opanowania w kolejnych etapach przetwarzania.

3.2 Etap utleniania ciśnieniowego

Drobno zmielona ruda jest następnie wprowadzana do autoklawu. Do autoklawu wprowadzany jest tlen, a temperatura i ciśnienie są dostosowywane do odpowiednich poziomów. Czas przebywania w autoklawie zmienia się w zależności od rodzaju rudy, ale zazwyczaj wynosi kilka godzin. W tym czasie minerały siarczkowe w rudzie są utleniane. Po zakończeniu procesu utleniania ciśnieniowego szlam jest odprowadzany z autoklawu.

3.3 Etap cyjanizacji

Utleniony szlam rudy jest schładzany, a następnie przenoszony do zbiornika cyjanizacji. Do zbiornika dodaje się roztwór cyjanku, zazwyczaj cyjanku sodu . Szlam jest mieszany, aby zapewnić dobry kontakt między roztworem cyjanku a cząsteczkami rudy. Złoto w rudzie reaguje z jonami cyjanku, tworząc rozpuszczalny kompleks. Proces cyjanizacji trwa zazwyczaj kilka godzin, aby osiągnąć wysoki poziom wydobycia złota.

3.4 Odzyskiwanie złota

Po procesie cyjanizacji, kolejnym krokiem jest odzyskanie złota z roztworu cyjanku. Jedną z powszechnych metod jest proces węgla w pulpie (CIP) lub ługowania węglem (CIL). Węgiel aktywny jest dodawany do roztworu cyjanku, a kompleks złota z cyjankiem jest adsorbowany na powierzchni węgla aktywnego . Węgiel z zaadsorbowanym złotem jest następnie oddzielany od roztworu. Inną metodą jest wytrącanie cynku, w którym do roztworu cyjanku dodaje się proszek cynkowy. Cynk wypiera złoto z kompleksu, tworząc złoto metaliczne, które można odfiltrować i poddać dalszej rafinacji.

3.5 Przetwarzanie odpadów

Pozostały szlam po odzyskaniu złota to odpady. Ponieważ odpady mogą nadal zawierać pewną ilość cyjanku i innych szkodliwych substancji, konieczne jest ich odpowiednie przetworzenie. Odpady są zwykle poddawane procesom detoksykacji w celu rozłożenia pozostałego cyjanku. Można to osiągnąć za pomocą metod takich jak utlenianie chemiczne lub obróbka biologiczna. Po detoksykacji odpady można bezpiecznie zutylizować.

4. Zalety procesu utleniania ciśnieniowego - cyjanowania

4.1 Wysoka stopa odzysku złota

W przypadku opornych rud złota proces utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji może osiągnąć znacznie wyższe wskaźniki odzysku złota w porównaniu z tradycyjnym cyjanowaniem. W niektórych przypadkach wskaźnik odzysku złota może osiągnąć ponad 90%, podczas gdy tradycyjna cyjanizacja może osiągnąć tylko 30 - 60% dla tych samych opornych rud. Dzieje się tak, ponieważ etap utleniania ciśnieniowego skutecznie uwalnia złoto z minerałów siarczkowych, umożliwiając cyjankowi bardziej efektywną reakcję z nim.

4.2 Przystosowalność do różnych rud

Proces ten może obsługiwać szeroką gamę opornych rud złota, niezależnie od tego, czy zawierają one wysoki poziom minerałów siarczkowych, czy innych złożonych składników. Zapewnia elastyczność w wyborze rudy dla firm górniczych, ponieważ nie są one ograniczone do przetwarzania tylko rud łatwych do obróbki.

4.3 Koszt - Efektywność w dłuższej perspektywie

Chociaż początkowa inwestycja w budowę instalacji do utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji jest stosunkowo wysoka ze względu na konieczność użycia specjalistycznego sprzętu, takiego jak autoklawy, w dłuższej perspektywie może być opłacalna. Wysoki wskaźnik odzysku złota oznacza, że ​​z tej samej ilości rudy można wyprodukować więcej złota, co zwiększa przychody. Ponadto stosunkowo stabilny proces zmniejsza ryzyko strat produkcyjnych z powodu nieefektywnego wydobycia.

5. Wyzwania i rozwiązania

5.1 Wysokie nakłady inwestycyjne

Budowa zakładu utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji wymaga dużych nakładów inwestycyjnych. Autoklawy, które są niezbędne do procesu utleniania ciśnieniowego, są drogie w zakupie i instalacji. Aby sprostać temu wyzwaniu, firmy górnicze mogą rozważyć joint ventures lub długoterminowe opcje finansowania. Mogą również przeprowadzić szczegółowe studia wykonalności przed zainwestowaniem, aby zapewnić ekonomiczną opłacalność projektu.

5.2 Obawy dotyczące środowiska i bezpieczeństwa

Cyjanek jest substancją wysoce toksyczną, a każdy wyciek lub niewłaściwa utylizacja może spowodować poważne problemy środowiskowe i bezpieczeństwa. W procesie utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji należy stosować ścisłe środki bezpieczeństwa. Obejmuje to stosowanie szczelnego sprzętu, zamkniętych systemów obiegu roztworu cyjanku i regularne monitorowanie poziomu cyjanku w środowisku. W przypadku oczyszczania odpadów należy stosować zaawansowane technologie detoksykacji, aby mieć pewność, że odprowadzane odpady nie stanowią zagrożenia dla środowiska.

5.3 Złożoność techniczna

Obsługa procesu utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji wymaga wysokiego poziomu wiedzy technicznej. Pracownicy muszą być dobrze przeszkoleni w zakresie obsługi autoklawu, kontrolowania temperatury i ciśnienia oraz zapewniania prawidłowego dodawania odczynników w procesie cyjanizacji. Firmy górnicze mogą inwestować w programy szkoleniowe dla swoich pracowników lub zatrudniać doświadczonych techników. Mogą również nawiązywać partnerstwa z instytucjami badawczymi, aby nadążać za najnowszymi osiągnięciami technologicznymi i zapewnić płynne działanie procesu.

6. Wniosek

Proces utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji jest znaczącym postępem w dziedzinie wydobycia złota, szczególnie w przypadku opornych rud złota. Oferuje wysokie wskaźniki odzysku złota, możliwość dostosowania do różnych rud i długoterminową opłacalność. Jednak, jak każda technologia, napotyka również wyzwania, takie jak wysokie inwestycje kapitałowe, obawy dotyczące środowiska i bezpieczeństwa oraz złożoność techniczna. Poprzez rozwiązywanie tych wyzwań poprzez odpowiednie planowanie, inwestycje w bezpieczeństwo i szkolenia oraz ciągłą innowację technologiczną, proces utleniania ciśnieniowego - cyjanizacji może odgrywać coraz ważniejszą rolę w zrównoważonym rozwoju przemysłu wydobywczego złota.