Extração de Ouro por Cianetação: Uma Análise Profunda do Processo de Cianetação por Agitação

Na área da extração de ouro, a cianetação ocupa uma posição de destaque há mais de um século. Desde sua criação em 1887 para a extração de minérios de ouro e prata, esse método evoluiu continuamente, permanecendo como uma das técnicas mais utilizadas devido à sua alta taxa de recuperação, adaptabilidade a diversos tipos de minério e viabilidade para produção local.

1. Compreendendo a cianetação na extração de ouro

A cianetação é um processo químico que aproveita a capacidade de cianeto íons para formar complexos solúveis com ouro. Na presença de oxigênio e água, os íons cianeto reagem com átomos de ouro. Essa reação resulta na criação de um composto solúvel onde o ouro se liga aos íons cianeto, permitindo que o ouro se dissolva na solução. Embora esse processo seja altamente eficaz para a extração de ouro, ele também traz preocupações ambientais e de segurança significativas, pois o cianeto é uma substância tóxica.

2. Tipos de métodos de cianetação

Os métodos de cianetação podem ser amplamente classificados em duas categorias principais: cianetação por agitação e cianetação por percolação.

• Agitação CianetaçãoEste método é usado principalmente para tratar concentrados de ouro de flotação ou em cenários de cianetação de lama. Envolve a mistura vigorosa da polpa de minério com a solução de cianeto. Dessa forma, garante-se que as partículas auríferas presentes no minério entrem em contato máximo com os íons de cianeto, facilitando a extração do ouro.

• Percolação Cianetação: Adequada para minérios de ouro de baixo teor, a cianetação por percolação funciona permitindo que a solução de cianeto circule por um leito de minério. Este método consome menos energia em comparação com a cianetação por agitação. No entanto, sua aplicação é limitada a minérios com boa permeabilidade, permitindo que a solução de cianeto flua facilmente.

3. Processo de Extração de Ouro por Agitação e Cianetação

A agitação Extração de Ouro por Cianetação O processo abrange dois subprocessos principais: o processo de cianetação - substituição de zinco e o processo de pasta de carbono de cianetação não filtrada.

3.1 Cianetação - Processo de Substituição de Zinco (Métodos CCD e CCF)

• Preparação de matéria-prima para lixiviação: A etapa inicial envolve preparar o minério para o processo de lixiviação. Isso geralmente inclui a britagem do minério em pedaços menores e a moagem até obter uma consistência fina. Em alguns casos, o pré-tratamento também é realizado para tornar as partículas de ouro contidas no minério mais acessíveis. O objetivo é criar uma polpa com um tamanho de partícula ideal, o que promove uma melhor interação entre o minério e a solução de cianeto.

• Agitação Cianetação LixiviaçãoA polpa de minério preparada é então transferida para tanques de agitação, onde uma solução de cianeto é adicionada. Esses tanques são equipados com agitadores que mantêm a polpa e a solução de cianeto bem misturadas. O oxigênio é introduzido nos tanques, seja por aeração ou pela adição de agentes oxidantes. Esse oxigênio ajuda a impulsionar a reação química que dissolve o ouro na solução de cianeto.

• Lavagem em contracorrente para separação de sólidos e líquidosApós o processo de lixiviação, a lama resultante consiste em resíduos sólidos e uma fase líquida conhecida como solução prenhe, que contém ouro dissolvido. Para separar esses dois componentes, uma série de espessadores ou filtros são utilizados em uma configuração de lavagem em contracorrente. Métodos como Decantação Contínua em Contracorrente (CCD) ou Filtração Contínua em Contracorrente (CCF) são empregados para recuperar o máximo possível da solução aurífera, minimizando a quantidade de ouro perdida com os resíduos sólidos.

• Purificação de Líquido Lixiviante e DesoxidaçãoA solução nutritiva obtida na etapa de separação sólido-líquido pode conter impurezas e oxigênio dissolvido. Procedimentos de purificação são implementados para remover sólidos em suspensão e outros contaminantes que podem interromper o processo subsequente de recuperação do ouro. A desoxidação é igualmente importante, pois o oxigênio pode causar a reoxidação do composto ouro-cianeto, reduzindo a eficácia do processo de substituição de zinco subsequente.

• Substituição e decapagem de pó de zinco (seda)Pó de zinco ou seda de zinco é adicionado à solução fecundada purificada e desoxidada. O zinco é mais reativo que o ouro, deslocando-o do composto formado durante o processo de lixiviação. Isso resulta na formação de um precipitado sólido contendo ouro e zinco, comumente chamado de lama de ouro. Após a reação de substituição, a lama de ouro é normalmente tratada com uma solução ácida para remover qualquer excesso de zinco e outras impurezas.

• Lingotes de fundição: A etapa final do processo de cianetação - substituição de zinco consiste na fundição da lama de ouro para produzir lingotes de ouro puro. A lama de ouro é derretida em altas temperaturas em um forno e, por meio de uma série de etapas de refino, as impurezas restantes são removidas, resultando em lingotes de ouro de alta pureza.

3.2 Processo de pasta de carbono por cianetação não filtrada (métodos CIP e CIL)

• Preparação do material de lixiviação: Semelhante ao processo de cianetação - substituição de zinco, a primeira tarefa é preparar o minério para a lixiviação. Isso requer a redução do minério a um tamanho de partícula apropriado por meio de operações de britagem e moagem.

• Lixiviação por agitação e adsorção de carbono em contracorrenteNo método Carbono em Polpa (CIP), o processo de lixiviação com cianeto ocorre primeiramente em uma série de tanques de agitação. Após a dissolução do ouro na solução, o carvão ativado é adicionado à polpa. O carvão ativado tem forte afinidade pelo composto ouro-cianeto e adsorve o ouro dissolvido em sua superfície. No método Carbono em Lixiviação (CIL), o carvão ativado é adicionado ao tanque de lixiviação simultaneamente com a solução de cianeto, de forma que os processos de lixiviação e adsorção ocorrem simultaneamente. Tanto no CIP quanto no CIL, um fluxo contracorrente de carvão e polpa é mantido para maximizar a quantidade de ouro adsorvida pelo carvão.

• Dessorção de carbono carregada com ouroApós o processo de adsorção, o carbono carregado de ouro precisa ser separado da polpa. Em seguida, o ouro é removido do carbono usando uma solução cáustica quente de cianeto. Essa solução quebra a ligação entre o composto de ouro e cianeto e o carbono, liberando o ouro de volta à solução.

• Eletroobtenção Eletrólise: A solução rica em ouro obtida pelo processo de dessorção passa por eletrodeposição. Durante esse processo, uma corrente elétrica passa pela solução. Isso faz com que os íons de ouro presentes na solução sejam reduzidos e depositados em um cátodo, formando um depósito sólido de ouro que pode ser posteriormente refinado.

• Lingotes de fundição: O ouro obtido pela eletrodeposição é relativamente puro, mas ainda pode conter algumas impurezas. A fundição é realizada para purificar ainda mais o ouro e moldá-lo em lingotes com a pureza desejada.

• Regeneração de Carbono: O carbono gasto, após a dessorção do ouro, pode ser regenerado e reutilizado. Isso envolve submeter o carbono a um tratamento de alta temperatura para eliminar quaisquer impurezas adsorvidas e restaurar sua capacidade de adsorver ouro.

4. Comparando os processos CIP e CIL

• Duração do Processo: Geralmente, o processo CIP leva mais tempo em comparação ao CIL. Isso ocorre porque, no CIP, a lixiviação e a adsorção são operações separadas. No CIL, como a lixiviação e a adsorção ocorrem simultaneamente, todo o processo pode ser concluído em menos tempo. No entanto, o processo CIL exige um controle mais complexo, pois ambos os processos ocorrem simultaneamente.

• Gestão de Carbono e LamaNo processo CIL, há um volume maior de carbono em circulação, e a concentração de carbono na polpa é menor do que no CIP. Como resultado, o volume de polpa que precisa ser transportado para a transferência de carbono no CIL é geralmente várias vezes maior que no CIP (cerca de quatro vezes). Isso afeta o dimensionamento dos equipamentos e o consumo de energia.

• Backlog de metal e teor de ouro em soluçãoNo processo CIP, há uma quantidade significativa de metal que permanece no sistema (retenção de metal), e esse metal é distribuído de forma bastante uniforme entre o carvão ativado e a solução. No processo CIL, a maior parte do metal é adsorvida no carvão ativado. Além disso, a concentração de ouro na solução no processo CIL é maior do que no CIP. Isso ocorre porque no CIL, à medida que o ouro é lixiviado, ele também é continuamente adsorvido, o que repõe o ouro dissolvido na solução. No CIP, por outro lado, é um processo de adsorção de etapa única com reposição limitada de ouro dissolvido.

5. Considerações ambientais e de segurança

Apesar de sua eficiência, a cianetação, especialmente a cianetação por agitação, apresenta riscos ambientais e de segurança significativos. O cianeto é altamente tóxico e qualquer vazamento ou manuseio inadequado pode levar à poluição ambiental grave e representar uma ameaça à saúde humana. Para lidar com esses riscos, as operações de mineração de ouro seguem rigorosos protocolos de segurança. Estes incluem o armazenamento e manuseio adequados do cianeto, a instalação de sistemas de contenção para evitar vazamentos e o tratamento de águas residuais contendo cianeto. Além disso, pesquisas em andamento visam desenvolver agentes lixiviantes alternativos e menos tóxicos para substituir o cianeto na extração de ouro.

6. Conclusão

A cianetação por agitação desempenha um papel vital na moderna indústria de mineração de ouro, permitindo a extração em alta velocidade de ouro de diversos tipos de minério. Os dois principais subprocessos, cianetação com substituição de zinco e cianetação com suspensão de carbono não filtrada, têm seus próprios méritos e são escolhidos com base em fatores como propriedades do minério, escala de operação e viabilidade econômica. No entanto, a indústria deve continuar a enfrentar os desafios ambientais e de segurança associados ao uso de cianeto para garantir o futuro sustentável da extração de ouro.