Область применения и технологический процесс метода цианирования в чанах для выщелачивания золота

1. Введение

Метод цианирования чанового выщелачивания является важным процессом в золотодобыче для извлечения золота из руды. Этот метод имеет свою конкретную область применения и ряд четко определенных этапов процесса, которые играют решающую роль в эффективном извлечении золотых ресурсов.

2. Применимый объем

2.1 Требования к размеру частиц руды

Золотые руды, подходящие для метода чанового выщелачивания, обычно имеют мелкозернистую вкрапленность золота. Когда частицы золота в руде очень мелкие, их трудно отделить простыми физическими методами разделения, такими как гравитационное разделение. В таких случаях можно использовать метод чанового выщелачивания с цианированием. Например, в некоторых оксидных золотых рудах золото часто существует в виде мелких зерен, которые можно эффективно обрабатывать чановым выщелачиванием.

2.2 Требования к качеству руды

Этот метод особенно подходит для низкосортных или ультранизкосортных золотых руд. Для высокосортных золотых руд могут быть предпочтительны более эффективные и менее трудоемкие методы извлечения. Однако для низкосортных руд, где содержание золота на единицу массы руды относительно низкое, метод чанового выщелачивания все еще может обеспечить экономически выгодное извлечение при определенных условиях. Относительно низкая стоимость процесса чанового выщелачивания делает его жизнеспособным вариантом для переработки таких руд.

2.3 Требования к проницаемости руды

Руды с плохой проницаемостью также пригодны для чанового выщелачивания. Если руда имеет хорошую проницаемость, то цианид раствор может течь через руду слишком быстро, что приводит к недостаточному времени контакта между цианидом и золотом, и, таким образом, снижает скорость выщелачивания золота. Напротив, для руд с плохой проницаемостью метод чанового выщелачивания может контролировать скорость потока и время контакта раствора цианида в руде, чтобы обеспечить лучшие результаты выщелачивания. Например, руды типа оксида железа - capping, содержащие мелкозернистое золото, и руды типа окисленного кварца - прожилкового типа с мелкозернистым золотом часто имеют относительно плохую проницаемость и вполне подходят для чанового выщелачивания. Метод чанового выщелачивания может достичь степени извлечения обогащения 70 - 90% для таких руд.

3. Технологический процесс

3.1 Подготовка чанов для выщелачивания

Чаны для выщелачивания, используемые в процессе, обычно изготавливаются из таких материалов, как дерево, железо или бетон. Дно чана может быть плоским или слегка наклонным, а форма может быть круглой, прямоугольной или квадратной. Внутри чана устанавливается ложное дно из перфорированных кислотостойких пластин. На ложное дно укладывается фильтровальная ткань, а на фильтровальную ткань настилается сетка из деревянных полос или коррозионно-стойких металлических полос. Ложное дно используется для фильтрации и поддержки руды. Перед началом процесса выщелачивания необходимо убедиться, что чаны, особенно выщелачивающий чан и чан с бедной жидкостью, непроницаемы и в основном сухие.

3.2 Предварительная обработка руды – дробление и грохочение

Добытые золотосодержащие руды необходимо измельчить до определенного размера частиц. Сначала руды подаются на стадию дробления для простой диссоциации. В зависимости от требуемого размера частиц руды различают операции грубого, среднего и тонкого дробления. Обычно для грубого дробления используется щековая дробилка, которая может уменьшить размер частиц примерно до 50-100 мм. Затем для среднего и тонкого дробления используется конусная дробилка, уменьшающая размер частиц до диапазона 5-25 мм. После дробления руды просеиваются вибрационным ситом для обеспечения однородного размера частиц. Крупнозернистые руды, не соответствующие требованиям, возвращаются в дробилку для повторного дробления, а руды подходящего размера поступают на следующий этап.

3.3 Процесс выщелачивания

1. Загрузка руды в чан: Дробленая и просеянная руда загружается в чан выщелачивания.

2. Приготовление выщелачивающего раствора: В ванне с бедной жидкостью в качестве выщелачивающего агента готовят щелочной раствор цианида. Концентрация раствора цианида обычно контролируется в определенном диапазоне, как правило, 0.05% - 0.1%, который определяется экспериментально в соответствии со свойствами конкретной руды. Такая концентрация может обеспечить эффективное извлечение золота при минимальном воздействии на окружающую среду.

3. Операция выщелачивания: Приготовленный выщелачивающий раствор закачивается в выщелачивающий чан. В процессе выщелачивания выщелачивающий раствор медленно просачивается через слой руды. Золото в руде реагирует с цианидом в растворе под действием кислорода (обычно в чан вводят воздух). Основное уравнение химической реакции: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). В этой реакции золото образует растворимые золото-цианидные комплексы и растворяется в растворе. Время выщелачивания относительно велико, обычно от нескольких дней до нескольких недель, в зависимости от таких факторов, как природа руды, размер частиц руды и концентрация выщелачивающего раствора. В процессе выщелачивания необходимо регулярно определять концентрацию выщелачивающего раствора, значение pH раствора и содержание золота в растворе, чтобы гарантировать, что реакция выщелачивания протекает в оптимальных условиях.

3.4 Разделение золотосодержащего раствора (богатого - жидкого)

Когда выщелачивание достигает определенного времени и посредством обнаружения, когда концентрация и сорт жидкости соответствуют требованиям, золотосодержащий раствор (богатая жидкость) выгружается со дна чана. Богатая жидкость содержит растворенные комплексы золота с цианидом и нуждается в дальнейшей обработке для извлечения золота.

3.5 Извлечение золота

1. Метод вытеснения цинкового порошка (листа): Один из распространенных методов Восстановление золота - метод вытеснения цинкового порошка (листа). Цинк обладает более сильными восстановительными свойствами, чем золото. При добавлении цинкового порошка или цинкового листа в богатую жидкость происходит реакция вытеснения. Уравнение химической реакции: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). Золото вытесняется из комплекса золота с цианидом цинком и осаждается в виде твердых частиц. После реакции вытеснения смесь твердого вещества с жидкостью фильтруется для получения твердых частиц, содержащих золото, которые затем подвергаются дальнейшей обработке для плавки.

2. Метод адсорбции активированным углемАктивирован другой метод. Carbon адсорбция. Активированный уголь обладает большой удельной поверхностью и высокой адсорбционной способностью. Насыщенная жидкость пропускается через колонну, заполненную Активированный угольКомплексы золота с цианидом в растворе адсорбируются на поверхности активированного угля. После адсорбции активированный уголь с адсорбированным золотом (нагруженный уголь) отделяется от раствора. Затем нагруженный уголь подвергается десорбционной обработке. Обычно используется десорбционный раствор (например, смесь гидроксида натрия и Цианид натрия) используется для десорбции золота из активированного угля при определенной температуре и давлении. Десорбированный золотосодержащий раствор затем подвергается электролизу для получения золота.

3.6 Обработка хвостов и жидких отходов

1. Очистка хвостов: После извлечения золота оставшиеся хвосты все еще содержат определенное количество цианида и других примесей. Для того чтобы соответствовать требованиям по охране окружающей среды, хвосты необходимо обработать. Одним из распространенных методов является добавление в хвосты реагентов, таких как метабисульфит натрия и сульфат меди, для разложения и удаления цианида. После обработки хвосты можно надлежащим образом хранить или подвергать дальнейшей обработке.

2. Отходы - жидкая обработка: Отходы - жидкость, образующаяся в процессе, также содержит цианид и другие вредные вещества. Их необходимо обрабатывать с помощью таких процессов, как химическое осаждение, ионный обмен и биологическая обработка, чтобы снизить содержание вредных веществ до соответствия национальным стандартам сброса перед сбросом.

4. Заключение

Метод цианирования в чанах имеет свою уникальную область применения в золотодобывающей промышленности, особенно для мелкозернистых, низкосортных и низкопроницаемых золотых руд. Благодаря серии строгих технологических этапов этот метод может эффективно извлекать золото из руд. Однако следует отметить, что из-за использования цианида в процессе необходимо принимать строгие меры безопасности и охраны окружающей среды для обеспечения безопасности рабочих и минимизации воздействия на окружающую среду. С непрерывным развитием технологий добычи полезных ископаемых ожидается, что дальнейшие усовершенствования и оптимизации этого процесса повысят эффективность извлечения золота и снизят затраты, обеспечивая при этом экологичность.