การสกัดทองคำ: ขั้นตอนจากแร่ไปจนถึงแท่งโลหะในการสกัดด้วยคาร์บอน

การเติม ถ่านกัมมันต์ลงในถังชะล้างช่วยให้เกิดการชะล้างและการดูดซับไปพร้อมกัน หรือที่เรียกว่าวิธีการชะล้างด้วยถ่านกัมมันต์ (Carbon-in-Leach Method: CIL) วิธีนี้พัฒนามาจากวิธีการชะล้างด้วยถ่านกัมมันต์ (Carbon-in-Pulp Method) โดยมีข้อดีคือลดจำนวนถังชะล้างและลดระยะเวลาของกระบวนการ ส่งผลให้ลดต้นทุนการลงทุนในการก่อสร้างและต้นทุนการผลิต การชะล้างและการดูดซับไปพร้อมกันช่วยปรับปรุงสภาวะจลนศาสตร์การละลายของทองคำ ทำให้CILสามารถชะล้างและดูดซับทองคำได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการชะล้างด้วยถ่านกัมมันต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ เช่นการเตรียมวัตถุดิบสำหรับการชะล้าง การชะล้างแบบกวนและการดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์แบบไหลสวนทาง การปลดปล่อยทองคำออกจากถ่านกัมมัน ต์ การแยกด้วยไฟฟ้าและการอิเล็กโทรไลซิส การหลอมและการทำแท่งโลหะ และการฟื้นฟูถ่านกัม มันต์

01 การเตรียมวัตถุดิบสำหรับการสกัด

เมื่อนำกระบวนการสกัดทองคำด้วยคาร์บอนในสารละลายมาใช้ การเตรียมวัตถุดิบสำหรับการสกัดจะเกี่ยวข้องกับการบดและการจำแนกประเภททางกายภาพ โดยทั่วไป ในกระบวนการสกัดทองคำด้วยคาร์บอนในสารละลาย ความละเอียดของส่วนเกินจากการจำแนกประเภทการบดส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 85 - 95% ผ่านตาข่าย -200 ได้

02 ปฏิบัติการกำจัดเศษวัสดุ

เศษไม้และสิ่งเจือปนอื่นๆ ในเยื่อกระดาษมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการอุดตันในท่อและตะแกรง นอกจากนี้ยังอาจดูดซับทองคำในเยื่อกระดาษและผสมเข้ากับถ่านกัมมันต์ที่มีทองคำเข้มข้น ดังนั้นจึงต้องกำจัดออกก่อนการสกัด หากจำเป็น อาจต้องเพิ่มความเข้มข้นของเยื่อกระดาษและเติมสารยับยั้งการเกิดตะกรัน สารยับยั้งการเกิดตะกรันยังสามารถลดการเกิดตะกรันบนพื้นผิวของถ่านกัมมันต์และตะแกรงได้ โดยทั่วไปแล้ว จะมีการกำหนดขั้นตอนการกำจัดเศษวัสดุสองขั้นตอนในกระบวนการบด คือ ในขั้นตอนการบดขั้นแรกและขั้นที่สองที่วัสดุล้นออกมา อุปกรณ์กำจัดเศษวัสดุส่วนใหญ่ใช้ตะแกรงสั่นเชิงเส้นความถี่ปานกลาง ในขั้นตอนการกำจัดเศษวัสดุขั้นแรก อาจใช้ตะแกรงเกลียวและตะแกรงทรงกระบอกได้เช่นกัน ขนาดรูของตะแกรงกำจัดเศษวัสดุควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยต้องแน่ใจว่าไม่มีเศษวัสดุล้นออกมาบนพื้นผิวตะแกรง

03 การดำเนินการก่อนการชะล้างและการทำให้ข้น

เมื่อความเข้มข้นล้นของการจำแนกประเภทการบดส่วนใหญ่อยู่ที่ 18 - 22% จะไม่เหมาะสำหรับการชะล้างโดยตรง และจะต้องดำเนินการทำให้เยื่อกระดาษหนาขึ้น ขอแนะนำให้ใช้เครื่องทำให้หนาที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้พื้นที่น้อยและมีประสิทธิภาพการทำให้หนาขึ้นสูง

04 การชะล้างแบบกวนและการดูดซับคาร์บอนแบบทวนกระแส

วิธีการสกัดทองคำด้วยถ่านกัมมันต์แบบใช้สารละลาย (carbon-in-leach) มีลักษณะเด่นคือการดำเนินการสกัดและดูดซับทองคำไปพร้อมกัน โดยทั่วไปจะมีขั้นตอนการสกัด 6-10 ขั้นตอน (ขนาดและจำนวนถังสกัดจะขึ้นอยู่กับกำลังการผลิตของโรงงานแปรรูปแร่) เนื่องจาก มีการเติม โซเดียมไซยาไนด์ลงในถังหมายเลข 1 เป็นครั้งแรก ปริมาณทองคำที่สกัดได้จึงค่อนข้างน้อย ดังนั้นโรงงานสกัดแบบใช้ถ่านกัมมันต์แบบใช้สารละลายส่วนใหญ่จึงใช้ถังหมายเลข 1 เป็นถังสกัดเบื้องต้น และใช้ถังถัดไปเป็นถังสกัดและถังดูดซับ แต่ละถังสกัดและถังดูดซับจะมีตะแกรงแยกถ่านกัมมันต์เพื่อแยกถ่านกัมมันต์ออกจากกากแร่ กากแร่จะไหลไปข้างหน้า และถ่านกัมมันต์จะไหลย้อนกลับ กล่าวคือ กากแร่และถ่านกัมมันต์จะอยู่ในสภาวะการดูดซับแบบสวนทางกัน มีการเติมถ่านกัมมันต์ใหม่จากถังสกัดและถังดูดซับสุดท้าย และระบายถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับทองคำแล้วออกจากถังสกัดและถังดูดซับแรก ถ่านกัมมันต์จะกลายเป็นถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับทองคำโดยการดูดซับทองคำในกากแร่ หลังจากกระบวนการดูดซับเสร็จสมบูรณ์ เยื่อกระดาษที่มีคาร์บอนที่บรรจุทองคำจะถูกลำเลียงไปยังตะแกรงแยกคาร์บอนด้วยระบบลม ตะแกรงแยกคาร์บอนจะแยกคาร์บอนกัมมันต์และเยื่อกระดาษออกจากกัน หลังจากคัดกรองและล้างแล้ว จะถูกส่งไปยังกระบวนการคายประจุและการแยกด้วยไฟฟ้า หลังจากดูดซับด้วยวิธีนี้แล้ว ความเข้มข้นของทองคำในสารละลายเยื่อกระดาษโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.01 - 0.03 กรัม/ลูกบาศก์เมตร โดยทั่วไป คาร์บอนกัมมันต์ที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่คือคาร์บอนกัมมันต์จากกะลามะพร้าว ซึ่งมีโพรงขนาดเล็ก มีกิจกรรมสูง ทนต่อการสึกหรอ และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มีประสิทธิภาพการดูดซับและความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีเยี่ยม สามารถเพิ่มอัตราการดูดซับได้ถึง 30% ช่วยเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของทองคำในโลหะที่เกี่ยวข้องอย่างมาก และเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและประสิทธิภาพการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ

05 การดูดซับคาร์บอนที่มีทองคำ การชุบด้วยไฟฟ้า และการแยกด้วยไฟฟ้า

คาร์บอนและเยื่อกระดาษที่บรรจุทองจะถูกยกขึ้นสู่ตะแกรงแยกคาร์บอน (โดยทั่วไปคือตะแกรงสั่นเชิงเส้น) โดยปั๊มสกัดคาร์บอนหรือเครื่องยกอากาศ พวกมันจะถูกล้างด้วยน้ำสะอาดบนตะแกรงเพื่อแยกคาร์บอนและเยื่อกระดาษ คาร์บอนที่บรรจุทองจะเข้าสู่ถังเก็บคาร์บอน และเยื่อกระดาษและน้ำล้างจะเข้าสู่ถังดูดซับขั้นแรก มีวิธีการแยกคาร์บอนที่บรรจุทองหลายวิธี ปัจจุบัน วิธีการแยกคาร์บอนที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป นั่นคือ เติมแอนไอออนที่ดูดซับได้ง่ายโดยคาร์บอนที่ถูกกระตุ้นลงในระบบการแยกเพื่อแทนที่ Au(CN)₂⁻ และบรรลุการแยกทองคำ ของเหลวอันมีค่าที่ได้จากการแยกคาร์บอนที่บรรจุทองจะถูกกู้คืนโดยการแตกตัวเป็นไอออนเพื่อให้ได้ทองคำบริสุทธิ์