Proseso ng Pag-leaching ng Cyanide sa Pagmimina ng Ginto: Ang Kumpletong Proseso mula sa Paglusaw hanggang sa Pagbawi

pagpapakilala

Ang pagkuha ng ginto mula sa mga ores nito ay naging paksa ng malaking interes sa loob ng maraming siglo. Kabilang sa iba't ibang paraan na magagamit, Pag-leaching ng cyanide ay lumitaw bilang isa sa mga pinaka malawak na ginagamit na mga diskarte sa komersyal Pagmimina ng ginto industriya. Ang prosesong ito ay nagbibigay-daan para sa mahusay na paglusaw ng ginto mula sa mga materyales ng host nito, na ginagawang posible na mabawi ang mahalagang metal sa isang mas puro anyo. Susuriin ng artikulong ito ang kumpletong proseso ng pag-leaching ng cyanide sa pagmimina ng ginto, mula sa unang pagkatunaw ng ginto sa mga solusyon sa cyanide hanggang sa huling pagbawi ng metal.

Ang Paglusaw ng Ginto sa Mga Solusyon sa Cyanide

Mga Kasangkot na Reaksyong Kemikal

Ang pagkatunaw ng ginto sa mga solusyon sa cyanide ay batay sa isang kumplikadong serye ng mga reaksiyong kemikal. Ang pangkalahatang reaksyon ay maaaring kinakatawan ng sumusunod na equation:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Sa reaksyong ito, ang ginto (Au) ay tumutugon sa Sodium cyanide (NaCN) sa pagkakaroon ng oxygen (O₂) at tubig (H₂O) upang bumuo ng sodium dicyanoaurate (Na[Au(CN)₂]) at sodium hydroxide (NaOH). Ang papel na ginagampanan ng oxygen sa reaksyong ito ay mahalaga dahil ito ay gumaganap bilang isang oxidizing agent, na nagpapadali sa pagkatunaw ng ginto.

Mga Kondisyon para sa Pinakamainam na Dissolution

Para sa mahusay na paglusaw ng ginto, maraming mga kondisyon ang kailangang maingat na kontrolin. Ang konsentrasyon ng cyanide sa solusyon ay isang kritikal na kadahilanan. Karaniwan, ang isang konsentrasyon ng 0.05 - 0.1% NaCN ay ginagamit sa proseso ng leaching. Ang isang mas mataas na konsentrasyon ay maaaring humantong sa pagtaas ng pagkonsumo ng cyanide nang walang proporsyonal na pagtaas sa pagkatunaw ng ginto, habang ang isang mas mababang konsentrasyon ay maaaring magresulta sa mabagal at hindi kumpletong leaching.

Ang pH ng solusyon ay gumaganap din ng isang mahalagang papel. Ang proseso ng leaching ay pinakamabisa sa medyo alkaline na medium, na may pH range na 9.5 - 11. Sa pH na ito, ang mga cyanide ions ay naroroon sa kanilang un-dissociated form (HCN), na mas reaktibo sa ginto. Ang pagsasaayos ng pH ay karaniwang nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dayap (CaO) sa solusyon sa leaching.

Ang temperatura ay isa pang mahalagang parameter. Bagama't ang reaksyon ay maaaring mangyari sa nakapaligid na temperatura, ang bahagyang nakataas na temperatura sa paligid ng 25 - 35°C ay maaaring mapahusay ang rate ng pagkatunaw ng ginto. Gayunpaman, ang labis na pagtaas ng temperatura ay maaaring humantong sa pagkabulok ng cyanide, na binabawasan ang pagiging epektibo nito.

Pre-treatment ng Ores

Pagdurog at Paggiling

Bago magsimula ang proseso ng pag-leaching ng cyanide, kailangang ma-pre-treat ang mga gold-bearing ores. Ang unang hakbang sa pre-treatment na ito ay kadalasan Pagdurog at paggiling. Ang mga ores ay dinudurog upang bawasan ang kanilang laki at pagkatapos ay dinidikdik sa pinong mga butil. Pinapataas nito ang ibabaw na lugar ng ore, na nagbibigay-daan para sa mas mahusay na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng ginto at ng cyanide solution sa panahon ng proseso ng leaching.

Ang antas ng paggiling ay maingat na kinokontrol. Ang sobrang paggiling ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga pinong slime, na maaaring magdulot ng mga problema sa mga susunod na hakbang sa paghihiwalay ng solid-liquid. Sa kabilang banda, ang hindi paggiling ay maaaring magresulta sa hindi sapat na pagkakalantad ng mga particle ng ginto, na humahantong sa hindi kumpletong pag-leaching.

Pag-ihaw at Bio-oxidation

Sa ilang mga kaso, ang mga gintong ores ay maaaring maglaman ng mga refractory na mineral na pumipigil sa direktang pagkatunaw ng ginto sa pamamagitan ng cyanide. Para sa mga nasabing ores, maaaring kailanganin ang mga karagdagang pamamaraan ng pre-treatment tulad ng pag-ihaw o bio-oxidation.

Ang pag-ihaw ay nagsasangkot ng pag-init ng mineral sa presensya ng hangin upang ma-oxidize ang mga refractory mineral, tulad ng sulfide. Ang proseso ng oksihenasyon na ito ay sumisira sa mga mineral, naglalabas ng mga butil ng ginto at ginagawa itong mas madaling makuha sa solusyon ng cyanide.

Ang bio-oxidation, sa kabilang banda, ay gumagamit ng mga microorganism upang i-oxidize ang mga refractory mineral. Ito ay isang mas environment friendly na alternatibo sa litson dahil ito ay gumagana sa mas mababang temperatura at gumagawa ng mas kaunting mga nakakapinsalang emisyon. Ang mga mikroorganismo, kadalasang bacteria o fungi, ay pinipili batay sa kanilang kakayahang mag-oxidize ng mga partikular na refractory mineral na nasa mineral.

Ang Proseso ng Leaching

Stirred Tank Leaching

Ang stirred tank leaching ay isa sa mga pinakakaraniwang paraan na ginagamit para sa cyanide leaching. Sa prosesong ito, ang pre-treated ore ay hinahalo sa cyanide solution sa malalaking stirred tank. Ang mga tangke ay nilagyan ng mga agitator na tinitiyak ang masusing paghahalo ng ore at ang solusyon, na nagtataguyod ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng ginto at ng mga cyanide ions.

Ang oras ng leaching ay maaaring mag-iba depende sa likas na katangian ng mineral at mga kondisyon ng pagpapatakbo. Sa pangkalahatan, ang proseso ng leaching ay maaaring tumagal kahit saan mula sa ilang oras hanggang ilang araw. Sa panahong ito, pana-panahong kinukuha at sinusuri ang mga sample ng leachate upang masubaybayan ang pag-usad ng pagkatunaw ng ginto.

Heap Leaching

Ang heap leaching ay isa pang malawakang ginagamit na paraan, lalo na para sa mababang uri ng gintong ores. Sa prosesong ito, ang durog na ore ay nakasalansan sa malalaking tambak sa isang hindi natatagusan na liner. Ang solusyon ng cyanide ay pagkatapos ay i-spray sa tuktok ng bunton at pinapayagan na tumagos sa mineral. Habang dumadaan ang solusyon sa bunton, natutunaw nito ang mga butil ng ginto, at ang nagreresultang solusyon sa buntis ay kinokolekta sa ilalim ng bunton.

Ang heap leaching ay isang mas cost-effective na paraan kumpara sa Hinalo ang pag-leaching ng tangke dahil nangangailangan ito ng mas kaunting pamumuhunan sa kagamitan. Gayunpaman, ito ay isang mas mabagal na proseso at mas angkop para sa mga ores na may medyo mababang nilalaman ng ginto.

Solid-Liquid Paghihiwalay

Pagsasala

Matapos makumpleto ang proseso ng leaching, ang susunod na hakbang ay paghiwalayin ang solid residue (tailings) mula sa buntis na solusyon, na naglalaman ng natunaw na ginto. Ang pagsasala ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan para sa paghihiwalay ng solid-liquid. Sa prosesong ito, ang slurry (halo ng solid at likido) ay ipinapasa sa isang filter medium, tulad ng isang filter na tela o isang filter press. Ang mga solid na particle ay nananatili sa filter medium, habang ang likido (buntis na solusyon) ay dumadaan at nakolekta.

Ang pagpili ng daluyan ng filter ay depende sa likas na katangian ng mga solidong particle at ang mga kondisyon ng pagpapatakbo. Halimbawa, sa mga kaso kung saan ang mga solidong particle ay napakapino, maaaring kailanganin ang isang mas pinong - meshed na tela ng filter.

Decantation

Ang dekantasyon ay isa pang paraan na maaaring magamit para sa paghihiwalay ng solid-liquid, lalo na kapag ang mga solidong particle ay medyo malaki at madaling tumira. Sa prosesong ito, ang slurry ay pinahihintulutang tumayo sa isang settling tank sa loob ng mahabang panahon. Ang mga solidong particle ay tumira sa ilalim ng tangke dahil sa gravity, at ang malinaw na supernatant na likido (buntis na solusyon) ay maingat na naalis.

Ang dekantasyon ay isang mas simple at mas kaunting enerhiya - masinsinang pamamaraan kumpara sa pagsasala. Gayunpaman, maaaring hindi ito kasing epektibo sa paghihiwalay ng napakapinong mga solidong particle.

Pagbawi ng Ginto mula sa Solusyon sa Buntis

Activated Carbon Adsorption

Ang isa sa mga pinaka-karaniwang paraan para sa pagbawi ng ginto mula sa buntis na solusyon ay Aktibong carbon adsorption. Sa prosesong ito, ang activated carbon ay idinagdag sa buntis na solusyon. Ang gold - cyanide complex ay may malakas na pagkakaugnay para sa ibabaw ng activated carbon, at bilang isang resulta, ang ginto ay na-adsorbed sa mga particle ng carbon.

Ang mga carbon particle ay pagkatapos ay ihihiwalay mula sa solusyon, kadalasan sa pamamagitan ng screening o pagsasala. Ang gintong-loaded carbon ay pagkatapos ay karagdagang proseso upang desorb ang ginto. Ito ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng paglalagay ng carbon sa isang mataas na temperatura na steam treatment o sa pamamagitan ng paggamit ng isang kemikal na ahente ng desorption.

Zinc Precipitation

Ang zinc precipitation, na kilala rin bilang proseso ng Merrill - Crowe, ay isa pang paraan para sa pagbawi ng ginto. Sa prosesong ito, ang zinc dust ay idinagdag sa buntis na solusyon. Ang zinc ay mas electropositive kaysa sa ginto, at bilang isang resulta, inilipat nito ang ginto mula sa gold - cyanide complex. Ang reaksyon ay maaaring kinakatawan ng sumusunod na equation:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Ang namuong ginto, kasama ang anumang hindi na-react na zinc, ay bumubuo ng isang solidong putik. Ang putik na ito ay ihihiwalay sa solusyon, at ang ginto ay lalong dinadalisay upang makakuha ng purong produkto.

Pagpino ng Ginto

Nakangiting

Kapag ang ginto ay nakuhang muli mula sa buntis na solusyon, kadalasan ay kailangan itong pinuhin upang alisin ang anumang natitirang mga dumi. Ang pagtunaw ay isa sa mga pinakakaraniwang pamamaraan para sa pagdadalisay ng ginto. Sa prosesong ito, ang materyal na naglalaman ng ginto ay pinainit sa isang mataas na temperatura sa pagkakaroon ng isang pagkilos ng bagay, tulad ng borax. Ang pagkilos ng bagay ay nakakatulong upang mapababa ang punto ng pagkatunaw ng ginto at tumutugon din sa mga impurities, na bumubuo ng isang slag na maaaring ihiwalay mula sa tinunaw na ginto.

Ang tinunaw na ginto ay ibinubuhos sa mga hulma upang bumuo ng mga ingot. Ang mga ingot na ito ay maaaring higit pang iproseso o ibenta bilang isang semi-tapos na produkto.

Electrolytic Refining

Ang electrolytic refining ay isang mas advanced na paraan para sa pagdadalisay ng ginto. Sa prosesong ito, ang anode na naglalaman ng ginto ay inilalagay sa isang electrolytic cell kasama ang isang purong gintong katod. Ang electrolyte ay karaniwang solusyon ng gintong klorido o iba pang mga gintong asin. Kapag ang isang electric current ay dumaan sa cell, ang ginto mula sa anode ay natunaw sa electrolyte at pagkatapos ay nagdeposito sa katod.

Ang mga dumi na mas electropositive kaysa sa ginto ay natutunaw sa electrolyte ngunit hindi nagdedeposito sa cathode, habang ang mga dumi na hindi gaanong electropositive kaysa sa ginto ay nananatili bilang isang putik sa ilalim ng cell. Nagreresulta ito sa napakataas na purity na produktong ginto.

Mga Pagsasaalang-alang sa Kapaligiran

Pamamahala ng Cyanide

Ang cyanide ay isang lubhang nakakalason na substance, at ang wastong pamamahala ng cyanide sa proseso ng pagmimina ng ginto ay pinakamahalaga. Ang paggamit ng cyanide sa pagmimina ng ginto ay mahigpit na kinokontrol sa maraming bansa upang mabawasan ang epekto nito sa kapaligiran at kalusugan ng tao.

Ang isa sa mga pangunahing aspeto ng pamamahala ng cyanide ay ang pag-iwas sa mga pagtapon ng cyanide. Ang mga operasyon ng pagmimina ay kinakailangan na magkaroon ng wastong mga sistema ng pagpigil sa lugar upang maiwasan ang mga solusyon na naglalaman ng cyanide mula sa pagtagas sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang paggamot ng cyanide - na naglalaman ng mga wastewater ay mahalaga din. Mayroong ilang mga pamamaraan na magagamit para sa paggamot ng cyanide - naglalaman ng mga wastewater, tulad ng kemikal na oksihenasyon, biological na paggamot, at palitan ng ion.

Pagtatapon ng Tailings

Ang solid residue (tailings) na ginawa pagkatapos ng proseso ng pagbawi ng ginto ay kailangan ding maayos na itapon. Ang mga tailing ay maaaring maglaman ng mga bakas ng cyanide at iba pang mabibigat na metal, na maaaring magdulot ng banta sa kapaligiran kung hindi mapangasiwaan nang tama.

Ang isang karaniwang paraan para sa pagtatapon ng mga tailing ay ang pag-imbak ng mga ito sa mga tailing dam. Ang mga dam na ito ay idinisenyo upang maglaman ng mga tailing at maiwasan ang paglabas ng mga kontaminant sa kapaligiran. Sa ilang mga kaso, ang mga tailing ay maaari ding muling iproseso upang mabawi ang anumang natitirang mahahalagang mineral o upang mabawasan ang epekto sa kapaligiran.

Konklusyon

Ang proseso ng pag-leaching ng cyanide sa pagmimina ng ginto ay isang masalimuot at maraming hakbang na proseso na kinabibilangan ng paglusaw ng ginto sa mga solusyon sa cyanide, pre-treatment ng ores, leaching, solid-liquid separation, pagbawi ng ginto, pagpino, at pamamahala sa kapaligiran. Ang bawat hakbang sa prosesong ito ay maingat na kinokontrol upang matiyak ang mahusay na pagkuha at pagbawi ng ginto habang pinapaliit ang epekto sa kapaligiran. Sa kabila ng mga hamon na nauugnay sa paggamit ng cyanide, ang proseso ay nananatiling isang mahalaga at malawakang ginagamit na paraan sa komersyal na industriya ng pagmimina ng ginto dahil sa mataas na kahusayan at medyo mababang gastos. Gayunpaman, ang patuloy na pagsasaliksik at pag-unlad ay isinasagawa upang bumuo ng mga alternatibong pamamaraan na higit na makakalikasan at napapanatiling.