Altın Madenlerinde Karıştırma Siyanürleme Liçinin Ana İşlemi

Giriş

1887'den beri endüstriyel üretimde kullanılan siyanürleme liçi, altın ve gümüş içeren mineral hammaddelerden altın ve gümüşü çıkarmak için siyanür çözeltilerini liç maddesi olarak kullanan bir mineral liç işlemidir . Çalkalamalı siyanürleme liçi, siyanürleme liçinin önemli yöntemlerinden biridir ve altın madenciliği sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çalkalama Siyanürleme Sızıntı Prensibi

Sodyum siyanür (NaCN) gibi siyanür , siyanürleme işleminde önemli bir reaktiftir. Sodyum siyanür, genellikle safsızlıklar nedeniyle grimsi sarı renkte olan, renksiz ve şeffaf bir kristaldir. Suda yüksek oranda çözünür ve suda çözünürlüğü %20'den fazladır. Sulu çözeltisinin pH değeri 7'ye yükseltildiğinde, siyanür neredeyse tamamen uçucu hidrojen siyanür gazına ayrışır; bu gaz renksiz ve oldukça zehirlidir. Çözeltide hidrojen siyanür zayıf bir asittir, iyonlaşması zordur ve altın ve gümüş üzerinde aşındırıcı etkisi yoktur. pH değeri 12 olduğunda, çözeltideki siyanür neredeyse tamamen siyanür iyonlarına ayrışır. Bu nedenle, siyanürleme işlemi alkali bir ortamda gerçekleştirilmelidir.

Genel olarak, oksijenin varlığında, altının siyanürleme ile yıkanması bir elektrokimyasal korozyon sürecidir. Siyanür, oksijenin katılımıyla alkali bir ortamda altınla reaksiyona girerek suda çözünür altın siyanür kompleksleri oluşturur ve böylece cevherden altının çözünmesini sağlar.

Çalkalama Siyanürleme Süzme İşlemi

1. Sızdırma Hammaddelerinin Hazırlanması

• Kırma : Madenden çıkarılan ham altın cevheri önce kırma işlemi için bir kırıcıya beslenir. Kırma işlemi kaba kırma, orta kırma ve ince kırma olmak üzere üç aşamaya ayrılır. Çeneli kırıcılar ve konik kırıcılar genellikle kaba ve orta kırma için kullanılır; bunlar esas olarak büyük cevher parçalarını daha küçük parçacıklara ayırmak için kullanılır ve genellikle parçacık boyutu birkaç santimetre olarak kontrol edilir. Çekiçli kırıcılar ise esas olarak ince kırma için kullanılır.

• Öğütme : Kırılmış cevher, uygun bir partikül boyutuna kadar daha fazla öğütülmek üzere bilyalı değirmene girer. Genellikle, altın minerallerinin tamamen ayrışması için cevher partikül boyutunun %60 - %90 oranında -200 mesh'e ulaşması gerekir. Genellikle, kaba öğütme için kafes tipi bilyalı değirmenler, ince öğütme için ise taşma tipi bilyalı değirmenler kullanılır.

• Bulamaç Hazırlama : Öğütülmüş cevher hamuru karıştırma tankına alınır. Cevher hamurunun konsantrasyonunu ayarlamak için uygun miktarda su eklenir; bu konsantrasyon genellikle %30 - %50 arasında kontrol edilir. Aynı zamanda, cevher hamurunun pH değerini 10 - 11'e ayarlamak için kireç gibi düzenleyiciler eklenir. Bu işlem, siyanürleme liçine elverişli alkali bir ortam oluşturur ve diğer safsızlıkların çözünmesini engeller.

2. Çalkalama Siyanürleme Sızdırma

• Liçleme Reaktifinin Eklenmesi : Ayarlanmış cevher hamuruna sodyum siyanür (NaCN) veya potasyum siyanür (KCN) gibi siyanür ajanları eklenir. Tam karıştırma koşulları altında, siyanür altınla kimyasal olarak reaksiyona girerek suda çözünebilen altın siyanür kompleksleri oluşturur.

• Liçleme Ekipmanları : Liçleme işlemi genellikle seri bağlı çoklu karıştırma tanklarında gerçekleştirilir. Karıştırma tankları, farklı karıştırma yöntemlerine göre üç tipe ayrılabilir: basınçlı hava karıştırma tankları, mekanik karıştırma tankları veya karışık karıştırma tankları.

• Liçleme Koşulları : Cevher hamurundaki sodyum siyanür konsantrasyonu genellikle %0.02 - %0.1 arasındadır. İşlem sırasında cevher hamurunun pH'ını 9 - 12 arasına getirmek için kireç eklenir. Cevher hamurundaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile sodyum siyanür konsantrasyonu arasındaki en iyi oranı korumak için hava verilir. Altının tamamen çözünmesini sağlamak için liçleme süresi genellikle 24 - 48 saattir.

3. Katı-Sıvı Ayırma ve Yıkama

• Katı-Sıvı Ayrımı : Liç işleminden sonra, cevher hamuru, altın içeren zengin çözelti ve liç kalıntısı elde etmek için yoğunlaştırıcılar ve filtreler gibi ekipmanlar aracılığıyla katı-sıvı ayrımına tabi tutulur. Yoğunlaştırıcılar, cevher hamurundaki katı parçacıkların dibe çökmesini sağlamak için yerçekimi çökelmesi prensibini kullanır ve üstte kalan kısım altın içeren zengin çözeltidir. Filtreler, katı-sıvı ayrımının etkisini iyileştirmek için yoğunlaştırıcının alt akışını daha da filtreler.

• Yıkama : Siyanür liçi ile liç kalıntısı arasında yeterli ayrımı sağlamak için genellikle 3-5 aşamalı yoğunlaştırma, filtrasyon veya ikisinin bir kombinasyonundan oluşan bir yıkama işlemi kullanılır. Bu, siyanür liçi için önemli bir işlemdir. Yaygın olarak kullanılan yöntem, sürekli karşı akım dekantasyon yöntemidir (CCD yöntemi). Bu yöntemde kullanılan yoğunlaştırıcılar tek katmanlı ve çok katmanlı tiplere ayrılabilir. Çin'deki birçok siyanür konsantratörü, katı-sıvı ayrımı ve sürekli karşı akım yıkama için 2-3 katmanlı yoğunlaştırıcılar kullanmaktadır.

4. Altın Kurtarma

• Çinko Tozu Yer Değiştirme Yöntemi : Altın içeren çözeltiye çinko tozu eklenir. Çinko, yer değiştirme reaksiyonunda altın siyanür kompleksi ile reaksiyona girerek altını metalik altına indirger ve çökeltir. Filtrasyondan sonra altın çamuru elde edilir ve bu altın çamuru eritme gibi işlemlerle işlenerek ham altın elde edilir.

• Aktif Karbon Adsorpsiyon Yöntemi : Altın içeren çözeltiye aktif karbon eklenir ve altın siyanür kompleksi aktif karbon tarafından adsorbe edilir. Daha sonra, altın, desorpsiyon ve elektroliz gibi işlemlerle aktif karbondan geri kazanılır. Bu yöntem, karbon-hamur yöntemi (CIP) ve karbon-liç yöntemi (CIL) olarak further alt bölümlere ayrılabilir.

• CIP Prosesi : İlk olarak siyanürleme liç işlemi gerçekleştirilir ve ardından altın adsorbe etmek için cevher hamuruna aktif karbon eklenir. CIP prosesinde liç ve adsorpsiyon iki bağımsız işlemdir. Adsorpsiyon işleminde, liç işlemi temel olarak tamamlanmıştır ve adsorpsiyon tanklarının boyutu, miktarı ve çalışma koşulları adsorpsiyon parametrelerine göre belirlenir.

• CIL Prosesi : Aktif karbon, liç tankına eklenir ve liç ile adsorpsiyon eş zamanlı olarak gerçekleştirilir; yani liç ve adsorpsiyon aynı anda meydana gelir. CIL prosesinde, liç ve adsorpsiyon işlemleri eş zamanlı olarak yapılır. Genellikle, liç işlemi adsorpsiyon işleminden daha uzun sürer. Bu nedenle, tankın boyutu, havalandırması ve dozajı liç parametrelerine göre belirlenir. Adsorpsiyon hızı, çözeltideki çözünmüş altın konsantrasyonunun bir fonksiyonu olduğundan, ön kısımdaki adsorpsiyon tanklarında çözünmüş altın konsantrasyonunu artırmak ve aynı zamanda liç süresini uzatmak için, liç ve adsorpsiyondan önce genellikle 1-2 aşamalı ön liç eklenir.

5. Atık Arıtma

Altın geri kazanımından sonra kalan atıklar genellikle belirli miktarlarda artık siyanür ve diğer safsızlıklar içerir. Çevre koruma gereklilikleri nedeniyle, atıkların uygun şekilde işlenmesi gerekir. Yaygın işleme yöntemleri arasında, artık siyanür konsantrasyonunu ulusal standardın altına düşürmek ve çevre kirliliğini önlemek için kimyasal oksidasyon yöntemleri (örneğin kükürt dioksit - hava yöntemi), doğal ayrışma veya biyolojik bozunma yöntemleri bulunur. İşlenmiş atıklar, istifleme veya diğer uygun yöntemlerle bertaraf edilebilir.

Sonuç

Çalkalama siyanürleme liçi, altın cevherlerinden altın elde edilmesinde önemli bir işlemdir. Hammadde hazırlığı, çalkalama liçi, katı-sıvı ayrımı, altın geri kazanımı ve atık işleme gibi bir dizi işlemle altın, altın cevherlerinden etkili bir şekilde elde edilebilir. Bununla birlikte, siyanürün toksikliği nedeniyle, çalkalama siyanürleme liçi kullanılırken , altın madenciliği sektörünün sürdürülebilir gelişimini sağlamak için güvenli üretim ve çevre korumasına büyük önem verilmelidir.