بهینه سازی و نوآوری فرآیند استخراج طلا از معادن طلا

یک طراحی متفاوت و انتخاب تکنولوژی برای فرآیندهای CIL و CIP

اگر چه هر دو فرآیند CIL (کربن در خلاء) و CIP (کربن در پالپ) فرآیندهای استخراج طلا با جذب کربن فعال هستند، اما آنها به طور قابل توجهی در طراحی فرآیند، منطق عملیاتی،و سناریوهای قابل اجرا:

مکانیسم های متمایز: CIL همزمان غلظت طلا مایع را از طریق لیسیدن و جذب کاهش می دهد و حرکات واکنش سیانیداسیون را هدایت می کند.CIP شرایط خلاء و جذب را مرحله به مرحله بهینه می کند تا تداخل ناخالصی را کاهش دهد، اما روند پیچیده تر است.

二 تأثیرات کلیدی شیب پذیری کربن فعال بر بازیابی طلا

کارایی جذب کربن فعال برای پیچیده سیانید طلا (Au ((CN) 2−) توسط ساختار منافذ و اصلاحات شیمیایی تعیین می شود. پارامترهای کلیدی به شرح زیر هستند:

1مدل حرکتی جذب

• مرحله کنترل شده پخش: Au ((CN) 2− از طریق میکروپورها (< 2 nm) و مزوپورها (2-50 nm) به سایت های جذب مهاجرت می کند.میزان انتشار با توزیع منافذ ارتباط مثبت دارد (سطح سطح BET > 1000 m2/g).
• مرحله جذب شیمیایی: گروه های عملکردی حاوی اکسیژن (مانند گروه های کاربوکسیل و هیدروکسیل فینولیک) در مختصات سطح کربن فعال با Au(CN) 2−،با انرژی فعال سازی ظاهری 15-18 kJ/mol (قیمت های اندازه گیری شده در آزمایشگاه).

2. پارامترهای بهینه شده

• ساختار منافذ: زغال سنگ پوسته نارگیل با نسبت میکروپور > 70٪ دارای ظرفیت جذب طلا 6 تا 8 کیلوگرم Au/t زغال سنگ است.ذغال چوبی پوسته میوه با نسبت میکروپور <50٪ دارای ظرفیت تنها 3-4 کیلوگرم Au/t ذغال چوبی است.
• اصلاحات شیمیایی: اکسیداسیون اسید نیتریک می تواند محتوای هیدروکسیل فینولیک را ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش دهد و میزان جذب طلا را ۴۰ درصد بهبود بخشد (داده های تجربی:بازيافت طلا از 90 درصد به 99 درصد افزايش يافت.1 درصد)
• پارامترهای عملیاتی: در غلظت خمیر 40-45٪ و شدت حرکتی 200-400 rpm، زمان تعادل جذب به 8-12 ساعت کاهش می یابد.

3شاخص های صنعتی:

ضریب جذب کربن فعال (قیمت K) باید با درجه سنگ آهن مطابقت داشته باشد. برای سنگ های درجه بالا (Au > 5 g/t) ، زغال سنگ اصلاح شده پوسته نارگیل با مقدار K ≥30 توصیه می شود.غلظت طلا در تخلیه می تواند در 0 کنترل شود.05-0.1mg/L

三 تکنولوژی پیش پردازش برای معدن طلا حاوی آرسنیک و مکانیسم بهبود کارایی

ترکیبات آرسنیک (مانند FeAsS) که ذرات طلا را در بر می گیرد، علت اصلی تولیدات کم لیسیدن است. فن آوری های پیش پردازش طلا را از طریق جدایی مواد معدنی آزاد می کنند:

1روش اکسیداسیون سرخ کردن

• پارامترهای فرآیند: سرخ کردن دو مرحله ای (مرحله اول در ۶۵۰ درجه سانتیگراد برای حذف آرسنیک و تولید گاز As2O3، مرحله دوم در ۸۰۰ درجه سانتیگراد برای حذف گوگرد و تولید شن سرخ شده فِی ۲ او ۳ متخلخل).
• بررسی: پس از سرخ کردن یک معدن با محتوای بالای آرسنیک (12٪ As) ، میزان خلاء طلا از 41٪ به 90.5٪ افزایش یافت، اما یک سیستم تصفیه گاز دود (کارایی جذب As2O3 > 99٪) مورد نیاز بود.

2روش اکسیداسیون تحت فشار

• اکسیداسیون اسیدی: در شرایط ۱۹۰ درجه سانتیگراد و ۲٫۰ MPa، آرسنوپیریت به Fe3+ و SO42− تجزیه می شود، آرسنیک را به H3AsO3 تبدیل می کند و میزان لیسیدن طلا را به ۸۸٪ تا ۹۵٪ افزایش می دهد.
• محدودیت ها: ریاکتورهای تیتانیوم برای هر ۱۰ هزار تن ظرفیت تولید ۳۰ میلیون دلار هزینه دارند، که آنها را فقط برای معادن بزرگ مناسب می کند.

3روش بیوکسیداسیون

• عمل میکروبی: Acidithiobacillus ferrooxidans تبدیل Fe2+ به Fe3+ را کاتالیزه می کند، پوشش آرسنوپیریت را حل می کند و نرخ حذف آرسنیک > 90% را به دست می آورد.
• بهبود کارایی: بیوکسیداسیون یک معدن طلا دشوار (2.5 g/t Au، 8% As) باعث افزایش میزان لیسیدن سیانید از 25٪ به 92٪ شد.و چرخه اکسیداسیون به 7 روز بهینه شد (با اضافه کردن کاتالیزور Fe3+).

四 کاربرد در مقیاس بزرگ و پیشرفت های تکنولوژیکی در پیش پردازش بیوکسیداسیون

با توجه به مزایای زیست محیطی، فناوری بیوکسیدیشن به کاربرد تجاری در سناریوهای خاص دست یافته است:

1محدودیت های قابل اجرا

• نوع سنگ آهن: سنگ آهن طلایی گچک شده با سولفید (به شکل 1٪ تا 15٪) ، درجه جدایی مواد معدنی < 30٪.
• الزامات محیط زیست: pH 1.0-15، دمای 35 تا 45 درجه سانتیگراد، غلظت خمیر 10 تا 15 درصد (گسترش بیش از حد فعالیت باکتری را مهار می کند).

2مطالعات نمونه ای

• یک معدن طلا در لیونینگ، چین:درمان دو مرحله ای با بیوکسیداسیون غلظت حاوی 15٪ آرسنیک به میزان 92٪ رسوب طلا و نرخ جامد شدن آرسنیک > 99٪ رسید (تولید اسکورودیت FeAsO4·2H2O).
• یک معدن بزرگ در پرو: پردازش روزانه 2000 تن سنگ معدن حاوی 20٪ آرسنیک، دستیابی به نرخ بازیابی سیانید لاغری > 90٪ و کاهش 30٪ در هزینه های کلی در مقایسه با کباب.

3مشکلات فنی و پیشرفت ها

• تطابق با باکتری ها: گونه های مقاوم به آرسنیک (مانند Leptospirillum ferriphilum) می توانند در غلظت As3+ 15 g/L زنده بمانند و میزان اکسیداسیون را 25٪ افزایش دهند.
• ترکیب فرآیند: فرآیند ترکیب بیوکسیداسیون + CIL می تواند معادن درجه بسیار پایین (Au 0.8 g/t) را پردازش کند و نرخ بازیابی کلی بیش از 85٪ را به دست آورد.