الكربون المنشط لتكرير الذهب

أصبح الكربون المنشط بقشرة جوز الهند مادة لا غنى عنها في تكرير الذهب الحديث نظرًا لبنية المسام المتطورة ومساحة السطح المحددة العالية وأداء الامتصاص الممتاز. ستقدم هذه المقالة بشكل شامل عملية تطبيق الكربون المنشط لقشور جوز الهند في تكرير الذهب، بدءًا من إعداد المواد الخام وحتى الاسترداد النهائي للذهب، وتغطي العمليتين الرئيسيتين لطريقة الكربون في الملاط (CIP/CIL) وترشيح الكومة، وتحليل عملية إعادة تدوير الكربون المنشط بالتفصيل. من خلال فهم هذه العملية الكاملة، سوف يتقن القراء النقاط الفنية الرئيسية للكربون المنشط لقشور جوز الهند في تعدين الذهب، بما في ذلك معالجة السيانيد، وآلية الامتزاز، وعملية الامتزاز ومتطلبات مؤشر الأداء للكربون المنشط، مما يوفر مرجعًا احترافيًا لاختيار عملية استخراج الذهب وتحسينها.
تدفق عملية لب الكربون

تحضير الخام والسيانيد قبل استخراج الذهب

الخطوة الأولى في استخراج الذهب هي المعالجة المسبقة للخام الحامل للذهب والسيانيد بشكل صحيح، وهو شرط أساسي للكربون المنشط لقشور جوز الهند اللاحقة لامتصاص الذهب بشكل فعال. يؤثر اختيار العملية وجودة المعالجة في هذه المرحلة بشكل مباشر على كفاءة ومعدل الاسترداد لعملية التكرير بأكملها.

سحق خام

سحق وطحن الخام هي العمليات الأساسية لاستخراج الذهب. اعتمادًا على تقنية المعالجة اللاحقة، هناك متطلبات مختلفة لحجم جسيمات الخام: بالنسبة لترشيح الكومة، يحتاج الخام عادةً إلى سحقه إلى نطاق حجم جسيمات يتراوح بين 10-50 مم؛ بالنسبة لطريقة ملاط الكربون، يلزم طحن الخام إلى شبكة أصغر بمقدار 300 شبكة (حوالي 0.05 مم) لزيادة مساحة التلامس بين محلول الذهب والسيانيد. غالبًا ما تستخدم مناجم الذهب الحديثة التكسير متعدد المراحل (التكسير الخشن، التكسير المتوسط، التكسير الناعم) وعملية طحن مطحنة الكرة لضمان وصول الخام إلى التوزيع المثالي لحجم الجسيمات.

السيانيد

تعد عملية السيانيد خطوة أساسية في إذابة الذهب من الخام. في هذه العملية، يتفاعل الذهب مع السيانيد ليشكل مركب ذهب السيانيد القابل للذوبان، وصيغة التفاعل الكيميائي المعروفة هي: 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻. يجب إجراء هذا التفاعل في ظل بيئة درجة الحموضة التي يتم التحكم فيها بشكل صارم، وقيمة الرقم الهيدروجيني الأمثل هي حوالي 10.3. إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني منخفضة جدًا، فسوف يتطاير السيانيد في شكل حمض الهيدروسيانيك شديد السمية، والذي لن يسبب مخاطر على السلامة فحسب، بل سيقلل أيضًا من كفاءة ذوبان الذهب؛ إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني مرتفعة جدًا، فقد يؤثر ذلك على أداء الامتزاز اللاحق للكربون المنشط.

متطلبات عمليات تكرير الذهب المختلفة على حجم جزيئات الخام

نوع العملية	حجم الخام المطبق	خصائص خام مناسبة	ميزات العملية
ترشيح الكومة	10-50 ملم	خام مؤكسد منخفض الدرجة (عادةً أقل من 2 جم/طن)	انخفاض الاستثمار، ومناسبة للخامات ذات الدرجة المنخفضة على نطاق واسع
الكربون في اللب/الكربون في الترشيح (CIP/CIL)	~300 شبكة (0.05 مم)	جميع الدرجات، تنطبق بشكل خاص على الخامات الموحلة	معدل استرداد مرتفع (يصل إلى 93-94%)، يوفر تكاليف السيانيد
السيانيد التقليدية واستبدال الزنك	~200 شبكة (0.075 مم)	تركيز متوسط الدرجة	عملية ناضجة، ولكن متطلبات عالية لفصل الصلبة والسائلة

تشمل الكواشف المستخدمة في عملية السيانيد بشكل رئيسي ما يلي:
- سيانيد الصوديوم (NaCN): الجرعة بشكل عام 0.4-0.5 كجم/طن من الخام
- الجير (CaO): يستخدم لضبط الرقم الهيدروجيني، الجرعة 0.25-3 كجم/طن خام
- هيدروكسيد الصوديوم (NaOH): تعديل مساعد لدرجة الحموضة، الجرعة هي 0.1-0.2 كجم/طن من الخام

ويختلف وقت السياندة وفقا لطبيعة الخام والعملية، وعادة ما يستغرق من 12 إلى 48 ساعة. في هذه المرحلة، بالإضافة إلى الذهب، سيتم أيضًا ذوبان المعادن الثمينة مثل الفضة بشكل تفضيلي لتكوين مجمعات السيانيد المقابلة. تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لسمية السيانيد والمخاطر البيئية، يجب أن تكون مصاهر الذهب الحديثة مجهزة بمرافق كاملة لحماية البيئة، ومعالجة مياه الصرف الصحي وغاز النفايات بشكل صارم، واستكشاف تكنولوجيا استخراج الذهب الخالية من السيانيد أو منخفضة السيانيد تدريجيًا كبديل.

بالنسبة لأنواع مختلفة من الخامات، تختلف طرق معالجة السيانيد أيضًا. عادة ما تكون الخامات المؤكسدة أسهل في التعامل معها ويمكن معالجتها بالسياند مباشرة؛ في حين أن الخامات التي يصعب التعامل معها مثل خامات الكبريتيد قد تتطلب أكسدة مسبقة (مثل التحميص أو الأكسدة البيولوجية أو الأكسدة عالية الضغط) من أجل السيانيد بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للخامات ذات المحتوى العالي من الطين، نظرًا لصعوبة فصل الصلبة عن السائل، فإن عملية استبدال السيانيد بالزنك التقليدية ليست فعالة، وهي أكثر ملاءمة لاستخدام طريقة الكربون في الملاط لمعالجة الملاط مباشرة.

بعد معالجة السيانيد، يصبح المحلول المحتوي على الذهب (للترشيح الكومة) أو الملاط (للكربون الموجود في الملاط) جاهزًا لمرحلة امتزاز الكربون المنشط بقشرة جوز الهند. الذهب موجود الآن في الطور السائل على شكل مركب [Au(CN)₂]⁻، وهو الشكل الرئيسي للكربون المنشط ليتم امتصاصه بشكل فعال.

عملية الكربون المنشط لتكرير الذهب

في صناعة تكرير الذهب، هناك عمليتان رئيسيتان للكربون المنشط بقشرة جوز الهند لامتصاص الذهب: ترشيح الكومة والكربون في الملاط. على الرغم من أن كلا الطريقتين تستخدمان خصائص امتصاص الكربون المنشط لاستعادة الذهب، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في تدفق العملية وتكوين المعدات والظروف المطبقة. يعتمد اختيار الطريقة بشكل أساسي على عوامل مثل خصائص الخام ودرجة الذهب وميزانية الاستثمار والظروف البيئية.
تدفق عملية لب الكربون

عملية الترشيح الكومة

تعتبر عملية الترشيح الكومة عملية بسيطة نسبيًا لاستخراج الذهب منخفضة الاستثمار ومناسبة بشكل خاص لمعالجة الخامات المؤكسدة منخفضة الدرجة (عادةً درجات الذهب أقل من 2 جرام/طن). جوهر هذه الطريقة هو استخدام محلول السيانيد لترشيح كومة الخام المسحوقة لإذابة الذهب وإثرائه، ثم استخدام الكربون المنشط لقشور جوز الهند لامتصاص الذهب من محلول السيانيد.

خطوات التشغيل المحددة لترشيح الكومة هي كما يلي:
تدفق عملية لب الكربون

1. تحضير الخام: يتم سحق الخام الخام إلى حجم جسيمات يتراوح من 10 إلى 50 ملم وفي بعض الأحيان يتم تجميعه لتحسين النفاذية. يتم تكديس الخام المسحوق على بطانة غير منفذة لتشكيل كومة من الخام بارتفاع يصل إلى 5-15 مترًا.
2. ترشيح السيانيد: يتم استخدام تركيز معين من محلول NaCN (عادة 0.03-0.1%) لتصفية كومة الخام بالتساوي من أعلى إلى أسفل من خلال نظام الرش. تستمر هذه العملية من أسابيع إلى أشهر حتى يصل محتوى الذهب في الشاطف إلى تركيز قابل للاسترداد اقتصاديًا (عادةً 1-10 جزء في المليون).
3. امتزاز الكربون المنشط: يتم جمع محلول السيانيد الغني بالذهب (يسمى المحلول الثمين) وتمريره عبر سلسلة من أعمدة الامتزاز (عادة 4-6) مملوءة بالكربون المنشط بقشرة جوز الهند. يتم امتصاص مركب الذهب السيانيد [Au(CN)₂]⁻ بشكل انتقائي في البنية المسامية الدقيقة للكربون المنشط. عادة ما يتم ترتيب أعمدة الامتزاز بطريقة معاكسة، حيث يتصل الكربون المنشط الطازج أولاً بالمحلول ذي تركيز ذهب أقل، بينما يتصل الكربون المحمل بالذهب بالمحلول ذي أعلى تركيز ذهب لتعظيم معدل استرداد الذهب.
4. معالجة المحلول الخالي من الدهون وتدويره: يمكن استكمال "المحلول الخالي من الدهون" بعد امتصاص الكربون المنشط (تخفيض محتوى الذهب إلى حوالي 0.01 جزء في المليون) بالسيانيد والجير وإعادته إلى نظام الرش لتحقيق إعادة تدوير الكواشف، وتقليل التكاليف والعبء البيئي.

تتمثل مزايا ترشيح الكومة في بساطته وانخفاض تكلفة الاستثمار، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للرواسب الصغيرة أو منخفضة الجودة في المناطق النائية. ومع ذلك، فإن الطريقة لها أيضًا بعض القيود: معدل استرداد الذهب منخفض بشكل عام (60-80٪)، ويتأثر بشكل كبير بالظروف المناخية (قد لا يكون قادرًا على العمل في المناطق الباردة في الشتاء)، ويشغل مساحة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر ترشيح الكومة انتقائيًا لنوع الخام وهو أكثر ملاءمة للخامات المؤكسدة النفاذية، في حين أنه غير فعال للخامات ذات المحتوى العالي من الطين أو المحتوى العالي من الكبريتيد.

تدفق عملية لب الكربون

تعد عملية الكربون في اللب (CIP) عملية أكثر تقدمًا وكفاءة في استخراج الذهب الحديث. إنها مناسبة بشكل خاص لمعالجة الخامات ذات الدرجة المتوسطة إلى العالية (عادة> 1 جم/طن) والخامات ذات محتوى الطين العالي، والتي يصعب فصلها الصلبة عن السائل باستخدام عملية تبادل السيانيد والزنك التقليدية.

خطوات التشغيل المحددة لعملية الكربون في اللب هي كما يلي:
تدفق عملية لب الكربون

1. تحضير الخام: يتم سحق الخام الخام وطحنه جيدًا، عادةً إلى درجة نعومة تبلغ حوالي 300 شبكة (0.05 مم)، لتكوين عجينة. تعد دقة الطحن أمرًا بالغ الأهمية لمعدل استرداد الذهب وتحتاج إلى التأكد من فصل جزيئات الذهب تمامًا.
2. ترشيح السيانيد: يدخل الملاط المطحون في سلسلة من خزانات التحريك (عادة 5-8)، حيث يتم إضافة سيانيد الصوديوم والجير ويتم إجراء ترشيح السيانيد عند درجة حموضة 10-11. في عملية CIL، تتم إضافة الكربون المنشط مباشرة إلى خزان الترشيح؛ وفي عملية التنظيف المكاني (CIP)، يتم تنفيذ امتصاص الكربون بعد اكتمال ترشيح السيانيد.
3. امتزاز الكربون: يمر الملاط عبر سلسلة من خزانات الامتزاز (عادة 4-6)، كل منها مجهز بالكربون المنشط بقشرة جوز الهند وجهاز التحريك. يتدفق الكربون المنشط في الاتجاه المعاكس للملاط - تتم إضافة الكربون المنشط الطازج إلى خزان الامتزاز الأخير (أدنى تركيز للذهب)، بينما يتم إخراج الكربون المحمل بالذهب من خزان الامتزاز الأول (أعلى تركيز للذهب). يؤدي هذا التكوين إلى زيادة معدل استرداد الذهب.
4. فصل الكربون والملاط: تم تجهيز كل خزان امتزاز بشاشة (عادة حوالي 28 شبكة) لمنع فقدان الكربون المنشط مع الملاط. يجب تنظيف الشاشة بانتظام بالهواء المضغوط لمنع انسدادها.
5. معالجة المخلفات: يتم غسل ملاط المخلفات بعد الامتزاز ومعالجته بتدمير السيانيد (مثل استخدام بيروكسيد الهيدروجين أو طريقة الهواء SO₂/) ثم يتم تفريغه في بركة المخلفات، وهو ما يلبي معايير حماية البيئة.

عادة ما يكون معدل استرداد الذهب بطريقة الكربون في الملاط مرتفعًا، حيث يصل إلى 90-95%. على سبيل المثال، حقق منجم الذهب Henan Linghu معدل استرداد إجمالي يبلغ 93-94% باستخدام طريقة الكربون في الملاط. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أنها تلغي عملية الفصل الصلبة والسائلة باهظة الثمن، وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة الخامات ذات المحتوى العالي من الطين والتي يصعب تصفيتها. بالإضافة إلى ذلك، تتميز طريقة الكربون في الملاط بانتقائية جيدة لامتصاص الذهب ويمكن أن تقلل بشكل فعال من الامتزاز المشترك للشوائب المعدنية.

الاستنتاج

في الإنتاج الصناعي الفعلي، يعد أداء الامتزاز للكربون المنشط لقشور جوز الهند أمرًا بالغ الأهمية لكفاءة كلتا العمليتين. يجب أن يكون للكربون المنشط عالي الجودة بقشرة جوز الهند بنية مسامية صغيرة (قيمة اليود ≥ 900-1200 مجم / جم)، وقوة ميكانيكية عالية (قوة طحن الكرة ≥ 98٪) وحجم الجسيمات المناسب (عادة 6-12 شبكة أو 8-16 شبكة). وتضمن هذه الخصائص استقرار الكربون المنشط على المدى الطويل في البيئات التي تحتوي على نسبة عالية من السيانيد والقلوية القوية، فضلاً عن القدرة على مقاومة التآكل الملاطي، وبالتالي تقليل خسائر الذهب.

يمكن لشركة Zhulin توفير الكربون المنشط بقشرة جوز الهند عالي الجودة. إذا كان لديك أي متطلبات أو استفسار حول الكربون المنشط لاستعادة الذهب، فلا تتردد في الاتصال بنا.

طلب عرض أسعار الكربون المنشط لاستعادة الذهب
ما هي قيم K و R للكربون المنشط بالذهب؟

قيمة K — مؤشر لقدرة الامتزاز
تمثل قيمة K الحد الأقصى لكمية أيونات الذهب التي يمكن أن يمتصها الكربون المنشط. تشير قيمة K الأعلى إلى أن الكربون المنشط يمكنه امتصاص المزيد من الذهب والاحتفاظ به، مما يجعله أحد المؤشرات الرئيسية للحكم على جودة الكربون المنشط الممتص للذهب.

قيمة R — مؤشر لسرعة الامتزاز
تمثل قيمة R السرعة التي يمتص بها الكربون المنشط أيونات الذهب، مما يعكس الخصائص الحركية للكربون. تشير قيمة R الأعلى إلى امتصاص أسرع، مما يجعلها مناسبة للأنظمة ذات أحجام المعالجة الكبيرة وسرعات الدوران العالية.
لذا فإن قيمة K العالية وقيمة R العالية تعني وجود كربون منشط عالي الجودة، مما يوفر امتصاصًا سريعًا وسعة كبيرة وكفاءة عالية.