Erzaufbereitung und Zyanidierung vor der Goldgewinnung
Der erste Schritt bei der Goldgewinnung besteht darin, das goldhaltige Erz ordnungsgemäß vorzubehandeln und mit Zyanid zu behandeln. Dies ist eine Voraussetzung dafür, dass die anschließende Kokosnussschalen-Aktivkohle Gold effektiv adsorbieren kann. Die Prozessauswahl und die Behandlungsqualität in dieser Phase wirken sich direkt auf die Effizienz und die Rückgewinnungsrate des gesamten Raffinierungsprozesses aus.Erzzerkleinerung
Das Zerkleinern und Mahlen von Erzen sind die grundlegenden Prozesse der Goldgewinnung. Abhängig von der anschließenden Verarbeitungstechnologie werden unterschiedliche Anforderungen an die Partikelgröße des Erzes gestellt: Bei der Haufenlaugung muss das Erz in der Regel auf einen Partikelgrößenbereich von 10–50 mm zerkleinert werden; Bei der Kohlenstoffaufschlämmungsmethode muss das Erz auf eine feinere Maschenweite von 300 (ca. 0,05 mm) gemahlen werden, um die Kontaktfläche zwischen Gold und Cyanidlösung zu vergrößern. Moderne Goldminen verwenden häufig einen mehrstufigen Zerkleinerungsprozess (Grobzerkleinerung, Mittelzerkleinerung, Feinzerkleinerung) und einen Kugelmühlenmahlprozess, um sicherzustellen, dass das Erz die ideale Partikelgrößenverteilung erreicht.Zyanidierung
Die Zyanidierung ist ein wichtiger Schritt bei der Auflösung von Gold aus dem Erz. Bei diesem Prozess reagiert Gold mit Cyanid unter Bildung eines löslichen Cyanid-Goldkomplexes. Die anerkannte chemische Reaktionsformel lautet: 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻. Diese Reaktion muss in einer streng kontrollierten pH-Umgebung durchgeführt werden, und der optimale pH-Wert liegt bei etwa 10,3. Bei einem zu niedrigen pH-Wert verflüchtigt sich Cyanid in Form hochgiftiger Blausäure, was nicht nur Sicherheitsrisiken mit sich bringt, sondern auch die Auflösungseffizienz von Gold verringert; Ein zu hoher pH-Wert kann die spätere Adsorptionsleistung der Aktivkohle beeinträchtigen.Anforderungen verschiedener Goldraffinierungsprozesse an die Erzpartikelgröße
| Prozesstyp | Anwendbare Erzgröße | Geeignete Erzeigenschaften | Prozessmerkmale |
|---|---|---|---|
| Haufenlaugung | 10–50 mm | Minderwertiges oxidiertes Erz (typischerweise <2 g/t) | Geringe Investition, geeignet für großflächige minderwertige Erze |
| Kohlenstoff-in-Pulp/Kohlenstoff-in-Leach (CIP/CIL) | ~300 Mesh (0,05 mm) | Alle Qualitäten, insbesondere anwendbar für schlammige Erze | Hohe Rückgewinnungsrate (bis zu 93–94 %), spart Zyanidkosten |
| Konventionelle Zyanidierung und Zinkersatz | ~200 Mesh (0,075 mm) | Konzentrat mittlerer Qualität | Ausgereifter Prozess, aber hohe Anforderungen an die Fest-Flüssig-Trennung |
Zu den im Cyanidierungsprozess verwendeten Reagenzien gehören hauptsächlich:
- Natriumcyanid (NaCN): Die Dosierung beträgt im Allgemeinen 0,4–0,5 kg/Tonne Erz
- Kalk (CaO): wird zur pH-Einstellung verwendet, die Dosierung beträgt 0,25-3 kg/Tonne Erz
- Natriumhydroxid (NaOH): zusätzliche pH-Einstellung, die Dosierung beträgt 0,1-0,2 kg/Tonne Erz
Die Dauer der Zyanidierung variiert je nach Art des Erzes und des Prozesses und beträgt in der Regel 12–48 Stunden. In diesem Stadium lösen sich neben Gold bevorzugt auch Edelmetalle wie Silber unter Bildung entsprechender Cyanidkomplexe auf. Es ist erwähnenswert, dass moderne Goldhütten aufgrund der Toxizität und der Umweltrisiken von Cyanid mit vollständigen Umweltschutzeinrichtungen ausgestattet sein müssen, Abwasser und Abgase streng behandeln und nach und nach eine cyanidfreie oder cyanidarme Goldgewinnungstechnologie als Alternative erforschen müssen.
Für verschiedene Erzarten sind auch die Methoden der Zyanidbehandlung unterschiedlich. Oxidierte Erze sind in der Regel einfacher zu handhaben und können direkt mit Cyanid behandelt werden; während schwer zu handhabende Erze wie Sulfiderze möglicherweise eine Voroxidation (z. B. Rösten, biologische Oxidation oder Hochdruckoxidation) erfordern, um effektiv zu cyanidieren. Darüber hinaus ist bei Erzen mit hohem Tongehalt aufgrund der Schwierigkeit der Fest-Flüssigkeits-Trennung das herkömmliche Zyanidierung-Zink-Ersatzverfahren nicht wirksam, und es ist besser geeignet, die Kohlenstoff-in-Slurry-Methode zur direkten Behandlung der Aufschlämmung zu verwenden.
Nach der Cyanidierungsbehandlung ist die goldhaltige Lösung (zur Haufenlaugung) oder Aufschlämmung (zur Kohlenstoff-in-Aufschlämmung) für die Adsorptionsstufe von Kokosnussschalen-Aktivkohle bereit. Das Gold liegt nun in der flüssigen Phase als [Au(CN)₂]⁻-Komplex vor, der die Schlüsselform für die effektive Adsorption von Aktivkohle darstellt.
Der Prozess der Aktivkohle zur Goldraffinierung
In der Goldraffinerieindustrie gibt es zwei Hauptverfahren für die Adsorption von Gold durch Kokosnussschalen-Aktivkohle: Haufenlaugung und Kohlenstoff-in-Slurry. Obwohl beide Methoden die Adsorptionseigenschaften von Aktivkohle zur Gewinnung von Gold nutzen, gibt es erhebliche Unterschiede im Prozessablauf, der Gerätekonfiguration und den anwendbaren Bedingungen. Die Wahl der Methode hängt hauptsächlich von Faktoren wie Erzeigenschaften, Goldgehalt, Investitionsbudget und Umweltbedingungen ab.
Haufenlaugungsverfahren
Bei der Haufenlaugung handelt es sich um ein relativ einfaches Goldgewinnungsverfahren mit geringem Investitionsaufwand, das sich besonders für die Verarbeitung minderwertiger oxidierter Erze (in der Regel Goldgehalte unter 2 g/t) eignet. Der Kern dieser Methode besteht darin, den zerkleinerten Erzhaufen mit einer Zyanidlösung auszulaugen, um das Gold aufzulösen und anzureichern, und dann mit Kokosnussschalen-Aktivkohle das Gold aus der Zyanidlösung zu absorbieren.Die spezifischen Arbeitsschritte der Haufenlaugung sind wie folgt:
1. Erzaufbereitung: Das Roherz wird auf eine Partikelgröße von 10–50 mm zerkleinert und teilweise zur Verbesserung der Durchlässigkeit agglomeriert. Das zerkleinerte Erz wird auf einer undurchlässigen Folie zu einem Erzhaufen mit einer Höhe von bis zu 5–15 Metern aufgeschüttet.
2. Cyanidlaugung: Eine bestimmte Konzentration an NaCN-Lösung (normalerweise 0,03–0,1 %) wird verwendet, um den Erzhaufen gleichmäßig von oben nach unten durch ein Sprühsystem zu eluieren. Dieser Prozess dauert Wochen bis Monate, bis der Goldgehalt im Eluenten eine wirtschaftlich erzielbare Konzentration erreicht (normalerweise 1–10 ppm).
3. Aktivkohleadsorption: Die goldreiche Cyanidlösung (Edellösung genannt) wird gesammelt und durch eine Reihe von Adsorptionssäulen (normalerweise 4-6) geleitet, die mit Aktivkohle aus Kokosnussschalen gefüllt sind. Der Cyanid-Gold-Komplex [Au(CN)₂]⁻ wird selektiv in der mikroporösen Struktur der Aktivkohle adsorbiert. Die Adsorptionssäulen sind normalerweise im Gegenstrom angeordnet, wobei frische Aktivkohle zuerst mit der Lösung mit einer niedrigeren Goldkonzentration in Kontakt kommt, während die mit Gold beladene Kohle mit der Lösung mit der höchsten Goldkonzentration in Kontakt kommt, um die Goldgewinnungsrate zu maximieren.
4. Behandlung und Zirkulation der mageren Lösung: Die „magere Lösung“ nach der Adsorption von Aktivkohle (Goldgehalt auf etwa 0,01 ppm reduziert) kann mit Cyanid und Kalk ergänzt und in das Sprühsystem zurückgeführt werden, um ein Reagenzrecycling zu erreichen und so Kosten und Umweltbelastung zu reduzieren.
Die Vorteile der Haufenlaugung liegen in ihrer Einfachheit und den geringen Investitionskosten, wodurch sie sich besonders für kleine oder minderwertige Lagerstätten in abgelegenen Gebieten eignet. Die Methode weist jedoch auch einige Einschränkungen auf: Die Goldgewinnungsrate ist im Allgemeinen niedrig (60–80 %), sie wird stark von den klimatischen Bedingungen beeinflusst (in kalten Gebieten ist sie im Winter möglicherweise nicht einsetzbar) und sie nimmt eine große Fläche ein. Darüber hinaus ist die Haufenlaugung selektiv für die Erzart und eignet sich besser für durchlässige oxidierte Erze, während sie für Erze mit hohem Tongehalt oder hohem Sulfidgehalt nicht wirksam ist.
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Prozessablauf für Kohlenstoffzellstoff
Carbon-in-Pulp (CIP) ist ein fortschrittlicheres und effizienteres Verfahren in der modernen Goldgewinnung. Es eignet sich besonders für die Verarbeitung von Erzen mittlerer bis hoher Qualität (in der Regel > 1 g/t) und Erzen mit hohem Schlammgehalt, die mit dem herkömmlichen Zyanid-Zink-Austauschverfahren schwer von der Flüssigkeit zu trennen sind.Die spezifischen Betriebsschritte des Kohlenstoff-in-Pulpe-Prozesses sind wie folgt:
1. Erzaufbereitung: Das Roherz wird zerkleinert und fein gemahlen, normalerweise auf eine Feinheit von etwa 300 Mesh (0,05 mm), um einen Brei zu bilden. Die Mahlfeinheit ist entscheidend für die Goldgewinnungsrate und muss sicherstellen, dass die Goldpartikel vollständig dissoziiert sind.
2. Cyanidlaugung: Die gemahlene Aufschlämmung gelangt in eine Reihe von (normalerweise 5–8) Rührbehältern, in denen Natriumcyanid und Kalk zugegeben werden und die Cyanidlaugung bei einem pH-Wert von 10–11 durchgeführt wird. Beim CIL-Verfahren wird Aktivkohle direkt in den Laugungstank gegeben; Beim CIP-Prozess erfolgt die Kohlenstoffadsorption nach Abschluss der Cyanidlaugung.
3. Kohlenstoffadsorption: Die Aufschlämmung durchläuft eine Reihe von (normalerweise 4-6) Adsorptionstanks, von denen jeder mit Aktivkohle aus Kokosnussschalen und einer Rührvorrichtung ausgestattet ist. Die Aktivkohle fließt in die entgegengesetzte Richtung zur Aufschlämmung – frische Aktivkohle wird in den letzten Adsorptionstank (niedrigste Goldkonzentration) gegeben, während die mit Gold beladene Kohle aus dem ersten Adsorptionstank (höchste Goldkonzentration) entnommen wird. Diese Konfiguration maximiert die Goldgewinnungsrate.
4. Trennung von Kohlenstoff und Gülle: Jeder Adsorptionstank ist mit einem Sieb (normalerweise etwa 28 Mesh) ausgestattet, um zu verhindern, dass die Aktivkohle mit der Gülle verloren geht. Das Sieb muss regelmäßig mit Druckluft gereinigt werden, um ein Verstopfen zu verhindern.
5. Tailings-Behandlung: Die Tailings-Aufschlämmung wird nach der Adsorption gewaschen und mit Zyanidzerstörung behandelt (z. B. mit Wasserstoffperoxid oder der SO₂/Luft-Methode) und dann in den Tailings-Teich eingeleitet, der den Umweltschutzstandards entspricht.
Die Goldrückgewinnungsrate der Kohlenstoff-in-Slurry-Methode ist normalerweise hoch und beträgt bis zu 90–95 %. Beispielsweise hat die Goldmine Henan Linghu mithilfe der Kohlenstoff-in-Slurry-Methode eine Gesamtrückgewinnungsrate von 93–94 % erreicht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass der teure Fest-Flüssig-Trennprozess entfällt und sie sich besonders für die Verarbeitung von Erzen mit hohem Tongehalt und schwer zu filtern eignet. Darüber hinaus weist das Kohlenstoff-in-Slurry-Verfahren eine gute Adsorptionsselektivität für Gold auf und kann die Co-Adsorption von Verunreinigungsmetallen wirksam reduzieren.
Fazit
In der tatsächlichen industriellen Produktion ist die Adsorptionsleistung von Kokosnussschalen-Aktivkohle entscheidend für die Effizienz beider Prozesse. Hochwertige Aktivkohle aus Kokosnussschalen sollte eine ausgeprägte mikroporöse Struktur (Jodzahl ≥ 900–1200 mg/g), eine hohe mechanische Festigkeit (Kugelmahlfestigkeit ≥ 98 %) und eine geeignete Partikelgröße (normalerweise 6–12 Mesh oder 8–16 Mesh) aufweisen. Diese Eigenschaften gewährleisten die Langzeitstabilität von Aktivkohle in Umgebungen mit hohem Cyanidgehalt und stark alkalischen Umgebungen sowie die Fähigkeit, Schlammabrieb zu widerstehen und dadurch Goldverluste zu reduzieren.Zhulin kann hochwertige Aktivkohle aus Kokosnussschalen liefern. Wenn Sie Anforderungen oder Fragen zu Aktivkohle zur Goldrückgewinnung haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.
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Was sind die K- und R-Werte von Gold-Aktivkohle?
K-Wert – Ein Indikator für die AdsorptionskapazitätDer K-Wert stellt die maximale Menge an Goldionen dar, die Aktivkohle adsorbieren kann. Ein höherer K-Wert zeigt an, dass die Aktivkohle mehr Gold adsorbieren und zurückhalten kann, was ihn zu einem der Schlüsselindikatoren für die Beurteilung der Qualität goldadsorbierender Aktivkohle macht.
R-Wert – Ein Indikator für die Adsorptionsgeschwindigkeit
Der R-Wert stellt die Geschwindigkeit dar, mit der Aktivkohle Goldionen adsorbiert, und spiegelt die kinetischen Eigenschaften des Kohlenstoffs wider. Ein höherer R-Wert weist auf eine schnellere Adsorption hin und eignet sich daher für Systeme mit großen Verarbeitungsvolumina und hohen Umlaufgeschwindigkeiten.
Ein hoher K-Wert und ein hoher R-Wert bedeuten also hochwertige Aktivkohle, die schnelle Adsorption, große Kapazität und hohe Effizienz bietet.
