Preparación de mineral y cianidación antes de la extracción de oro
El primer paso en la extracción de oro es priorizar adecuadamente y cianuro del mineral de oro, que es un requisito previo para el carbono activado de coco posterior para adsorbir de manera efectiva. La selección del proceso y la calidad del tratamiento en esta etapa afectan directamente la eficiencia y la tasa de recuperación de todo el proceso de refinación.Mineral aplastante
El trituración y la molienda de mineral son los procesos básicos para la extracción de oro. Dependiendo de la tecnología de procesamiento posterior, existen diferentes requisitos para el tamaño de partícula del mineral: para la lixiviación de montón, el mineral generalmente debe aplastarse a un rango de tamaño de partícula de 10-50 mm; Para el método de suspensión de carbono, se requiere que el mineral se muele a una malla más fino de 300 (aproximadamente 0.05 mm) para aumentar el área de contacto entre la solución de oro y cianuro. Las minas de oro modernas a menudo usan aplastamiento de múltiples etapas (trituración gruesa, trituración media, trituración fina) y proceso de molienda de molinos para garantizar que el mineral alcance la distribución ideal del tamaño de partícula.Cianidación
La cianidación es un paso clave para disolver el oro del mineral. En este proceso, el oro reacciona con cianuro para formar un complejo de oro de cianuro soluble, y su fórmula de reacción química reconocida es: 4au + 8cn⁻ + O₂ + 2H₂O → 4 [Au (CN) ₂] ⁻ + 4OH⁻. Esta reacción debe llevarse a cabo bajo un entorno de pH estrictamente controlado, y el valor de pH óptimo es de aproximadamente 10.3. Si el valor de pH es demasiado bajo, el cianuro se volatilizará en forma de ácido hidrocianico altamente tóxico, lo que no solo causará riesgos de seguridad, sino que también reducirá la eficiencia de la disolución del oro; Si el valor de pH es demasiado alto, puede afectar el rendimiento de adsorción posterior del carbono activado.Requisitos de diferentes procesos de refinación de oro en tamaño de partícula de mineral
| Tipo de proceso | Tamaño de mineral aplicable | Características de mineral adecuadas | Características del proceso |
|---|---|---|---|
| Lixiviación de montón | 10–50 mm | Mineral oxidado de bajo grado (típicamente <2 g / t) | Baja inversión, adecuada para minerales de bajo grado a gran escala |
| Carbon-in-Pulp / Carbon-In-Leach (CIP / CIL) | ~ 300 malla (0.05 mm) | Todas las calificaciones, especialmente aplicables a minerales fangosos | Alta tasa de recuperación (hasta 93-94%), ahorra costos de cianuro |
| Cianidación convencional y reemplazo de zinc | ~ 200 malla (0.075 mm) | Concentrado de grado medio | Proceso maduro, pero altos requisitos para la separación sólida-líquido |
Los reactivos utilizados en el proceso de cianidación incluyen principalmente:
- Cianuro de sodio (NACN): la dosis generalmente es 0.4-0.5 kg / tonelada de mineral
- Lime (CAO): Se usa para ajustar el pH, la dosis es 0.25-3 kg / tonelada de mineral
- Hidróxido de sodio (NaOH): ajuste de pH auxiliar, la dosis es 0.1-0.2 kg / tonelada de mineral
El tiempo de cianidación varía según la naturaleza del mineral y el proceso, y generalmente toma de 12 a 48 horas. En esta etapa, además del oro, los metales preciosos como la plata también se disolverán preferentemente para formar los complejos de cianuro correspondientes. Vale la pena señalar que, debido a la toxicidad y los riesgos ambientales de cianuro, las fundiciones de oro modernas deben estar equipadas con instalaciones completas de protección ambiental, tratar estrictamente las aguas residuales y los gases residuales, y explorar gradualmente la tecnología de extracción de oro libre de cianuro o bajo cyanuro como alternativa.
Para diferentes tipos de minerales, los métodos de tratamiento de cianidación también son diferentes. Los minerales oxidados suelen ser más fáciles de manejar y pueden ser cianizados directamente; Mientras que los minerales difíciles de manejar, como los minerales de sulfuro, pueden requerir preoxidación (como tostado, oxidación biológica o oxidación de alta presión) para cianidar efectivamente. Además, para los minerales con alto contenido de arcilla, debido a la dificultad en la separación sólida-líquido, el proceso de reemplazo de cianidación-zinc convencional no es efectivo, y es más adecuado usar el método de carbono en la lana para tratar directamente la suspensión.
Después del tratamiento con cianidación, la solución que contiene oro (para la lixiviación del montón) o la suspensión (para el carbono en la parrilla) está lista para la etapa de adsorción del carbono activado por la concha de coco. El oro ahora está presente en la fase líquida como un complejo [Au (CN) ₂] ⁻, que es la forma clave para el carbono activado para adsorbe de manera efectiva.
El proceso de carbono activado para la refinación de oro
En la industria de refinación de oro, hay dos procesos principales para el carbono activado por caparazón de coco para adsorbar oro: lixiviación de montón y carbono en la lana. Aunque ambos métodos utilizan las características de adsorción del carbono activado para recuperar el oro, existen diferencias significativas en el flujo de procesos, la configuración del equipo y las condiciones aplicables. La elección del método depende principalmente de factores como propiedades de mineral, grado de oro, presupuesto de inversión y condiciones ambientales.
Proceso de lixiviación de montón
La lixiviación del montón es un proceso de extracción de oro relativamente simple y de baja inversión que es particularmente adecuado para procesar minerales oxidados de bajo grado (generalmente calificaciones de oro por debajo de 2 g / t). El núcleo de este método es usar la solución de cianuro para lixiviar la pila de mineral triturado para disolver y enriquecer el oro, y luego usar el carbono activado por la cáscara de coco para absorber el oro de la solución de cianuro.Los pasos de operación específicos de la lixiviación del montón son los siguientes:
1. Preparación del mineral: el mineral crudo se tritura a un tamaño de partícula de 10-50 mm y a veces aglomerado para mejorar la permeabilidad. El mineral triturado se apila sobre un revestimiento impermeable para formar una pila de mineral con una altura de hasta 5-15 metros.
2. Leaching de cianuro: una cierta concentración de solución NACN (generalmente 0.03-0.1%) se usa para eluir uniformemente la pila de mineral de arriba a abajo a través de un sistema de pulverización. Este proceso dura semanas o meses hasta que el contenido de oro en el eluyente alcanza una concentración económicamente recuperable (generalmente 1-10ppm).
3. Adsorción de carbono activado: la solución de cianuro rico en oro (llamada solución preciosa) se recoge y se pasa a través de una serie de columnas de adsorción (generalmente 4-6) llena de carbono activado con carcasa de coco. El complejo de oro cianuro [Au (CN) ₂] ⁻ se adsorbe selectivamente en la estructura microporosa del carbono activado. Las columnas de adsorción generalmente se organizan de manera contraconedora, con carbono activado fresco primero en contacto con la solución con una concentración de oro más baja, mientras que el carbono cargado de oro contacta con la solución con la mayor concentración de oro para maximizar la tasa de recuperación de oro.
4. Tratamiento y circulación de la solución magra: la "solución magra" después de la adsorción de carbono activada (contenido de oro reducido a aproximadamente 0.01ppm) puede complementarse con cianuro y cal y devolverse al sistema de pulverización para lograr el reciclaje de reactivos, reducir los costos y la carga ambiental.
Las ventajas de la lixiviación del montón son su simplicidad y bajo costo de inversión, lo que lo hace particularmente adecuado para depósitos pequeños o de bajo grado en áreas remotas. Sin embargo, el método también tiene algunas limitaciones: la tasa de recuperación de oro generalmente es baja (60-80%), se ve muy afectada por las condiciones climáticas (es posible que no pueda operar en áreas frías en invierno) y ocupa un área grande. Además, la lixiviación de montón es selectiva para el tipo de mineral y es más adecuado para minerales oxidados permeables, mientras que no es efectivo para minerales con alto contenido de arcilla o alto contenido de sulfuro.
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Flujo de proceso de pulpa de carbono
El carbono en la pulpa (CIP) es un proceso más avanzado y eficiente en la extracción de oro moderna. Es particularmente adecuado para minerales de medios de procesamiento a alto (generalmente> 1 g / t) y minerales con alto contenido de lodo, que son difíciles de separar sólidos del líquido utilizando el proceso tradicional de intercambio de cianuro-zinc.Los pasos operativos específicos del proceso de carbono en la pulpa son los siguientes:
1. Preparación del mineral: el mineral crudo está triturado y finamente molido, generalmente con una finura de aproximadamente 300 malla (0.05 mm), para formar una pulpa. La finura de molienda es crucial para la tasa de recuperación de oro y necesita garantizar que las partículas de oro estén completamente disociadas.
2. Leaching de cianuro: la lechada de tierra entra en una serie de tanques de agitación (generalmente 5-8), donde se agregan cianuro de sodio y lima y la lixiviación de cianuro se lleva a cabo a pH 10-11. En el proceso CIL, el carbono activado se agrega directamente al tanque de lixiviación; En el proceso CIP, la adsorción de carbono se lleva a cabo después de que se completa la lixiviación de cianuro.
3. Adsorción de carbono: la lechada pasa a través de una serie de (generalmente 4-6) tanques de adsorción, cada uno de los cuales está equipado con carbono activado con carcasa de coco y un dispositivo de agitación. El carbono activado fluye en la dirección opuesta a la lechada de carbono activado fresco se agrega al último tanque de adsorción (la concentración de oro más baja), mientras que el carbono cargado de oro se saca del primer tanque de adsorción (la concentración de oro más alta). Esta configuración maximiza la tasa de recuperación de oro.
4. Separación de carbono y suspensión: cada tanque de adsorción está equipado con una pantalla (generalmente alrededor de 28 malla) para evitar que el carbono activado se pierda con la lechada. La pantalla debe limpiarse regularmente con aire comprimido para evitar la obstrucción.
5. Tratamiento de relaves: la lechada de relaves después de la adsorción se lava y se trata con destrucción de cianuro (como el uso de peróxido de hidrógeno o tal / método de aire) y luego se descarga en el estanque de relaves, lo que cumple con los estándares de protección ambiental.
La tasa de recuperación de oro del método de carbono en la suspensión suele ser alta, hasta 90-95%. Por ejemplo, la mina de oro Henan Linghu ha logrado una tasa de recuperación total de 93-94% mediante el uso del método de carbono en la limpieza. La principal ventaja de este método es que elimina el costoso proceso de separación sólido-líquido, y es particularmente adecuado para procesar minerales con alto contenido de arcilla y difícil de filtrar. Además, el método de carbono en la suspensión tiene una buena selectividad de adsorción para el oro y puede reducir efectivamente la co-adsorción de metales de impureza.
En la producción industrial real, el rendimiento de adsorción del carbono activado con caparazón de coco es crucial para la eficiencia de ambos procesos. El carbono activado con caparazón de coco de alta calidad debe tener una estructura microporosa desarrollada (valor de yodo ≥ 900-1200mg / g), alta resistencia mecánica (resistencia de molienda de bolas ≥ 98%) y tamaño de partícula apropiado (generalmente 6-12 de malla o 8-16 malla). Estas características aseguran la estabilidad a largo plazo del carbono activado en el alto cianuro y los ambientes alcalinos fuertes, así como la capacidad de resistir la abrasión de la lechada, reduciendo así las pérdidas de oro.
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