Préparation du minerai et cyanuration avant extraction de l'or
La première étape de l’extraction de l’or consiste à prétraiter et cyanurer correctement le minerai aurifère, ce qui est une condition préalable pour que le charbon actif de coquille de noix de coco ultérieur adsorbe efficacement l’or. Le choix du processus et la qualité du traitement à ce stade affectent directement l'efficacité et le taux de récupération de l'ensemble du processus de raffinage.Concassage de minerai
Le concassage et le broyage du minerai sont les processus de base pour l’extraction de l’or. En fonction de la technologie de traitement ultérieure, il existe différentes exigences en matière de granulométrie du minerai : pour la lixiviation en tas, le minerai doit généralement être concassé jusqu'à une granulométrie comprise entre 10 et 50 mm ; pour la méthode de suspension de carbone, le minerai doit être broyé à un maillage plus fin de 300 (environ 0,05 mm) pour augmenter la zone de contact entre l'or et la solution de cyanure. Les mines d'or modernes utilisent souvent un processus de concassage en plusieurs étapes (concassage grossier, concassage moyen, concassage fin) et un processus de broyage à boulets pour garantir que le minerai atteint la répartition granulométrique idéale.Cyanuration
La cyanuration est une étape clé dans la dissolution de l’or du minerai. Dans ce processus, l'or réagit avec le cyanure pour former un complexe cyanure-or soluble, et sa formule de réaction chimique reconnue est : 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻. Cette réaction doit être effectuée dans un environnement à pH strictement contrôlé et la valeur optimale du pH est d’environ 10,3. Si la valeur du pH est trop basse, le cyanure se volatilisera sous forme d'acide cyanhydrique hautement toxique, ce qui non seulement entraînera des risques pour la sécurité, mais réduira également l'efficacité de la dissolution de l'or ; si la valeur du pH est trop élevée, cela peut affecter les performances d'adsorption ultérieure du charbon actif.Exigences des différents processus de raffinage de l'or concernant la taille des particules du minerai
| Type de processus | Taille du minerai applicable | Caractéristiques appropriées du minerai | Caractéristiques du processus |
|---|---|---|---|
| Lixiviation en tas | 10 à 50 mm | Minerai oxydé à faible teneur (généralement <2 g/t) | Faible investissement, adapté aux minerais à faible teneur à grande échelle |
| Carbone en pâte/Carbon en lixiviation (CIP/CIL) | ~ 300 mailles (0,05 mm) | Toutes qualités, particulièrement applicables aux minerais boueux | Taux de récupération élevé (jusqu'à 93 à 94 %), permettant d'économiser les coûts du cyanure |
| Cyanuration conventionnelle et remplacement du zinc | ~200 mailles (0,075 mm) | Concentré de qualité moyenne | Processus mature, mais exigences élevées en matière de séparation solide-liquide |
Les réactifs utilisés dans le procédé de cyanuration comprennent principalement :
- Cyanure de sodium (NaCN) : le dosage est généralement de 0,4 à 0,5 kg/tonne de minerai
- Chaux (CaO) : utilisée pour ajuster le pH, le dosage est de 0,25 à 3 kg/tonne de minerai
- Hydroxyde de sodium (NaOH) : ajustement auxiliaire du pH, le dosage est de 0,1-0,2 kg/tonne de minerai
Le temps de cyanuration varie en fonction de la nature du minerai et du procédé et prend généralement entre 12 et 48 heures. A ce stade, outre l’or, les métaux précieux tels que l’argent se dissolvent également préférentiellement pour former les complexes cyanurés correspondants. Il convient de noter qu'en raison de la toxicité et des risques environnementaux du cyanure, les fonderies d'or modernes doivent être équipées d'installations complètes de protection de l'environnement, traiter strictement les eaux usées et les gaz résiduaires et explorer progressivement la technologie d'extraction de l'or sans ou à faible teneur en cyanure comme alternative.
Pour différents types de minerais, les méthodes de traitement par cyanuration sont également différentes. Les minerais oxydés sont généralement plus faciles à manipuler et peuvent être directement cyanurés ; tandis que les minerais difficiles à manipuler, tels que les minerais sulfurés, peuvent nécessiter une pré-oxydation (telle que le grillage, l'oxydation biologique ou l'oxydation à haute pression) pour être cyanurés efficacement. De plus, pour les minerais à forte teneur en argile, en raison de la difficulté de séparation solide-liquide, le processus conventionnel de remplacement par cyanuration-zinc n'est pas efficace et il est plus approprié d'utiliser la méthode du carbone en boue pour traiter directement la boue.
Après le traitement de cyanuration, la solution contenant de l'or (pour la lixiviation en tas) ou la boue (pour le carbone en suspension) est prête pour l'étape d'adsorption du charbon actif de coquille de noix de coco. L'or est maintenant présent dans la phase liquide sous la forme d'un complexe [Au(CN)₂]⁻, qui est la forme clé permettant au charbon actif d'être adsorbé efficacement.
Le processus de charbon actif pour le raffinage de l’or
Dans l’industrie du raffinage de l’or, il existe deux procédés principaux permettant au charbon actif de coquille de noix de coco d’adsorber l’or : la lixiviation en tas et le carbone en suspension. Bien que les deux méthodes utilisent les caractéristiques d'adsorption du charbon actif pour récupérer l'or, il existe des différences significatives dans le déroulement du processus, la configuration de l'équipement et les conditions applicables. Le choix de la méthode dépend principalement de facteurs tels que les propriétés du minerai, la teneur en or, le budget d'investissement et les conditions environnementales.
Processus de lixiviation en tas
La lixiviation en tas est un procédé d'extraction de l'or relativement simple et nécessitant peu d'investissement, particulièrement adapté au traitement des minerais oxydés à faible teneur (généralement des teneurs en or inférieures à 2 g/t). Le cœur de cette méthode consiste à utiliser une solution de cyanure pour lessiver le tas de minerai concassé afin de dissoudre et d'enrichir l'or, puis à utiliser du charbon actif de coquille de noix de coco pour absorber l'or de la solution de cyanure.Les étapes opérationnelles spécifiques de la lixiviation en tas sont les suivantes :
1. Préparation du minerai : Le minerai brut est broyé jusqu'à une granulométrie de 10 à 50 mm et parfois aggloméré pour améliorer la perméabilité. Le minerai concassé est empilé sur un revêtement imperméable pour former un tas de minerai d'une hauteur allant jusqu'à 5 à 15 mètres.
2. Lixiviation du cyanure : Une certaine concentration de solution de NaCN (généralement 0,03 à 0,1 %) est utilisée pour éluer uniformément le tas de minerai de haut en bas à travers un système de pulvérisation. Ce processus dure des semaines, voire des mois, jusqu'à ce que la teneur en or de l'éluant atteigne une concentration économiquement récupérable (généralement 1 à 10 ppm).
3. Adsorption sur charbon actif : La solution de cyanure riche en or (appelée solution précieuse) est collectée et passée à travers une série de colonnes d'adsorption (généralement 4 à 6) remplies de charbon actif de coquille de noix de coco. Le complexe cyanure-or [Au(CN)₂]⁻ est adsorbé sélectivement dans la structure microporeuse du charbon actif. Les colonnes d'adsorption sont généralement disposées à contre-courant, le charbon actif frais entrant d'abord en contact avec la solution ayant une concentration en or plus faible, tandis que le charbon chargé en or entre en contact avec la solution ayant la concentration en or la plus élevée pour maximiser le taux de récupération de l'or.
4. Traitement et circulation de la solution pauvre : La « solution pauvre » après adsorption sur charbon actif (teneur en or réduite à environ 0,01 ppm) peut être complétée par du cyanure et de la chaux et renvoyée au système de pulvérisation pour réaliser le recyclage des réactifs, réduisant ainsi les coûts et la charge environnementale.
Les avantages de la lixiviation en tas sont sa simplicité et son faible coût d’investissement, ce qui la rend particulièrement adaptée aux gisements de petite ou de faible teneur situés dans des zones reculées. Cependant, la méthode présente également certaines limites : le taux de récupération de l'or est généralement faible (60 à 80 %), elle est fortement affectée par les conditions climatiques (elle peut ne pas pouvoir fonctionner dans les zones froides en hiver) et elle occupe une grande surface. De plus, la lixiviation en tas est sélective en fonction du type de minerai et convient mieux aux minerais oxydés perméables, alors qu'elle n'est pas efficace pour les minerais à forte teneur en argile ou en sulfures.
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Flux de traitement de la pâte de carbone
Le carbone en pâte (CIP) est un processus plus avancé et plus efficace dans l’extraction de l’or moderne. Il est particulièrement adapté au traitement des minerais à teneur moyenne à élevée (généralement >1 g/t) et des minerais à haute teneur en boue, qui sont difficiles à séparer du solide du liquide à l'aide du processus traditionnel d'échange cyanure-zinc.Les étapes opératoires spécifiques du procédé charbon en pâte sont les suivantes :
1. Préparation du minerai : Le minerai brut est concassé et finement broyé, généralement à une finesse d'environ 300 mesh (0,05 mm), pour former une pulpe. La finesse de broyage est cruciale pour le taux de récupération de l’or et doit garantir que les particules d’or sont entièrement dissociées.
2. Lixiviation du cyanure : La boue broyée entre dans une série de cuves d'agitation (généralement 5 à 8), où du cyanure de sodium et de la chaux sont ajoutés et la lixiviation du cyanure est effectuée à un pH de 10 à 11. Dans le procédé CIL, le charbon actif est ajouté directement au réservoir de lixiviation ; dans le procédé CIP, l'adsorption du carbone est réalisée une fois la lixiviation du cyanure terminée.
3. Adsorption de carbone : la boue passe à travers une série de réservoirs d'adsorption (généralement 4 à 6), chacun étant équipé de charbon actif de coquille de noix de coco et d'un dispositif d'agitation. Le charbon actif s'écoule dans la direction opposée à la boue : du charbon actif frais est ajouté au dernier réservoir d'adsorption (la concentration en or la plus faible), tandis que le charbon chargé en or est retiré du premier réservoir d'adsorption (la concentration en or la plus élevée). Cette configuration maximise le taux de récupération de l’or.
4. Séparation du charbon et du lisier : Chaque réservoir d'adsorption est équipé d'un tamis (généralement environ 28 mesh) pour empêcher la perte du charbon actif avec le lisier. L'écran doit être nettoyé régulièrement avec de l'air comprimé pour éviter tout colmatage.
5. Traitement des résidus : La boue de résidus après adsorption est lavée et traitée par destruction au cyanure (par exemple en utilisant du peroxyde d'hydrogène ou une méthode SO₂/air), puis déversée dans le bassin de résidus, qui répond aux normes de protection de l'environnement.
Le taux de récupération de l'or de la méthode du carbone en suspension est généralement élevé, jusqu'à 90-95 %. Par exemple, la mine d'or Henan Linghu a atteint un taux de récupération total de 93 à 94 % en utilisant la méthode du carbone dans le lisier. Le principal avantage de cette méthode est qu’elle élimine le processus coûteux de séparation solide-liquide et qu’elle est particulièrement adaptée au traitement des minerais à forte teneur en argile et difficiles à filtrer. De plus, la méthode du carbone en suspension présente une bonne sélectivité d'adsorption pour l'or et peut réduire efficacement la co-adsorption des impuretés métalliques.
Conclusion
Dans la production industrielle réelle, les performances d’adsorption du charbon actif de coque de noix de coco sont cruciales pour l’efficacité des deux processus. Le charbon actif de coquille de noix de coco de haute qualité doit avoir une structure microporeuse développée (indice d'iode ≥ 900-1200 mg/g), une résistance mécanique élevée (résistance au broyage à billes ≥ 98 %) et une taille de particule appropriée (généralement 6-12 mesh ou 8-16 mesh). Ces caractéristiques garantissent la stabilité à long terme du charbon actif dans des environnements riches en cyanure et fortement alcalins, ainsi que la capacité à résister à l'abrasion des boues, réduisant ainsi les pertes d'or.Zhulin peut fournir du charbon actif de coquille de noix de coco de haute qualité. Si vous avez des exigences ou des demandes concernant le charbon actif pour la récupération de l'or, n'hésitez pas à nous contacter.
Appel d'offres de charbon actif pour la récupération de l'or
Quelles sont les valeurs K et R du charbon actif doré ?
Valeur K - Un indicateur de la capacité d'adsorptionLa valeur K représente la quantité maximale d’ions or que le charbon actif peut adsorber. Une valeur K plus élevée indique que le charbon actif peut adsorber et retenir plus d'or, ce qui en fait l'un des indicateurs clés pour juger de la qualité du charbon actif adsorbant l'or.
Valeur R - Un indicateur de la vitesse d'adsorption
La valeur R représente la vitesse à laquelle le charbon actif adsorbe les ions or, reflétant les caractéristiques cinétiques du charbon. Une valeur R plus élevée indique une adsorption plus rapide, ce qui la rend adaptée aux systèmes avec de grands volumes de traitement et des vitesses de circulation élevées.
Une valeur K et une valeur R élevées signifient donc un charbon actif de haute qualité, offrant une adsorption rapide, une grande capacité et une efficacité élevée.
