Preparazione del minerale e cianurazione prima dell'estrazione dell'oro
Il primo passo nell'estrazione dell'oro è quello di pretrattare e cianurare adeguatamente il minerale contenente l'oro, che è un prerequisito affinché il successivo carbone attivo del guscio di noce di cocco assorba efficacemente l'oro. La scelta del processo e la qualità del trattamento in questa fase influiscono direttamente sull'efficienza e sul tasso di recupero dell'intero processo di raffinazione.Frantumazione del minerale
La frantumazione e la macinazione del minerale sono i processi di base per l'estrazione dell'oro. A seconda della successiva tecnologia di lavorazione, esistono diversi requisiti per la dimensione delle particelle del minerale: per la lisciviazione in cumulo, il minerale deve solitamente essere frantumato fino a raggiungere una dimensione delle particelle di 10-50 mm; per il metodo dell'impasto liquido di carbonio, il minerale deve essere macinato fino a 300 mesh più fini (circa 0,05 mm) per aumentare l'area di contatto tra l'oro e la soluzione di cianuro. Le moderne miniere d'oro utilizzano spesso la frantumazione a più stadi (frantumazione grossolana, frantumazione media, frantumazione fine) e un processo di macinazione con mulino a palle per garantire che il minerale raggiunga la distribuzione granulometrica ideale.Cianidazione
La cianurazione è un passaggio fondamentale nella dissoluzione dell'oro dal minerale. In questo processo, l'oro reagisce con il cianuro per formare un complesso solubile di oro al cianuro e la sua formula di reazione chimica riconosciuta è: 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻. Questa reazione deve essere eseguita in un ambiente a pH rigorosamente controllato e il valore di pH ottimale è di circa 10,3. Se il valore del pH è troppo basso, il cianuro si volatilizzerà sotto forma di acido cianidrico altamente tossico, che non solo causerà rischi per la sicurezza ma ridurrà anche l'efficienza di dissoluzione dell'oro; se il valore del pH è troppo elevato, ciò potrebbe influire sulla successiva prestazione di adsorbimento del carbone attivo.Requisiti dei diversi processi di raffinazione dell'oro sulla dimensione delle particelle del minerale
| Tipo di processo | Dimensione del minerale applicabile | Caratteristiche del minerale idoneo | Caratteristiche del processo |
|---|---|---|---|
| Lisciviazione dell'heap | 10–50 mm | Minerale ossidato di bassa qualità (tipicamente <2 g/t) | Basso investimento, adatto per minerali di bassa qualità su larga scala |
| Carbonio in polpa/Carbonio in lisciviazione (CIP/CIL) | ~300 maglie (0,05 mm) | Tutti i gradi, particolarmente applicabili ai minerali fangosi | L'elevato tasso di recupero (fino al 93–94%) consente di risparmiare sui costi del cianuro |
| Cianidazione convenzionale e sostituzione dello zinco | ~200 maglie (0,075 mm) | Concentrato di media gradazione | Processo maturo, ma requisiti elevati per la separazione solido-liquido |
I reagenti utilizzati nel processo di cianurazione includono principalmente:
- Cianuro di sodio (NaCN): il dosaggio è generalmente di 0,4-0,5 kg/tonnellata di minerale
- Calce (CaO): utilizzata per regolare il pH, il dosaggio è di 0,25-3 kg/tonnellata di minerale
- Idrossido di sodio (NaOH): regolazione ausiliaria del pH, il dosaggio è 0,1-0,2 kg/tonnellata di minerale
Il tempo di cianurazione varia a seconda della natura del minerale e del processo e solitamente richiede 12-48 ore. In questa fase, oltre all'oro, si dissolvono preferibilmente anche metalli preziosi come l'argento per formare corrispondenti complessi di cianuro. Vale la pena notare che a causa della tossicità e dei rischi ambientali del cianuro, le moderne fonderie d’oro devono essere dotate di strutture complete di protezione ambientale, trattare rigorosamente le acque reflue e i gas di scarico ed esplorare gradualmente come alternativa la tecnologia di estrazione dell’oro senza o a basso contenuto di cianuro.
Per diversi tipi di minerali, anche i metodi di trattamento di cianurazione sono diversi. I minerali ossidati sono generalmente più facili da maneggiare e possono essere cianurati direttamente; mentre i minerali difficili da maneggiare come i minerali di solfuro possono richiedere la preossidazione (come la tostatura, l'ossidazione biologica o l'ossidazione ad alta pressione) per cianidare efficacemente. Inoltre, per i minerali con un elevato contenuto di argilla, a causa della difficoltà nella separazione solido-liquido, il processo convenzionale di sostituzione della cianurazione con zinco non è efficace ed è più adatto utilizzare il metodo del carbonio nell'impasto liquido per trattare direttamente l'impasto liquido.
Dopo il trattamento di cianurazione, la soluzione contenente oro (per la lisciviazione in cumulo) o l'impasto liquido (per carbonio nell'impasto liquido) è pronto per la fase di adsorbimento del carbone attivo del guscio di noce di cocco. L'oro è ora presente nella fase liquida come complesso [Au(CN)₂]⁻, che è la forma chiave affinché il carbone attivo possa essere assorbito efficacemente.
Il processo del carbone attivo per la raffinazione dell'oro
Nell'industria della raffinazione dell'oro, esistono due processi principali affinché il carbone attivo del guscio di noce di cocco adsorba l'oro: la lisciviazione in cumulo e il carbonio in sospensione. Sebbene entrambi i metodi utilizzino le caratteristiche di adsorbimento del carbone attivo per recuperare l'oro, esistono differenze significative nel flusso del processo, nella configurazione delle apparecchiature e nelle condizioni applicabili. La scelta del metodo dipende principalmente da fattori quali le proprietà del minerale, la qualità dell'oro, il budget di investimento e le condizioni ambientali.
Processo di lisciviazione dell'heap
La lisciviazione in cumulo è un processo di estrazione dell'oro relativamente semplice e a basso investimento, particolarmente adatto per la lavorazione di minerali ossidati di bassa qualità (solitamente qualità di oro inferiori a 2 g/t). Il nucleo di questo metodo consiste nell'utilizzare una soluzione di cianuro per lisciviare il mucchio di minerale frantumato per dissolvere e arricchire l'oro, quindi utilizzare il carbone attivo del guscio di noce di cocco per assorbire l'oro dalla soluzione di cianuro.Le fasi operative specifiche della lisciviazione dell'heap sono le seguenti:
1. Preparazione del minerale: il minerale grezzo viene frantumato fino a raggiungere una dimensione delle particelle di 10-50 mm e talvolta agglomerato per migliorare la permeabilità. Il minerale frantumato viene accatastato su un rivestimento impermeabile per formare un cumulo di minerale alto fino a 5-15 metri.
2. Lisciviazione con cianuro: una certa concentrazione di soluzione di NaCN (solitamente 0,03-0,1%) viene utilizzata per eluire uniformemente il mucchio di minerale dall'alto verso il basso attraverso un sistema di spruzzatura. Questo processo dura settimane o mesi finché il contenuto di oro nell'eluente non raggiunge una concentrazione economicamente recuperabile (solitamente 1-10 ppm).
3. Adsorbimento con carbone attivo: la soluzione di cianuro ricca di oro (chiamata soluzione preziosa) viene raccolta e fatta passare attraverso una serie di colonne di adsorbimento (solitamente 4-6) riempite con carbone attivo di guscio di noce di cocco. Il complesso cianuro-oro [Au(CN)₂]⁻ viene adsorbito selettivamente nella struttura microporosa del carbone attivo. Le colonne di adsorbimento sono solitamente disposte in controcorrente, con il carbone attivo fresco che contatta prima la soluzione con una concentrazione di oro inferiore, mentre il carbone caricato con oro entra in contatto con la soluzione con la concentrazione di oro più alta per massimizzare il tasso di recupero dell'oro.
4. Trattamento e circolazione della soluzione magra: la "soluzione magra" dopo l'adsorbimento di carbone attivo (contenuto di oro ridotto a circa 0,01 ppm) può essere integrata con cianuro e calce e reimmessa nel sistema di spruzzatura per ottenere il riciclaggio dei reagenti, riducendo i costi e l'onere ambientale.
I vantaggi della lisciviazione in cumulo sono la semplicità e il basso costo di investimento, che lo rendono particolarmente adatto per depositi piccoli o di basso grado in aree remote. Tuttavia, il metodo presenta anche alcune limitazioni: il tasso di recupero dell’oro è generalmente basso (60-80%), è fortemente influenzato dalle condizioni climatiche (potrebbe non essere in grado di operare in zone fredde in inverno) e occupa una vasta area. Inoltre, la lisciviazione in cumulo è selettiva per il tipo di minerale ed è più adatta per i minerali ossidati permeabili, mentre non è efficace per i minerali con un elevato contenuto di argilla o un elevato contenuto di solfuri.
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Flusso del processo di pasta di carbonio
Il Carbon-in-Pulp (CIP) è un processo più avanzato ed efficiente nella moderna estrazione dell'oro. È particolarmente adatto per la lavorazione di minerali di qualità medio-alta (solitamente >1 g/t) e minerali con un elevato contenuto di fango, che sono difficili da separare solido da liquido utilizzando il tradizionale processo di scambio cianuro-zinco.Le fasi operative specifiche del processo di carbone in pasta sono le seguenti:
1. Preparazione del minerale: il minerale grezzo viene frantumato e macinato finemente, solitamente fino a una finezza di circa 300 mesh (0,05 mm), per formare una polpa. La finezza della macinazione è fondamentale per il tasso di recupero dell'oro e deve garantire che le particelle d'oro siano completamente dissociate.
2. Lisciviazione con cianuro: il liquame macinato entra in una serie di serbatoi di agitazione (solitamente 5-8), dove vengono aggiunti cianuro di sodio e calce e la lisciviazione con cianuro viene effettuata a pH 10-11. Nel processo CIL il carbone attivo viene aggiunto direttamente nella vasca di lisciviazione; nel processo CIP, l'adsorbimento del carbonio viene effettuato dopo che la lisciviazione del cianuro è stata completata.
3. Adsorbimento del carbonio: il liquame passa attraverso una serie di serbatoi di adsorbimento (solitamente 4-6), ciascuno dei quali è dotato di carbone attivo a base di guscio di noce di cocco e un dispositivo di agitazione. Il carbone attivo scorre nella direzione opposta all'impasto liquido: il carbone attivo fresco viene aggiunto all'ultimo serbatoio di adsorbimento (la concentrazione di oro più bassa), mentre il carbone caricato con oro viene estratto dal primo serbatoio di adsorbimento (la concentrazione di oro più alta). Questa configurazione massimizza il tasso di recupero dell'oro.
4. Separazione del carbone e del liquame: ogni serbatoio di adsorbimento è dotato di uno schermo (solitamente circa 28 mesh) per impedire la perdita del carbone attivo con il liquame. Lo schermo deve essere pulito regolarmente con aria compressa per evitare intasamenti.
5. Trattamento degli sterili: il liquame degli sterili dopo l'adsorbimento viene lavato e trattato con la distruzione del cianuro (ad esempio utilizzando il perossido di idrogeno o il metodo SO₂/aria) e quindi scaricato nel bacino degli sterili, che soddisfa gli standard di protezione ambientale.
Il tasso di recupero dell'oro con il metodo del carbonio nell'impasto liquido è generalmente elevato, fino al 90-95%. Ad esempio, la miniera d'oro di Henan Linghu ha raggiunto un tasso di recupero totale del 93-94% utilizzando il metodo del carbonio nel liquame. Il vantaggio principale di questo metodo è che elimina il costoso processo di separazione solido-liquido, ed è particolarmente adatto per la lavorazione di minerali ad alto contenuto di argilla e difficili da filtrare. Inoltre, il metodo del carbonio nell'impasto liquido ha una buona selettività di adsorbimento per l'oro e può ridurre efficacemente il co-adsorbimento dei metalli impuri.
Conclusione
Nella produzione industriale vera e propria, le prestazioni di adsorbimento del carbone attivo del guscio di noce di cocco sono cruciali per l’efficienza di entrambi i processi. Il carbone attivo di guscio di noce di cocco di alta qualità dovrebbe avere una struttura microporosa sviluppata (indice di iodio ≥ 900-1200 mg/g), elevata resistenza meccanica (resistenza alla macinazione a sfere ≥ 98%) e dimensioni delle particelle adeguate (solitamente 6-12 mesh o 8-16 mesh). Queste caratteristiche garantiscono la stabilità a lungo termine del carbone attivo in ambienti ad alto contenuto di cianuro e fortemente alcalini, nonché la capacità di resistere all'abrasione dei liquami, riducendo così le perdite di oro.Zhulin può fornire carbone attivo di guscio di noce di cocco di alta qualità. Per qualsiasi esigenza o richiesta sul carbone attivo per il recupero dell'oro, non esitate a contattarci.
Richiesta di offerta di carbone attivo per il recupero dell'oro
Quali sono i valori K e R del carbone attivo con oro?
Valore K: indicatore della capacità di assorbimentoIl valore K rappresenta la quantità massima di ioni d'oro che il carbone attivo può assorbire. Un valore K più elevato indica che il carbone attivo può assorbire e trattenere più oro, rendendolo uno degli indicatori chiave per giudicare la qualità del carbone attivo che adsorbe l'oro.
Valore R: indicatore della velocità di assorbimento
Il valore R rappresenta la velocità con cui il carbone attivo adsorbe gli ioni d'oro, riflettendo le caratteristiche cinetiche del carbonio. Un valore R più elevato indica un assorbimento più rapido, rendendolo adatto a sistemi con grandi volumi di lavorazione ed elevate velocità di circolazione.
Quindi un valore K elevato e un valore R elevato significano carbone attivo di alta qualità, che offre un rapido assorbimento, grande capacità ed alta efficienza.
