금 추출 전 광석 준비 및 시안화
금 추출의 첫 번째 단계는 금 함유 광석을 적절하게 전처리하고 시안화하는 것입니다. 이는 후속 코코넛 껍질 활성탄이 금을 효과적으로 흡착하기 위한 전제 조건입니다. 이 단계의 공정 선택과 처리 품질은 전체 정제 공정의 효율성과 회수율에 직접적인 영향을 미칩니다.광석 분쇄
광석 분쇄 및 분쇄는 금 추출의 기본 공정입니다. 후속 처리 기술에 따라 광석 입자 크기에 대한 요구 사항이 다릅니다. 더미 침출의 경우 광석은 일반적으로 10-50mm의 입자 크기 범위로 분쇄되어야 합니다. 탄소 슬러리 방법의 경우 금과 시안화물 용액 사이의 접촉 면적을 늘리기 위해 광석을 더 미세한 300메시(약 0.05mm)로 분쇄해야 합니다. 현대 금광에서는 광석이 이상적인 입자 크기 분포에 도달하도록 하기 위해 다단계 분쇄(거친 분쇄, 중간 분쇄, 미세 분쇄) 및 볼밀 분쇄 공정을 사용하는 경우가 많습니다.시안화
시안화는 광석에서 금을 용해시키는 핵심 단계입니다. 이 과정에서 금은 시안화물과 반응하여 가용성 시안화물 금 착물을 형성하며, 알려진 화학 반응식은 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻입니다. 이 반응은 엄격하게 통제된 pH 환경에서 진행되어야 하며 최적의 pH 값은 약 10.3입니다. pH 값이 너무 낮으면 시안화물이 독성이 강한 청산의 형태로 휘발되어 안전 위험을 초래할 뿐만 아니라 금의 용해 효율도 감소시킵니다. pH 값이 너무 높으면 활성탄의 후속 흡착 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.광석 입자 크기에 대한 다양한 금 정제 공정 요구 사항
| 프로세스 유형 | 적용 가능한 광석 크기 | 적합한 광석 특성 | 공정 특징 |
|---|---|---|---|
| 힙 침출 | 10~50mm | 저등급 산화 광석(일반적으로 <2g/t) | 낮은 투자비, 대규모 저품위 광석에 적합 |
| 펄프 탄소/침출 탄소(CIP/CIL) | ~300메시(0.05mm) | 모든 등급, 특히 진흙 광석에 적용 가능 | 높은 회수율(최대 93~94%), 시안화물 비용 절감 |
| 기존의 시안화 및 아연 대체 | ~200메시(0.075mm) | 중급 농축액 | 성숙한 공정이지만 고액 분리에 대한 요구 사항이 높음 |
시안화 공정에 사용되는 시약은 주로 다음과 같습니다.
- 시안화나트륨(NaCN): 복용량은 일반적으로 0.4-0.5kg/광석 1톤입니다.
- 석회(CaO): pH 조절에 사용되며, 사용량은 0.25-3kg/광석 1톤입니다.
- 수산화나트륨(NaOH): 보조 pH 조정, 복용량은 0.1-0.2kg/광석 톤입니다.
시안화 시간은 광석의 성질과 공정에 따라 다르지만 보통 12~48시간 정도 소요된다. 이 단계에서는 금 외에도 은과 같은 귀금속도 우선적으로 용해되어 해당 시안화물 착물을 형성합니다. 시안화물의 독성 및 환경 위험으로 인해 현대 금 제련소는 완전한 환경 보호 시설을 갖추고 폐수 및 폐가스를 엄격하게 처리해야 하며 대안으로 시안화물이 없는 또는 낮은 시안화물 금 추출 기술을 점진적으로 탐색해야 한다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
다양한 유형의 광석에 대해 시안화 처리 방법도 다릅니다. 산화된 광석은 일반적으로 다루기가 더 쉽고 직접 시안화될 수 있습니다. 황화물 광석과 같이 다루기 어려운 광석은 효과적으로 시안화물을 생성하기 위해 사전 산화(예: 로스팅, 생물학적 산화 또는 고압 산화)가 필요할 수 있습니다. 또한, 점토 함량이 높은 광석의 경우 고액 분리가 어렵기 때문에 기존의 시안화-아연 대체 공정은 효과적이지 않으며, 슬러리를 직접 처리하기 위해서는 슬러리 내 탄소법을 사용하는 것이 더 적합하다.
시안화 처리 후, 금 함유 용액(힙 침출용) 또는 슬러리(슬러리 내 탄소용)는 코코넛 껍질 활성탄의 흡착 단계를 위한 준비가 됩니다. 금은 이제 활성탄이 효과적으로 흡착하는 핵심 형태인 [Au(CN)2]⁻ 복합체로 액상에 존재합니다.
금 정제용 활성탄 공정
금 정제 산업에는 코코넛 껍질 활성탄이 금을 흡착하는 두 가지 주요 공정, 즉 힙 침출과 슬러리 내 탄소 공정이 있습니다. 두 방법 모두 금을 회수하기 위해 활성탄의 흡착 특성을 이용하지만 공정 흐름, 장비 구성 및 적용 조건에 상당한 차이가 있습니다. 어떤 방법을 선택할지는 주로 광석 특성, 금 등급, 투자 예산 및 환경 조건과 같은 요인에 따라 달라집니다.
힙 침출 공정
힙 침출은 저등급 산화 광석(보통 2g/t 미만의 금 등급)을 처리하는 데 특히 적합한 상대적으로 간단하고 투자가 적은 금 추출 공정입니다. 이 방법의 핵심은 시안화물 용액을 사용하여 분쇄된 광석 더미를 침출하여 금을 용해 및 농축한 다음 코코넛 껍질 활성탄을 사용하여 시안화물 용액에서 금을 흡수하는 것입니다.힙 침출의 구체적인 작업 단계는 다음과 같습니다.
1. 광석 준비: 원료 광석을 10~50mm의 입자 크기로 분쇄하고 때로는 투과성을 향상시키기 위해 덩어리지게 만듭니다. 파쇄된 광석을 불투수성 라이너 위에 쌓아 최대 5~15m 높이의 광석 더미를 형성합니다.
2. 시안화물 침출: 특정 농도의 NaCN 용액(보통 0.03-0.1%)을 사용하여 스프레이 시스템을 통해 광석 더미를 위에서 아래로 고르게 용출합니다. 이 과정은 용리액의 금 함량이 경제적으로 회수 가능한 농도(보통 1~10ppm)에 도달할 때까지 몇 주에서 몇 달 동안 지속됩니다.
3. 활성탄 흡착: 금이 풍부한 시안화물 용액(귀한 용액이라고 함)을 수집하여 코코넛 껍질 활성탄으로 채워진 일련의 흡착 컬럼(보통 4-6개)을 통과합니다. 시안화금착물[Au(CN)₂]⁻은 활성탄의 미세다공성 구조에 선택적으로 흡착됩니다. 흡착 컬럼은 일반적으로 역류 방식으로 배열됩니다. 새로운 활성탄은 먼저 금 농도가 낮은 용액과 접촉하고, 금이 포함된 탄소는 금 농도가 가장 높은 용액과 접촉하여 금 회수율을 최대화합니다.
4. 린 용액 처리 및 순환: 활성탄 흡착(금 함량이 약 0.01ppm으로 감소) 후 "린 용액"에 시안화물과 석회를 보충하고 스프레이 시스템으로 반환하여 시약 재활용을 달성하고 비용과 환경 부담을 줄일 수 있습니다.
더미 침출의 장점은 단순성과 낮은 투자 비용으로, 원격 지역의 소형 또는 저등급 광상에 특히 적합합니다. 그러나 이 방법에도 몇 가지 한계가 있습니다. 일반적으로 금 회수율이 낮고(60~80%), 기후 조건의 영향을 크게 받고(겨울에는 추운 지역에서는 작동하지 못할 수 있음), 넓은 면적을 차지합니다. 또한 더미 침출은 광석 유형에 따라 선택적이고 투과성 산화 광석에 더 적합하지만 점토 함량이 높거나 황화물 함량이 높은 광석에는 효과적이지 않습니다.
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탄소 펄프 공정 흐름
CIP(Carbon-in-Pulp)는 현대 금 추출에서 더욱 진보되고 효율적인 공정입니다. 이는 전통적인 시안화물-아연 교환 공정을 사용하여 고체와 액체를 분리하기 어려운 중간 등급부터 고급 등급의 광석(보통 >1g/t) 및 진흙 함량이 높은 광석을 처리하는 데 특히 적합합니다.펄프 내 탄소 공정의 구체적인 운영 단계는 다음과 같습니다.
1. 광석 준비: 원광석을 분쇄하고 일반적으로 약 300메시(0.05mm)의 입자도로 미세하게 분쇄하여 펄프를 형성합니다. 분쇄 정밀도는 금 회수율에 매우 중요하며 금 입자가 완전히 해리되도록 보장해야 합니다.
2. 시안화물 침출: 분쇄된 슬러리는 일련의(보통 5~8개) 교반 탱크로 들어가고, 여기에 시안화나트륨과 석회가 첨가되고 시안화물 침출은 pH 10~11에서 수행됩니다. CIL 공정에서는 활성탄이 침출 탱크에 직접 추가됩니다. CIP 공정에서는 시안화물 침출이 완료된 후 탄소 흡착이 수행됩니다.
3. 탄소 흡착: 슬러리는 일련의(보통 4~6개) 흡착 탱크를 통과하며, 각 흡착 탱크에는 코코넛 껍질 활성탄과 교반 장치가 장착되어 있습니다. 활성탄은 슬러리와 반대 방향으로 흐릅니다. 새로운 활성탄은 마지막 흡착조(금 농도가 가장 낮음)에 추가되고, 금이 함유된 탄소는 첫 번째 흡착조(금 농도가 가장 높음)에서 꺼내집니다. 이 구성은 금 회수율을 극대화합니다.
4. 탄소와 슬러리의 분리 : 각 흡착조에는 활성탄이 슬러리와 함께 유실되는 것을 방지하기 위한 스크린(보통 28메쉬 정도)이 장착되어 있습니다. 막힘을 방지하려면 스크린을 압축 공기로 정기적으로 청소해야 합니다.
5. 광미 처리: 흡착 후 광미 슬러리를 세척하고 시안화물 파괴 처리(예: 과산화수소 또는 SO2/공기 방법 사용)한 후 환경 보호 기준을 충족하는 광미 웅덩이로 배출합니다.
슬러리 내 탄소법의 금 회수율은 일반적으로 최대 90~95%로 높습니다. 예를 들어, 허난 링후 금광(Henan Linghu Gold Mine)은 슬러리 내 탄소 방법을 사용하여 총 회수율 93~94%를 달성했습니다. 이 방법의 가장 큰 장점은 값비싼 고액 분리 공정이 필요 없다는 점이며, 특히 점토 함량이 높고 여과가 어려운 광석을 처리하는 데 적합합니다. 또한, 슬러리 내 탄소법은 금에 대한 흡착 선택성이 좋고 불순물 금속의 동시 흡착을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
결론
실제 산업 생산에서 코코넛 껍질 활성탄의 흡착 성능은 두 공정의 효율성에 매우 중요합니다. 고품질 코코넛 껍질 활성탄은 발달된 미세 다공성 구조(요오드 값 ≥ 900-1200mg/g), 높은 기계적 강도(볼 밀링 강도 ≥ 98%) 및 적절한 입자 크기(보통 6-12 메쉬 또는 8-16 메쉬)를 가져야 합니다. 이러한 특성은 높은 시안화물 및 강알칼리성 환경에서 활성탄의 장기적인 안정성을 보장할 뿐만 아니라 슬러리 마모에 저항하는 능력을 보장하여 금 손실을 줄입니다.Zhulin은 고품질 코코넛 껍질 활성탄을 제공할 수 있습니다. 금 회수를 위한 활성탄에 대한 요구사항이나 문의 사항이 있는 경우, 주저하지 마시고 저희에게 연락해 주십시오.
금 회수를 위한 활성탄의 RFQ
금 활성탄의 K 및 R 값은 무엇입니까?
K 값 — 흡착 용량의 지표K 값은 활성탄이 흡착할 수 있는 금 이온의 최대량을 나타냅니다. K 값이 높을수록 활성탄이 더 많은 금을 흡착하고 유지할 수 있음을 의미하므로 금을 흡착하는 활성탄의 품질을 판단하는 주요 지표 중 하나입니다.
R Value — 흡착 속도를 나타내는 지표
R 값은 활성탄이 금 이온을 흡착하는 속도를 나타내며 탄소의 운동 특성을 반영합니다. R 값이 높을수록 흡착 속도가 빨라 처리량이 많고 순환 속도가 빠른 시스템에 적합합니다.
따라서 K 값과 R 값이 높다는 것은 고품질 활성탄을 의미하며 빠른 흡착, 대용량, 고효율을 제공합니다.
