Dalam proses ini, karbon teraktif tidak secara langsung "mengekstrak" emas metalik daripada zarah bijih, sebaliknya menyerap kompleks yang mengandungi emas yang sudah ada dalam larutan. Penyelidikan menunjukkan bahawa sejak 1970-an, penjerapan karbon teraktif telah menjadi kaedah perindustrian yang penting untuk mendapatkan semula emas daripada larutan sianida yang mengandungi emas, dengan kelebihan utamanya termasuk kecekapan penjerapan yang tinggi, ketersediaan bahan mentah yang luas, teknologi matang dan kemudahan kitar semula.
Dalam pengeluaran sebenar, karbon teraktif untuk pemulihan emas digunakan terutamanya dalam tiga proses berikut:
Karbon dalam Pulp (CIP);
Karbon-dalam-Leach (CIL);
Karbon-dalam-Lajur (CIC).
Kadar penjerapan, kapasiti pemuatan emas, kekuatan mekanikal, dan rintangan lelasan karbon diaktifkan secara langsung mempengaruhi kadar pemulihan emas, kehilangan karbon, dan kos operasi keseluruhan loji.
Mengapa karbon teraktif boleh digunakan untuk kitar semula emas?
Dalam proses larut lesap emas biasa, emas dalam bijih memasuki larutan dan membentuk kompleks yang mengandungi emas yang stabil. Mengambil larut lesap sianida tradisional sebagai contoh, emas biasanya wujud dalam larutan larut lesap sebagai ion disianat, iaitu Au(CN)2−.Tindak balas mudahnya boleh dinyatakan sebagai:4Au+8CN−+O2+2H2O→4Au(CN)2−+4OH−
Karbon berbutir teraktif, selepas rawatan pengaktifan, mempunyai struktur liang yang dibangunkan dengan baik dan kawasan permukaan dalaman yang besar, membolehkannya menyerap dan memperkaya kompleks emas daripada larutan yang mengandungi emas kepekatan rendah. Berbanding dengan merawat secara terus kuantiti larut lesap berkepekatan rendah yang banyak, menumpukan emas pada sejumlah kecil karbon teraktif sebelum penyahjerapan dan elektrodeposisi membantu mengurangkan skala rawatan seterusnya.
Mengapakah kebanyakan pelanggan memilih karbon teraktif tempurung kelapa untuk penapisan emas?
.jpg)
Karbon teraktif yang digunakan dalam pemulihan emas boleh disediakan daripada bahan mentah yang mengandungi karbon seperti arang batu, kayu dan tempurung kelapa. Walau bagaimanapun, sistem CIP, CIL, dan CIC perindustrian biasanya mengutamakan kekuatan mekanikal, rintangan lelasan dan kestabilan saiz zarah karbon diaktifkan.
Karbon aktif tempurung kelapa mempunyai ciri-ciri berikut:
Kekuatan Mekanikal yang Tinggi
Karbon teraktif tertakluk kepada geseran dan impak berterusan dalam tangki pencampuran, peralatan penapisan, saluran paip penghantaran dan sistem penjanaan semula. Karbon teraktif berkekuatan tinggi kurang terdedah kepada pecah, membantu mengurangkan risiko serbuk karbon sarat emas hilang dengan tailing.
Struktur Pori yang dibangunkan dengan baik
Pengagihan saiz liang yang sesuai memudahkan kemasukan kompleks yang mengandungi emas ke dalam bahagian dalam karbon teraktif, di mana ia diserap dan diperkaya pada permukaan liang.
Ketahanan Lelasan yang Baik
Kadar lelasan yang rendah mengurangkan penjanaan karbon halus, menurunkan beban saringan dan kehilangan karbon.
Saiz Zarah yang Agak Seragam
Taburan saiz zarah yang stabil membantu mengekalkan kestabilan aliran buburan, penapisan dan proses pemindahan karbon.
Keupayaan Desorpsi, Penjanaan Semula dan Penggunaan Semula
Selepas nyahsorpsi, karbon teraktif yang dimuatkan emas boleh dijana semula sebahagiannya melalui penjanaan semula haba dan dikembalikan ke gelung penjerapan untuk kegunaan berterusan.
Pembekal karbon teraktif untuk kitar semula emas lazimnya menganggap kekerasan tinggi, lelasan rendah, kandungan zarah mengelupas rendah, saiz zarah yang stabil dan kinetik penjerapan emas yang baik sebagai ciri prestasi utama karbon teraktif yang mengandungi emas tempurung kelapa.
Proses utama untuk karbon teraktif dalam penapisan emas
1. Proses Carbon-In-Pulse (CIP).
CIP bermaksud "Karbon dalam Pulp."Dalam proses CIP, buburan mula-mula mengalami larut lesap emas dan kemudian memasuki gelung karbon teraktif yang terdiri daripada berbilang tangki penjerapan. Buburan larut lesap mengandungi emas terlarut. Karbon teraktif berbutir ditambah ke dalam tangki penjerapan, menyebabkan kompleks emas dipindahkan dari fasa cecair ke permukaan dan liang dalaman karbon teraktif.
Buburan biasanya mengalir secara berurutan melalui tangki penjerapan dalam satu arah, manakala karbon diaktifkan bergerak ke arah yang bertentangan, peringkat demi peringkat. Operasi lawan arus ini memudahkan sentuhan antara karbon teraktif segar atau rendah muatan emas dan buburan hujung ekor berkepekatan rendah, sambil pada masa yang sama membenarkan karbon teraktif muatan emas tinggi menghubungi buburan kepekatan lebih tinggi, sekali gus meningkatkan daya penggerak penjerapan dan penggunaan karbon teraktif.
Ciri-ciri utama CIP termasuk:
• Pencairan dan penyerapan karbon teraktif diselesaikan secara berperingkat;
• Kawalan proses yang agak jelas;
• Mudah untuk mengoptimumkan keadaan larut lesap dan penjerapan secara berasingan;
• Keperluan tinggi untuk rintangan haus dan kestabilan saiz zarah karbon teraktif.
2. Carbon-In-Leach (CIL)
CIL ialah singkatan untuk "Carbon in Leach," yang biasanya dikenali sebagai proses larut lesap karbon.Tidak seperti CIP, CIL menggabungkan larut lesap emas dan penjerapan karbon teraktif dalam tangki yang sama. Emas dalam bijih memasuki larutan semasa diserap oleh karbon teraktif, membolehkan proses larut lesap dan penjerapan berlaku serentak.
Ciri-ciri utama CIL termasuk:
• Pencairan dan penjerapan serentak;
• Aliran proses yang agak padat;
• Keupayaan untuk mengurangkan kepekatan emas dalam larutan dengan segera, mengekalkan daya penggerak untuk larut lesap selanjutnya;
Potensi kelebihan apabila memproses bijih dengan ciri "mencuri emas".
"Pencurian emas" merujuk kepada penjerapan semula emas terlarut ke permukaan bijih oleh bahan berkarbon semulajadi atau komponen penjerap lain dalam bijih, mengakibatkan kehilangan emas dengan tailing. Dalam proses CIL, karbon teraktif khusus boleh bersaing dengan penjerap semulajadi ini untuk kompleks yang mengandungi emas, dengan itu mengurangkan kesan pencurian emas. Walau bagaimanapun, keberkesanan sebenar masih bergantung pada sifat bijih dan reka bentuk proses keseluruhan. (sciencedirect.com)
3. Karbon dalam Lajur (CIC)
CIC bermaksud "Karbon dalam Lajur," biasanya dikenali sebagai penjerapan lajur karbon atau penjerapan karbon teraktif jenis lajur.CIC terutamanya merawat penyelesaian galas emas jernih, bukannya buburan campuran cecair pepejal. Larutan galas emas melalui lajur penjerapan yang dibungkus dengan karbon teraktif berbutir; emas terperangkap dalam karbon teraktif, dan larutan kandungan rendah emas yang dirawat dilepaskan dari lajur.
CIC biasanya digunakan untuk:
•Timbunan larut lesap penyelesaian berharga yang mengandungi emas;
•Pemulihan penyelesaian galas emas jernih;
•Rawatan penyelesaian larut lesap bijih gred rendah;
•Pemulihan emas daripada tailing tertentu atau larutan beredar.
Oleh kerana penyelesaian perlu melalui lapisan karbon secara stabil, sistem CIC memerlukan perhatian khusus kepada saiz zarah karbon diaktifkan, penurunan tekanan katil, kandungan habuk, kekuatan mekanikal dan keadaan hidraulik.
Proses lengkap kitar semula emas karbon teraktif
Proses pemulihan emas karbon teraktif biasa biasanya merangkumi langkah berikut:
Penghancuran dan pengisaran bijih → Prarawatan → Pencairan emas → Penjerapan karbon teraktif → Penyaringan karbon bermuatan emas → Pencucian asid → Nyahjerapan → Electrowinning → Peleburan → Penjanaan semula karbon diaktifkan → Kembali ke sistem penjerapan
1. Menghancur dan Mengisar
Pertama, bijih yang mengandungi emas dihancurkan dan dikisar kepada saiz zarah yang sesuai untuk larut lesap, mendedahkan sebanyak mungkin emas dalam mineral. Saiz zarah bijih mempengaruhi kadar larut lesap, penggunaan reagen dan aliran buburan.Untuk bijih emas refraktori, pengisaran konvensional sahaja mungkin tidak mencukupi untuk melepaskan emas, dan proses prarawatan seperti pemanggangan oksidatif, pengoksidaan bertekanan, bio-pengoksidaan atau pengisaran ultrahalus mungkin diperlukan.
2. Pencairan Emas
Di bawah keadaan terkawal, emas dalam bijih ditukar menjadi kompleks galas emas larut, membentuk larutan galas emas atau buburan galas emas.Kecekapan larut lesap dipengaruhi oleh faktor berikut:
keadaan kejadian emas;
Saiz zarah bijih;
Kepekatan pulpa;
Keadaan redoks;
pH dan kepekatan agen larut lesap;
Tembaga, sulfur dan mineral boleh guna lain;
Bahan berkarbon semula jadi dalam bijih.
3. Penjerapan Karbon Teraktif
Selepas larutan atau buburan yang mengandungi emas bersentuhan dengan karbon teraktif berbutir, kompleks emas berhijrah ke permukaan luar karbon teraktif, kemudian meresap melalui liang ke bahagian dalam karbon teraktif dan diserap.Sistem CIP dan CIL perindustrian biasanya tidak beroperasi pada keseimbangan penjerapan sebenar, oleh itu kadar penjerapan adalah amat penting. Kajian menunjukkan bahawa meningkatkan kinetik penjerapan membolehkan lebih banyak emas memasuki karbon diaktifkan dalam jangka masa yang sama, dengan itu mengurangkan bilangan peringkat penjerapan, mengurangkan saiz peralatan atau meningkatkan tahap pemuatan emas.
4. Pengasingan Karbon Teraktif Bermuatan Emas
Karbon teraktif selepas penjerapan emas dipanggil "karbon bermuatan emas." Karbon bermuatan emas ini diasingkan daripada buburan atau larutan menggunakan peralatan penapisan dan kemudian diangkut ke sistem pemprosesan seterusnya.Jika kekuatan karbon teraktif tidak mencukupi, sejumlah besar karbon halus akan terhasil semasa kacau dan pengangkutan. Zarah karbon bermuatan emas halus ini mungkin melalui skrin dan memasuki tailing, menyebabkan kehilangan emas secara langsung. Oleh itu, rintangan haus bukan sahaja menjejaskan jumlah karbon teraktif yang digunakan tetapi juga secara langsung mempengaruhi kadar pemulihan emas.
5. Pencucian Asid
Semasa operasi jangka panjang, karbon yang dimuatkan dengan emas boleh menjerap atau memendapkan garam kalsium, garam magnesium, karbonat dan bahan tak organik lain, menyumbat beberapa liang. Tujuan utama pencucian asid adalah untuk membuang mendapan bukan organik ini, mewujudkan keadaan untuk desorpsi dan penjanaan semula seterusnya.Proses pencucian asid tertentu hendaklah ditentukan berdasarkan kualiti air lombong, jenis skala, bahan peralatan, dan reka bentuk proses, dan harus dikendalikan oleh profesional yang berkelayakan.
6. Penyerapan Emas
Desorpsi, juga dikenali sebagai elusi, bertujuan untuk memindahkan emas daripada karbon teraktif yang dimuatkan emas kepada larutan yang lebih kecil dan lebih pekat.Sistem desorpsi industri biasa termasuk proses Zadra dan proses AARL. Loji penyahjerapan yang lengkap biasanya terdiri daripada unit untuk mencuci asid, nyahjerapan, rawatan minuman keras yang kaya, penyahhidratan karbon teraktif dan penjanaan semula.
7. Electrowinning dan Peleburan
Larutan galas emas berkepekatan tinggi yang diperoleh daripada desorpsi memasuki sistem electrowinning, di mana emas dimendapkan pada bahan katod, membentuk lumpur galas emas. Selepas pembersihan, pengeringan, dan peleburan, lumpur yang mengandungi emas boleh digunakan untuk menghasilkan jongkong emas aloi.
Peringkat ini melengkapkan pengayaan emas secara beransur-ansur daripada bijih kepekatan rendah dan larut lesap kepada produk logam kepekatan tinggi.
8. Penjanaan Semula Karbon Teraktif: Bahan organik, garam tak organik dan bahan cemar lain mungkin masih kekal di permukaan dan di dalam liang karbon teraktif yang tidak diserap. Penjanaan semula haba biasanya diperlukan untuk memulihkan kapasiti penjerapannya.
Selepas menyejukkan, menapis dan mengeluarkan karbon halus, karbon teraktif yang dijana semula boleh dikembalikan ke litar CIP, CIL atau CIC untuk kegunaan berterusan. Penjanaan semula yang betul boleh memanjangkan hayat karbon diaktifkan, tetapi kawalan suhu, atmosfera dan masa kediaman yang tidak betul boleh merosakkan struktur liang atau mengurangkan kekuatan mekanikal. Kajian menunjukkan bahawa karbon teraktif yang digunakan tanpa penjanaan semula yang berkesan mungkin menunjukkan kapasiti penjerapan emas yang lebih rendah disebabkan oleh penghunian liang.
Mengapakah kualiti karbon teraktif menjejaskan keuntungan lombong emas?
Emas adalah produk bernilai tinggi; walaupun peningkatan kecil dalam kehilangan emas setiap tan buburan atau setiap meter padu larutan boleh memberi kesan ekonomi yang ketara dalam jangka masa panjang.Karbon teraktif kualiti yang tidak konsisten boleh menyebabkan:
•Penurunan kadar penjerapan emas;
•Peningkatan kepekatan emas dalam tailing penjerapan;
•Penyahaktifan pramatang karbon teraktif;
•Kehilangan karbon halus bermuatan emas dengan tailing;
•Peningkatan penambahan karbon;
•Peningkatan desorpsi dan kekerapan penjanaan semula;
•Ketidakstabilan dalam pengendalian skrin, pam dan saluran paip;
•Peningkatan kos perolehan emas unit untuk loji.
Oleh itu, pembelian karbon teraktif bermuatan emas tidak seharusnya berdasarkan harga per tan semata-mata.
Jumlah kos karbon teraktif termasuk: kos pembelian + kos kehilangan karbon + kos desorpsi dan penjanaan semula + kos penyelenggaraan peralatan + nilai emas belum pulih.
Karbon teraktif yang berharga rendah dengan kadar lelasan yang lebih tinggi akhirnya mungkin mempunyai kos keseluruhan yang lebih tinggi daripada karbon teraktif kalis emas berkekuatan tinggi dengan prestasi yang stabil.
Kesimpulan
Karbon teraktif ialah bahan penjerap penting dalam proses pemulihan emas hidrometalurgi moden, digunakan secara meluas dalam proses CIP (Carbon-in-Pulp), CIL (Carbon-in-Liquid), dan CIC (Carbon-in-Column). Fungsi terasnya adalah untuk menjerap secara selektif kompleks yang mengandungi emas daripada larutan atau buburan emas berkepekatan rendah, memperkayakan emas ke dalam karbon yang dimuatkan dengan emas, sekali gus mewujudkan keadaan untuk pencucian asid, desorpsi, electrowinning dan peleburan seterusnya.Karbon teraktif yang sesuai untuk penapisan emas bukan sahaja mestilah mempunyai kapasiti penjerapan yang tinggi tetapi juga mempamerkan kinetik penjerapan yang pantas, kekuatan mekanikal yang baik, kadar lelasan yang rendah, pengedaran saiz zarah yang stabil dan kebolehkitar semula yang boleh dipercayai. Membandingkan nilai iodin, luas permukaan tertentu atau harga pembelian sahaja tidak dapat menilai sepenuhnya nilai sebenar karbon teraktif yang menghasilkan emas.
Hanya dengan menggabungkan karbon teraktif berkualiti tinggi untuk pemulihan emas dengan reka bentuk proses yang rasional dan keselamatan piawai dan pengurusan alam sekitar boleh kehilangan karbon halus dan emas dapat dikurangkan, kadar pemulihan penjerapan bertambah baik, dan kos operasi keseluruhan pengeluaran emas diturunkan.
