Preparação de minério e cianidação antes da extração de ouro
O primeiro passo na extração de ouro é pré-tratar e cianeto adequadamente, o minério de ouro, que é um pré-requisito para o carbono ativado por concha de coco subsequente para adsorver efetivamente o ouro. A seleção de processos e a qualidade do tratamento nesta fase afetam diretamente a taxa de eficiência e recuperação de todo o processo de refino.Trituração de minério
O esmagamento e a moagem de minério são os processos básicos para extração de ouro. Dependendo da tecnologia de processamento subsequente, existem requisitos diferentes para o tamanho das partículas de minério: para a lixiviação de heap, o minério geralmente precisa ser esmagado até uma faixa de tamanho de partícula de 10-50 mm; Para o método de pasta de carbono, o minério deve ser moído para uma malha mais fina de 300 (cerca de 0,05 mm) para aumentar a área de contato entre o ouro e a solução de cianeto. As minas de ouro modernas geralmente usam esmagamento em vários estágios (esmagamento grosso, esmagamento médio, trituração fina) e processo de moagem de bolas para garantir que o minério atinja a distribuição ideal do tamanho de partícula.Cianidação
A cianidação é uma etapa essencial na dissolução de ouro do minério. Nesse processo, o ouro reage com o cianeto para formar um complexo de ouro de cianeto solúvel, e sua fórmula de reação química reconhecida é: 4au + 8cn⁻ + o₂ + 2h₂o → 4 [Au (cn) ₂] ⁻ + 4oh⁻. Essa reação precisa ser realizada sob um ambiente de pH estritamente controlado, e o valor ideal do pH é de cerca de 10,3. Se o valor do pH for muito baixo, o cianeto volatilizará na forma de ácido hidrocianico altamente tóxico, que não apenas causará riscos de segurança, mas também reduzirá a eficiência de dissolução do ouro; Se o valor do pH for muito alto, poderá afetar o desempenho subsequente de adsorção do carbono ativado.Requisitos de diferentes processos de refino de ouro no tamanho das partículas de minério
| Tipo de processo | Tamanho de minério aplicável | Características adequadas de minério | Recursos de processo |
|---|---|---|---|
| Lixiviação de pilha | 10–50 mm | Minério oxidado de baixo grau (normalmente <2 g / t) | Baixo investimento, adequado para minérios de baixa qualidade em larga escala |
| Carbon-in-Pulp / carbon-in --leach (cip / cil) | ~ 300 malha (0,05 mm) | Todas as notas, especialmente aplicáveis a minérios lamacentos | Alta taxa de recuperação (até 93-94%), economiza custos de cianeto |
| Cianidação convencional e substituição de zinco | ~ 200 malha (0,075 mm) | Concentrado de médio grau | Processo maduro, mas requisitos altos para separação de líquido sólido |
Os reagentes usados no processo de cianidação incluem principalmente:
- cianeto de sódio (NACN): a dose é geralmente de 0,4-0,5 kg / tonelada de minério
- Lime (CaO): Usado para ajustar o pH, a dose é de 0,25-3 kg / tonelada de minério
- hidróxido de sódio (NaOH): ajuste de pH auxiliar, a dosagem é de 0,1-0,2 kg / tonelada de minério
O tempo de cianidação varia de acordo com a natureza do minério e do processo, e geralmente leva de 12 a 48 horas. Nesta fase, além de ouro, metais preciosos como a prata também se dissolverão preferencialmente para formar complexos de cianeto correspondentes. Vale a pena notar que, devido à toxicidade e aos riscos ambientais de cianeto, as fundições de ouro modernas devem ser equipadas com instalações de proteção ambiental completas, tratam estritamente águas residuais e gases residuais e exploram gradualmente a tecnologia de extração de ouro livre de cianeto ou de baixa cianida como alternativa.
Para diferentes tipos de minérios, os métodos de tratamento de cianidação também são diferentes. Os minérios oxidados geralmente são mais fáceis de manusear e podem ser diretamente cianos; Embora minérios difíceis de manipular, como minérios de sulfeto, possam exigir pré-oxidação (como torrefação, oxidação biológica ou oxidação de alta pressão) para cianidar efetivamente. Além disso, para minérios com alto teor de argila, devido à dificuldade na separação de líquidos sólidos, o processo convencional de substituição de cianidação-zinco não é eficaz e é mais adequado usar o método de carbono em sela para tratar diretamente a lama.
Após o tratamento da cianidação, a solução contendo ouro (para lixiviação de heap) ou pasta (para carbono em seleção) está pronta para o estágio de adsorção do carbono ativado por concha de coco. O ouro agora está presente na fase líquida como um complexo [Au (CN) ₂] ⁻, que é a forma chave do carbono ativado para adsorver efetivamente.
O processo de carbono ativado para refino de ouro
Na indústria de refino de ouro, existem dois processos principais para o carbono ativado por concha de coco para adsorver ouro: lixiviação de heap e carbono em trechos. Embora ambos os métodos usem as características de adsorção do carbono ativado para recuperar o ouro, existem diferenças significativas no fluxo do processo, na configuração do equipamento e nas condições aplicáveis. A escolha de qual método depende principalmente de fatores como propriedades de minério, grau de ouro, orçamento de investimento e condições ambientais.
Processo de lixiviação de heap
A lixiviação de heap é um processo de extração de ouro de baixo investimento relativamente simples, que é particularmente adequado para o processamento de minérios oxidados de baixo grau (geralmente graus de ouro abaixo de 2 g / t). O núcleo desse método é usar a solução de cianeto para lixiviar a pilha de minério triturada para dissolver e enriquecer o ouro e, em seguida, usar carbono ativado por concha de coco para absorver o ouro da solução de cianeto.As etapas de operação específicas da lixiviação de heap são as seguintes:
1. Preparação de minério: O minério cru é triturado a um tamanho de partícula de 10-50 mm e às vezes aglomerado para melhorar a permeabilidade. O minério esmagado é empilhado em um revestimento impermeável para formar uma pilha de minério com uma altura de até 5 a 15 metros.
2. Lixiviação de cianeto: Uma certa concentração de solução de NACN (geralmente 0,03-0,1%) é usada para eluir uniformemente a pilha de minério de cima para baixo através de um sistema de pulverização. Esse processo dura semanas a meses até que o conteúdo de ouro no eluente atinja uma concentração economicamente recuperável (geralmente 1-10ppm).
3. Adsorção ativada de carbono: A solução de cianeto rica em ouro (chamada de solução preciosa) é coletada e passada por uma série de colunas de adsorção (geralmente 4-6) preenchidas com carbono ativado por concha de coco. O complexo de ouro de cianeto [Au (CN) ₂] ⁻ é adsorvido seletivamente na estrutura microporosa do carbono ativado. As colunas de adsorção geralmente são organizadas de maneira contracorrente, com o carbono ativado fresco primeiro entrando em contato com a solução com uma menor concentração de ouro, enquanto o carbono carregado de ouro entra em contato com a solução com a maior concentração de ouro para maximizar a taxa de recuperação de ouro.
4. Tratamento e circulação da solução enxuta: a "solução enxuta" após a adsorção de carbono ativada (o conteúdo de ouro reduzido para cerca de 0,01ppm) pode ser suplementado com cianeto e cal e retornado ao sistema de spray para obter reciclagem de reagentes, redução de custos e carga ambiental.
As vantagens da lixiviação de heap são sua simplicidade e baixo custo de investimento, o que o torna particularmente adequado para depósitos de pequeno ou baixo grau em áreas remotas. No entanto, o método também possui algumas limitações: a taxa de recuperação de ouro é geralmente baixa (60-80%), é bastante afetada pelas condições climáticas (pode não ser capaz de operar em áreas frias no inverno) e ocupa uma grande área. Além disso, a lixiviação de heap é seletiva para o tipo de minério e é mais adequada para minérios oxidados permeáveis, embora não seja eficaz para minérios com alto teor de argila ou alto teor de sulfeto.
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Fluxo de processo de polpa de carbono
O carbono em polpulpa (CIP) é um processo mais avançado e eficiente na extração moderna de ouro. É particularmente adequado para processamento de minérios de médio a alto grau (geralmente> 1 g / t) e minérios com alto teor de lama, difíceis de separar o sólido do líquido usando o processo tradicional de troca de cianeto-zinco.As etapas operacionais específicas do processo de carbono em polpa são as seguintes:
1. Preparação de minério: O minério bruto é esmagado e finamente moído, geralmente a uma finura de cerca de 300 malha (0,05 mm), para formar uma polpa. A finura da moagem é crucial para a taxa de recuperação de ouro e precisa garantir que as partículas de ouro sejam totalmente dissociadas.
2. Lixiviação de cianeto: A pasta de terra entra em uma série de tanques de agitação (geralmente 5-8), onde o cianeto de sódio e a cal são adicionados e a lixiviação de cianeto é realizada a pH 10-11. No processo CIL, o carbono ativado é adicionado diretamente ao tanque de lixiviação; No processo CIP, a adsorção de carbono é realizada após a conclusão da lixiviação de cianeto.
3. Adsorção de carbono: A pasta passa por uma série de tanques de adsorção (geralmente 4-6), cada um dos quais é equipado com carbono ativado por concha de coco e um dispositivo de agitação. Os fluxos de carbono ativados na direção oposta à pasta - carbono ativado fresco é adicionado ao último tanque de adsorção (a menor concentração de ouro), enquanto o carbono carregado de ouro é retirado do primeiro tanque de adsorção (a maior concentração de ouro). Essa configuração maximiza a taxa de recuperação de ouro.
4. Separação de carbono e pasta: Cada tanque de adsorção está equipado com uma tela (geralmente cerca de 28 malha) para impedir que o carbono ativado seja perdido com a pasta. A tela precisa ser limpa regularmente com ar comprimido para evitar entupimento.
5. Tratamento de rejeitos: Os rejeitos de pasta após a adsorção são lavados e tratados com destruição de cianeto (como o uso de peróxido de hidrogênio ou o método do ar) e depois descarregado no lago de rejeitos, que atende aos padrões de proteção ambiental.
A taxa de recuperação de ouro do método de carbono em treino é geralmente alta, até 90-95%. Por exemplo, a mina de ouro de Henan Linghu alcançou uma taxa de recuperação total de 93-94% usando o método de carbono em serenidade. A principal vantagem desse método é que ele elimina o processo caro de separação de líquidos sólidos e é particularmente adequado para processar minérios com alto teor de argila e difícil de filtrar. Além disso, o método de carbono em trechos possui boa seletividade de adsorção para o ouro e pode efetivamente reduzir a co-adsorção de metais de impureza.
Na produção industrial real, o desempenho de adsorção do carbono ativado por concha de coco é crucial para a eficiência de ambos os processos. O carbono ativado por concha de coco de alta qualidade deve ter uma estrutura microporosa desenvolvida (valor de iodo ≥ 900-1200 mg / g), alta resistência mecânica (resistência à moagem de esferas ≥ 98%) e tamanho apropriado de partículas (geralmente 6-12 malha ou malha 8-16). Essas características garantem a estabilidade a longo prazo do carbono ativado em altos ambientes de cianeto e forte alcalino, bem como a capacidade de resistir à abrasão da pasta, reduzindo assim as perdas de ouro.
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