Optymalizacja i innowacja procesu ekstrakcji złota z kopalń złota

一 Zróżnicowany projekt i wybór technologii dla procesów CIL i CIP

Chociaż zarówno procesy CIL (węgiel w wycieku), jak i CIP (węgiel w mięsie) są procesami ekstrakcji złota z adsorpcją aktywnego węgla, różnią się one znacząco pod względem konstrukcji procesu, logiki działania,i stosownych scenariuszy:

Mechanizmy rozróżniające: CIL jednocześnie zmniejsza stężenie płynnego złota poprzez wyciekiwanie i adsorpcję, napędzając kinetykę reakcji cyjanidacji.CIP optymalizuje stopniowo warunki wydalania i adsorpcji w celu zmniejszenia zakłóceń zanieczyszczeń, ale proces jest bardziej skomplikowany.

二 Kluczowe wpływy kinetyki adsorpcji aktywnego węgla na odzyskiwanie złota

Skuteczność adsorpcji węgla aktywnego dla kompleksu złota-cyjanku (Au ((CN) 2−) jest określona zarówno przez strukturę porów, jak i modyfikację chemiczną.

1Model kinetyczny adsorpcji

• Etap kontrolowany dyfuzją: Au(CN) 2− migruje do miejsc adsorpcji przez mikropory (< 2 nm) i mezopory (2-50 nm).Prędkość dyfuzji jest pozytywnie skorelowana z rozkładem porów (powierzchnia BET > 1000 m2/g).
• Etap chemicznego adsorpcji: zawierające tlen grupy funkcjonalne (takie jak karboksylne i fenolowe hydroxylne grupy) na powierzchni węgla aktywnego współrzędne z Au(CN) 2−,o pozornej energii aktywacyjnej 15-18 kJ/mol (wartości pomiarów laboratoryjnych).

2. Optymalizowane parametry

• Struktura porów: węgiel z skorupy kokosowej o stosunku mikroporów > 70% ma zdolność adsorpcji złota 6-8 kg Au/t węgla drzewnego;węgiel drzewny ze skorupy owocowej o stosunku mikroporów < 50% o pojemności tylko 3-4 kg Au/t węgla drzewnego.
• Modyfikacja chemiczna: utlenianie kwasem azotowym może zwiększyć zawartość hydroksylu fenolu o 30%-50%, zwiększając szybkość adsorpcji złota o 40% (dane eksperymentalne:Wyrób złota wzrósł z 90% do 99%.0,1%).
• Parametry działania: przy stężeniu obróbki w 40%-45% i natężeniu mieszania 200-400 obrotów/min, czas równowagi adsorpcji skraca się do 8-12 godzin.

3Wskaźniki przemysłowe:

Współczynnik adsorpcji węgla aktywnego (wartość K) musi odpowiadać klasie rudy.Stężenie złota w odpadych może być kontrolowane na poziomie 00,05-0,1 mg/l.

3 Technologia wstępnej obróbki rudy złota zawierającej arsen i mechanizm poprawy wydajności

Związki arsenu (takie jak FeAsS) enkapsułujące cząstki złota są główną przyczyną niskiej wycieczki.

1Metody oksydacji pieczenia

• Parametry procesu: Dwuetapowe palenie (pierwszy etap w temperaturze 650°C w celu usunięcia arsenu i wytworzenia gazu As2O3, drugi etap w temperaturze 800°C w celu usunięcia siarki i wytworzenia porowatego pieczonego piasku Fe2O3).
• Weryfikacja: Po paleniu rudy o wysokiej zawartości arsenu (12% zawartości As) szybkość wydalania złota wzrosła z 41% do 90,5%, ale wymagany był system oczyszczania gazów spalinowych (efektywność wychwytywania As2O3 > 99%).

2Metody utleniania pod ciśnieniem

• Tlenowanie kwasowe: w warunkach 190°C i 2,0 MPa, arsenopyryt rozkłada się na Fe3+ i SO42−, przekształcając arsen w H3AsO3, zwiększając szybkość wydalania złota do 88%-95%.
• Ograniczenia: Reaktory tytanowe kosztują 30 milionów dolarów za 10 000 ton mocy produkcyjnej, co sprawia, że nadają się wyłącznie do kopalni na dużą skalę.

3Metody bioksydacji

• Działanie mikrobiologiczne: Acidithiobacillus ferrooxidans katalizuje konwersję Fe2+ na Fe3+, rozpuszczając powłokę arsenopyrytu i osiągając szybkość usuwania arsenu > 90%.
• Poprawa wydajności: Bioksydacja trudnej do obróbki rudy złota (2,5 g/t Au, 8% As) zwiększyła szybkość wycierania cyjanku z 25% do 92%,a cykl utleniania został zoptymalizowany do 7 dni (z dodatkiem katalizatora Fe3+).

四 Duże zastosowania i przełomy technologiczne w przetwarzaniu wstępnym biooksydacji

Ze względu na swoje korzyści dla środowiska technologia utleniania biologicznego uzyskała komercyjne zastosowanie w konkretnych scenariuszach:

1. Mające zastosowanie ograniczenia

• Rodzaj rudy: rudy złota w kapsułce siarkowej (w postaci 1%-15%), stopień dysocjacji mineralnej < 30%.
• Wymagania środowiskowe: pH 1,0-1.5, temperatury 35-45°C, stężenia nawozu 10%-15% (nadmierne stężenie hamuje aktywność bakterii).

2Typowe badania przypadków

• Kopalnia złota w Liaoning w Chinach:Dwuetapowe biooksydacyjne przetwarzanie koncentratów zawierających 15% arsenu osiągnęło natężenie wydalania złota 92% i natężenie utwardzania arsenu > 99% (wyprodukowanie skorodytu FeAsO4·2H2O).
• Duża kopalnia w Peru: codzienne przetwarzanie 2000 ton rudy zawierającej 20% arsenu, osiągnięcie współczynnika odzysku cyjanku ze złomu > 90% i 30% redukcji ogólnych kosztów w porównaniu z pieczeniem.

3- Techniczne wąskie gardła i przełomy

• Aklimatyzacja bakteryjna: szczepy odporne na arsen (takie jak Leptospirillum ferriphilum) mogą przetrwać w stężeniach As3+ wynoszących 15 g/l, zwiększając tempo utleniania o 25%.
• Połączenie procesów: połączony proces bioksydacji + CIL może przetwarzać ultra-niskiej jakości rudy (Au 0,8 g/t), osiągając ogólny współczynnik odzysku przekraczający 85%.