Техники и методи за преработка на злато од руда
Преработката на злато од руда е низа технички процеси за одвојување и прочистување на златото од карпести материјали што содржат вредни минерали. Бидејќи златото генерално не се наоѓа во лесно достапна „чиста“ форма во природата, потребни се прецизни методи - од подготовка на руда, физичко одвојување, лужење и конечно рафинирање. Оваа статија ги разгледува вообичаените техники и методи за преработка на злато од руда, заедно со нивните принципи на работа, предности и недостатоци, како и важните безбедносни и еколошки аспекти.
1. Карактеристики на златната руда и важноста на почетното тестирање
Пред да се избере метод на обработка, клучен чекор е разбирањето на карактеристиките на рудата. Златната руда може да биде:
– Оксидни руди (генерално полесни за обработка).
– Сулфидни руди (честопати „огноотпорни“ бидејќи златото е заробено во сулфидни минерали како што се пирит/арсенопирит).
– Јаглеродна руда или прег-ограбување (природниот јаглерод го апсорбира златниот комплекс, со што се намалува обновувањето).
– Плацер/алувијален (слободни златни зрна во речен песок/чакал).
Во индустриската пракса, металуршките тестирања како што се анализа на содржината на злато (тест за пожар), минералошкото тестирање (микроскопија/XRD) и тестовите за испирање на лабораториско ниво се спроведуваат за да се процени обновувањето и да се одреди најефикасниот пат на процесот.
2. Подготовка на руда: Дробење и мелење
Првичната фаза на обработка е да се намали големината на рудата, така што златните минерали се ослободуваат од нечистотиите од карпите.
1) Дробење
Рудата од рудникот е генерално голема по големина, а потоа се дроби со вилична дробилка или конусна дробилка до големина од сантиметри.
2) Мелење/фрезање
После тоа, рудата се меле со топчеста мелница или SAG мелница до пофина големина (на пример, 80% поминува 75-150 микрони), во зависност од барањата за ослободување.
Целта не е само да се рафинира материјалот, туку и да се постигне оптимална големина. Премногу грубиот материјал го отежнува отстранувањето на златото, додека премногу финиот материјал ја зголемува потрошувачката на реагенси и го комплицира одвојувањето на цврсто-течно.
3. Гравитациска концентрација: Искористување на разликите во специфичната тежина
Ако рудата содржи релативно грубо слободно злато, гравитацискиот метод е многу ефикасен бидејќи златото има висока специфична тежина.
Заедничка опрема:
– Кутија за одвод (вообичаена кај мали размери/гипс).
– Спирален концентратор.
– Маса за тресење.
– Концентратор Кнелсон или концентратор Фалкон (центрифугален концентратор).
Предностите на гравитацискиот метод се неговата релативна едноставност, ниските оперативни трошоци и недостатокот на хемиска зависност. Недостатоците вклучуваат неговата неефикасност за многу фино злато или злато врзано во сулфидни минерали.
4. Флотација: Концентрирање на минерали што содржат злато
За сулфидните руди, златото често се поврзува со пирит, халкопирит или арсенопирит. Во овие случаи, флотацијата може да се користи за производство на висококвалитетни сулфидни концентрати, со што се намалува обемот на материјалот што бара понатамошна обработка.
Принцип на флотација:
– Минералните честички се прават хидрофобни со колектори (на пр. ксантат).
– Се дува воздух така што хидрофобните минерали се лепат за меурчињата и лебдат како пена (концентрат).
– Други минерали остануваат во пулпата како јаловина.
Флотациските производи (концентрати) обично се дополнително обработуваат преку процеси на лужење или оксидација (особено за огноотпорни руди).
5. Исцедување: Хемиски растворање на златото
Лужењето е срцето на многу современи фабрики за злато. Ослободеното злато се раствора во растворлив комплекс, а потоа се обновува.
а) Цијанидација
Најшироко користениот индустриски метод е лужењето со цијанид, бидејќи е ефикасен и селективен за многу руди. Златото формира растворливи комплекси во раствори од цијанид под алкални pH услови и присуство на кислород.
Две вообичаени конфигурации:
– CIL (Јаглерод во лужење): активираниот јаглен се става директно во резервоарот за лужење за да го апсорбира раствореното злато.
– CIP (Јаглерод во пулпа): прво се врши лужење, а потоа карбонизација во следната фаза.
Предности: висок степен на искористување на соодветни руди и докажан на големо ниво.
Предизвик: бара строга контрола на параметрите на процесот и безбедно управување со отпадот.
б) Излужување на грамада
За руда со низок квалитет и пропустливост, се користи лужење на куп:
– Рудата се дроби, понекогаш се агломерира, а потоа се реди на запечатена подлога.
– Растворот за лужење се истура (наводнува) одозгора.
– Презаситениот раствор се собира подолу и се обработува за да се добие златото.
Овој метод има пониски капитални трошоци од CIL/CIP постројките, но обично е побавен, а закрепнувањето може да биде помало.
в) Алтернативи без цијанид (во зависност од изводливоста)
Некои алтернативи што се истражени/имплементирани се ограничени:
– Истекување на тиосулфат (потенцијал за преглодирање на рудата).
– Халидно испирање (хлорид/бромид под одредени услови).
Сепак, генерално, неговата примена бара посложена контрола на процесот и не е толку честа како цијанизацијата за многу рудници.
6. Преработка на огноотпорна руда: Оксидација пред лужење
Огноотпорните руди се руди во кои златото е „заклучено“ во сулфидни минерали или блокирано од специфична матрица, што го прави цијанидот неефикасен без претходна обработка. Методите на претходна обработка вклучуваат:
1) Печење
Сулфидите се оксидираат на високи температури, што го прави златото поизложено. Потребна е контрола на емисиите (на пр., SO₂/As).
2) Оксидација под притисок (POX)
Оксидација во автоклав под притисок со кислород. Обновувањето може да биде високо, но капиталните трошоци се високи.
3) Биооксидација (BIOX)
Користење на бактерии за оксидирање на сулфиди под контролирани услови. „Поладно“ е од печењето, но бара време за обработка и управување со биореактор.
По претходната оксидација, рудата/концентратот се лужи (обично со цијанид) за да се раствори златото.
7. Обновување на злато од раствор: Активиран јаглен, смола и талог
Откако златото ќе се раствори, следниот чекор е да се отстрани од растворот.
– Адсорпција со активен јаглен (CIP/CIL): јаглеродот го адсорбира златниот комплекс. Јаглеродот потоа се елуира (стружи) со помош на специјален раствор за ослободување на златото.
– Смола во пулпа (RIP): смолата за јонска размена го заменува јаглеродот под одредени услови, понекогаш е поотпорна на загадување.
– Таложење на цинк (Мерил-Кроу): богатиот раствор се бистри и деоксигенира, а потоа златото се таложи со употреба на цинков прав. Овој метод е погоден за релативно чисти раствори.
Крајниот резултат е обично талог/концентрат кој потоа се топи во доре (легура на злато и сребро) пред дополнително да се рафинира.
8. Топење и рафинирање
Регенерираниот производ (на пр., талог од елуција или Мерил-Кроу) се суши, а потоа се топи со флукс за да се добие доре шипка. Дорето потоа се прочистува во рафинерија со:
– Процеси на електролиза (на пр. Wohlwill за злато со висока чистота).
– Милеров процес (користење на хлор за одвојување на одредени нечистотии).
Рафинирањето произведува злато со висок квалитет (на пр. 99,99%) според трговските стандарди.
9. Управување со јаловина, вода за обработка и аспекти на животната средина
Преработката на злато секогаш произведува јаловина (останати цврсти материи) и вода од процесот, со кои мора безбедно да се управува. Вообичаените практики вклучуваат:
– Згуснување и складирање на јаловина во TSF (објект за складирање на јаловина) со геотехнички проект.
– Рециклирајте ја водата од процесот за да ја намалите потрошувачката на вода.
– Детоксикација на остатоци од реагенси (на пр. редукција на остатоци од цијанид со одредени процеси на оксидација доколку е потребно).
– Мониторинг на квалитетот на водата, стабилноста на браната за јаловина и плановите за затворање на рудникот.
Аспектите за безбедност и здравје при работа (K3) се исто така важни: употребата на реагенси, контролата на прашина, спречувањето на изложеност на опасни материјали и процедурите за итни случаи мора да бидат дел од оперативниот систем.
10. Кесимпулан
Техниките и методите за преработка на злато од руда во голема мера зависат од видот на рудата, големината на ослободувањето и минералошките карактеристики. Вообичаените процеси вклучуваат дробење и мелење, гравитациска концентрација и/или флотација, лужење (често цијанидација во CIL/CIP или лужење на куп), извлекување на злато од раствор, а потоа топење и рафинирање. За огноотпорни руди, потребни се чекори на претходна оксидација како што се печење, POX или биооксидација за ефикасно екстракција на златото. Пред сè, успехот на модерната преработка на злато е определен и од спроведувањето на строги контроли на процесот, одговорно управување со јаловината и водата, како и посветеност на безбедноста при работа и заштитата на животната средина.
Доколку сакате, можам да го прилагодам овој напис на контекст од индустриска скала (со дијаграми на тек и општи параметри) или на мала/средна скала (фокусирајќи се повеќе на концентрацијата на гравитација и основните оперативни практики) за да одговараат на вашите потреби.
