Технология проектирования завода по производству золота

Современная алхимия: Комплексное руководство по CarboninLeach (КИЛ) Проектирование и технология золотозавода

1. Предыстория отрасли: Эволюция добычи золота

Поиски золота, один из самых желанных металлов человечества, веками стимулировал технологические инновации. От элементарного промывки россыпных месторождений до процессов ртутной амальгамации прошлого, методы значительно изменились. В конце 19 и начале 20 веков произошла революция с появлением Цианидное выщелачивание, что позволило экономически выгодно извлекать золото из низкосортных руд, которые ранее были нерентабельны..

Начальный метод, карбонинцеллюлоза (СИП), включал выщелачивание золота из суспензии молотой руды и цианида., с последующим введением активированного угля для адсорбции растворенного золота.. Хотя эффективен, был разработан более эффективный процесс: КарбонинВыщелачивание (КИЛ).

Процесс CIL стал превосходной технологией, особенно для руд, содержащих прегроббинговые материалы - природные углеродистые вещества, которые могут преждевременно адсорбировать цианидный комплекс золота., резкое снижение скорости восстановления. Путем добавления активированного угля непосредственно в резервуары для выщелачивания., CIL позволяет адсорбции происходить одновременно с выщелачиванием., эффективно "уборка мусора" золото по мере его растворения и вытеснения любых предварительных компонентов. Сегодня, CIL является отраслевым стандартом для большинства новых золотых месторождений и проектов расширения благодаря своей надежности., эффективность, и более низкие капитальные затраты по сравнению с традиционными процессами CIP или MerrillCrowe..

2. Ядро процесса: Деконструкция конструкции установки CIL

Завод CIL представляет собой сложную интеграцию отдельных операций, предназначенную для преобразования отходов горнодобывающей промышленности. (ПЗУ) руда в золотые слитки Доре. Философия проектирования сосредоточена на максимальном извлечении золота при минимизации эксплуатационных затрат и воздействия на окружающую среду..

Ключевые этапы схемы CIL:

1. измельчение (Дробление и измельчение):
Цель: Для высвобождения частиц золота из вмещающей породы за счет уменьшения размера руды..
Дробление: Обычно трехступенчатая система. (Щековая дробилка → Конусная дробилка → Конусная дробилка) для измельчения ПЗУ до мелкого гравия (~1020 мм).
шлифование: Измельченная руда подается в шаровую мельницу или мельницу ПСИ с водой для получения пульпы.. Целевой размер помола (часто 80% прохождение 75 микроны) имеет решающее значение и определяется металлургическими испытаниями для оптимизации высвобождения золота..

2. Выщелачивание и адсорбция (Сердце CIL):
Цель: Растворить золото раствором цианида и сразу же адсорбировать его на активированный уголь..
Процесс: Навозная жижа поступает в ряд резервуаров с механическим перемешиванием. (6 к 8 в серии). Добавлены ключевые реагенты:
Лайм (СаО): Добавляется на ранних стадиях контура для поддержания высокого уровня pH. (~10.511.0), который предотвращает образование смертельного газообразного цианида водорода (HCN) и оптимизирует кинетику выщелачивания.
Цианид натрия (NaCN): Выщелачиватель, образующий растворимый золотоцианидный комплекс. (Au(CN)2⁻).
Активированный уголь: Углерод на основе кокосовой скорлупы непрерывно добавляется в последний резервуар каскада и перемещается противотоком к потоку суспензии с помощью промежуточных сит. (НАПРИМЕР., Деррик-экраны). Это гарантирует, что "самый голодный" углерод (свежий или регенерированный) отвечает "самый худой" Решение, максимизация эффективности восстановления.

3. Обращение с углеродом и элюирование:
Цель: Очистить загруженный углерод от золота и регенерировать углерод для повторного использования..
Зачистка загруженного углерода: Уголь, насыщенный золотом, из первого адсорбционного резервуара переносится в элюирующую колонну.. Горячий (~110–130°С), раствор каустической соды и цианида с высоким pH (процесс Zadra или AARL) десорбирует золото из углерода.
Регенерация углерода: Очищенный углерод термически регенерируется во вращающейся печи. (~700°С) в атмосфере пара для сжигания органических загрязнений и восстановления адсорбционной активности перед возвратом в контур CIL..

4. Электролиз и плавка:
Цель: Для извлечения металлического золота из раствора насыщенного элюата.
Электродобыча: Богатый элюат прокачивается через ячейки электролиза, содержащие катоды из стальной ваты.. Через раствор проходит электрический ток, вызывая металлическое золото (и серебро) наносить на стальную вату.
Плавка: Катоды из стальной ваты смешиваются с флюсами. (НАПРИМЕР., бура, Кремнезем) и выплавлен в печи при ~1200°С.. Этот процесс отделяет примеси в слой шлака., оставляя после себя расплавленный слиток Доре чистотой ~90%., который отливается в формы для отправки на нефтеперерабатывающий завод.

5. Утилизация хвостов:
Обработанный шлам, выходящий из последнего резервуара CIL, называется хвостами.. Его необходимо обработать для уничтожения остаточного цианида. (с использованием INCO SO₂/воздуха или перекиси водорода.) перед перекачкой в ​​безопасное хвостохранилище (ТФС).

3. динамика рынка & Область применения

Технология CIL доминирует на мировом рынке переработки золота благодаря своей универсальности..

Драйверы рынка: Высокие цены на золото делают месторождения более низкого качества экономически выгодными, стимулирование спроса на экономически эффективные технологии, такие как CIL. Его масштабируемость делает его подходящим как для крупномасштабных операций по добыче полезных ископаемых, так и для крупномасштабных операций по добыче полезных ископаемых. (>5 Мтпа) и небольшие кустарные установки.
Область применения:
FreeMilling Руды: Идеально подходит для руд, где цианид может легко получить доступ к самородному золоту и растворить его..
ПрегРазбойничья руда: Как уже упоминалось, это основное преимущество CIL перед CIP..
Переходные руды/Окисленные руды: Хорошо справляется с изменчивостью.
Менее эффективен для упорных руд., где золото заперто внутри сульфидных минералов; перед подачей в контур CIL они требуют предварительной обработки, такой как окисление под давлением или биоокисление..

4. Перспективы на будущее & Технологические достижения

Будущее проектирования установок CIL ориентировано на эффективность., Устойчивое развитие, и цифровизация:

1. Интенсификация процесса & Оптимизация:
Расширенное управление процессом с использованием алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения для динамической регулировки дозировки реагентов на основе данных датчиков в реальном времени..
Использование резервуаров предварительной подготовки высокой интенсивности ("Личокс") использование барботирования кислорода перед CIL может значительно улучшить кинетику выщелачивания..

2. Устойчивое развитие & Экологическое управление:
Разработка нецианидных выщелачивателей, таких как тиосульфат или глицин, для использования в конкретных типах месторождений, где использование цианида проблематично..
"Сухой штабель" технологии хвостохранилищ становятся все более распространенными, поскольку они сокращают потребление воды и устраняют катастрофические риски разрушения хвостохранилищ, связанные с плотинами мокрых хвостохранилищ..
Улучшенные схемы рециркуляции воды на заводах сводят к минимуму потребление пресной воды..

3. Инновации в оборудовании:
Более эффективные межступенчатые грохоты с вертикальными пластинами для переноса углерода с более низкой степенью ослепления сит..
Передовые приборы, такие как онлайн-анализаторы цианидов в сочетании с автоматическими регулирующими клапанами, обеспечивают оптимальный расход реагентов..

5.Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)

1 квартал: В чем принципиальная разница между CIP и CIL??
А1: В СИП, выщелачивание сначала завершается в специальных резервуарах; Адсорбция на уголь происходит позже в отдельных резервуарах ("Выщелачивание, затем адсорбция"). в CIL, выщелачивание и адсорбция происходят одновременно в одной серии резервуаров ("выщелачивать & Адсорбируйте одновременно").

2 квартал: Зачем использовать активированный уголь? Почему бы просто не отфильтровать растворенный металл??
А2: Активированный уголь имеет огромную площадь поверхности на грамм. (>1000 м²/г), позволяя ему выборочно адсорбировать следовые количества (<10 ppm) эффективно из огромных объемов — чего фильтрация не может достичь экономически в этом масштабе

Q3 Безопасен ли цианид?? Как вы управляете рисками, связанными с его использованием??
A3 При правильном обращении при высоких уровнях pH (>10), цианид натрия образует стабильные комплексы, что позволяет управлять рисками с помощью строгих протоколов, включая системы мониторинга в реальном времени. , вторичные зоны содержания вокруг складских помещений ,и комплексные планы реагирования на чрезвычайные ситуации

Q4 Какие факторы определяют количество стадий, необходимых в рамках моей конкретной операции? ?
A4 Количество ступеней зависит в первую очередь от металлургических характеристик, таких как : Начальная оценка ,Предварительный потенциал ,Кинетика выщелачивания. Обычно шесть восемь стадий обеспечивают достаточное время пребывания и максимальное экономическое извлечение.

Пример инженерного исследования

Название проекта : Проект расширения Ахафи Север
расположение : Гана
Год ввода в эксплуатацию : 2022
Тип руды : Переходный оксидсульфид с умеренной тенденцией к прегроббингу.

Испытание
Существующий контур CIP понес значительные потери из-за присутствия природного углеродистого материала. Требуется новое месторождение перерабатывающего предприятия, способного обрабатывать переменное сырье, сохраняя при этом >92% общая скорость восстановления

Решение реализовано
Новая автономная установка с нуля спроектирована на основе надежной семиступенчатой ​​конфигурации, включающей :

• Первичное дробление с последующим циклом измельчения в шаровой мельнице SAG с достижением целевого помола P80=106 мкм.
• Семь нижних потоков сгустителя с механическим перемешиванием, поддерживающих плотность ~45% твердых веществ.
• Противоточное движение углерода с использованием межступенчатых сеток Деррика минимизирует потери на истирание.
• Интегрированная установка элюирования, использующая печь для термической регенерации с кислотной промывкой и системой Zadra под давлением.

Достигнутые результаты
Завод стабильно достигал проектной производительности в течение первых шести месяцев эксплуатации. Конечный коэффициент извлечения стабилизировался на уровне примерно 93%., превышение первоначальных оценок технико-экономического обоснования за счет преодоления эффекта предварительной очистки за счет одновременного механизма адсорбции выщелачивания, присущего специально разработанной технологической схеме, тем самым подтверждая первоначальный выбор по сравнению с альтернативными вариантами, рассмотренными на этапе планирования

В заключение,CarboninLeach остается краеугольным камнем современной гидрометаллургической добычи. Его постоянное развитие посредством интеграции, передовые средства контроля, устойчивые методы гарантируют, что они останутся доминирующей силой в мировой промышленности в обозримом будущем, обеспечивая безопасную, эффективную и прибыльную трансформацию драгоценных минеральных ресурсов, социальную ценность.