công nghệ thiết kế nhà máy vàng cil

Giả kim thuật hiện đại: Hướng dẫn toàn diện về CarboninLeach (CIL) Thiết kế và công nghệ nhà máy vàng

1. Bối cảnh ngành: Sự phát triển của khai thác vàng

Cuộc tìm kiếm vàng, một trong những kim loại được thèm muốn nhất của nhân loại, đã thúc đẩy sự đổi mới công nghệ trong nhiều thế kỷ. Từ việc khai thác thô sơ các dòng sông cổ xưa đến các khu công nghiệp khổng lồ ngày nay, mục tiêu vẫn như cũ: để tách vàng nguyên chất một cách hiệu quả và kinh tế khỏi số lượng lớn quặng.

Thời điểm then chốt trong chế biến vàng hiện đại đến với sự ra đời của phương pháp lọc xyanua vào cuối thế kỷ 19.. các Quá trình MacArthurForrest (1887) cho phép hòa tan vàng vào dung dịch xyanua, một phương pháp hiệu quả hơn nhiều so với việc trộn lẫn thủy ngân. Ban đầu, điều này liên quan đến việc lọc quặng trong bể hoặc thùng (sự khuấy trộn) và sau đó kết tủa vàng thành bụi kẽm (quy trình MerrillCrowe).

Trong khi hiệu quả, MerrillCrowe có những hạn chế, đặc biệt là với quặng có chứa đất sét, vật liệu cacbonat, hoặc "sự thăm dò trước" thành phần. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của bột giấy cacbonin (CIP) vào những năm 1970, trong đó than hoạt tính được sử dụng để hấp phụ vàng hòa tan trực tiếp từ bùn, bỏ qua nhu cầu lọc tốn kém.

Nước rỉ cacbonin (CIL) nổi lên như một sự phát triển trực tiếp của CIP. Sự khác biệt chính là sự tích hợp: trong CIL, quá trình lọc và hấp phụ xảy ra đồng thời trong cùng một dãy bể. Điều này cực kỳ quan trọng đối với quặng nơi xảy ra quá trình khai thác sơ bộ - nơi carbon xuất hiện tự nhiên trong quặng đánh cắp vàng hòa tan trước khi nó có thể được xử lý.. Bằng cách đưa than hoạt tính vào đầu chu trình lọc, CIL đảm bảo rằng vàng được thu giữ bởi được giới thiệu carbon gần như ngay khi nó được hòa tan, làm cho carbon tự nhiên không hiệu quả.

Hôm nay, CIL là quy trình tiêu chuẩn công nghiệp cho hầu hết các dự án khai thác vàng mới do tính bền vững của nó, chi phí vận hành thấp hơn so với MerrillCrowe, và hiệu suất vượt trội trên nhiều loại quặng.

2. công nghệ cốt lõi: Giải mã quy trình CIL

Nhà máy CIL là một hệ thống phức tạp gồm các hoạt động đơn vị được liên kết với nhau. Hiểu các thành phần cốt lõi của nó là điều cần thiết để đánh giá cao thiết kế của nó.

Mạch CIL từng bước:

1. lễ rước lễ (Nghiền & mài): RunofMine (rom) quặng được nghiền nát và nghiền thành bùn mịn (tiêu biểu 8090% đi qua 75 micron). Mục tiêu là giải phóng các hạt vàng siêu nhỏ khỏi đá chủ, làm cho chúng có thể tiếp cận được với dung dịch xyanua. Mạch này thường bao gồm một Mài bán tự động (SAG) Nhà máy và một máy nghiền bi.

2. Lọc & Hấp phụ (Trái tim của CIL): Bùn đất được bơm thành một loạt lớn, bể khuấy trộn (tiêu biểu 6 ĐẾN 10 nối tiếp).
Natri xyanua (NaCN) và vôi (để kiểm soát độ pH đến ~10.511.0) được thêm vào bể đầu tiên.
Than hoạt tính dạng hạt được thêm trực tiếp vào bùn trong mỗi bể tiếp theo.
Khi bùn chảy từ bể này sang bể khác, hai quá trình chính xảy ra đồng thời:
Lọc: Xyanua làm tan vàng: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
Hấp phụ: Phức hợp goldcyanide hòa tan ([Âu(CN)₂]⁻) được hấp phụ lên bề mặt xốp của than hoạt tính.
Carbon di chuyển ngược dòng với bùn; Carbon tươi hoặc tái sinh được thêm vào bể cuối cùng và chuyển về phía bể đầu tiên, trong khi bùn cằn cỗi thoát ra từ bể cuối cùng đến chất thải. Điều này đảm bảo rằng bùn gần như cằn cỗi gặp được carbon tươi để thu hồi tối đa.

3. Xử lý cacbon & rửa giải: Carbon nạp từ bể 1 ("mang thai carbon"), bây giờ giàu vàng, được sàng lọc ra khỏi bùn.
Nó trải qua quá trình rửa axit để loại bỏ các chất bẩn vô cơ như canxi cacbonat.
Sau đó nó được chuyển tới một cột rửa giải nóng ở đâu (~110130°C), dải dung dịch xyanua ăn da (chất rửa giải) vàng từ carbon.
Bây giờ "dịch rửa giải mang thai" Giải pháp, chứa hàm lượng vàng cao , tiến hành điện hóa.

4. Phục hồi vàng (Trúng điện & luyện kim):
Dịch rửa giải mang thai được truyền qua tế bào điện chứa cực âm len thép . Dòng điện làm tấm kim loại rơi xuống tấm len thép .
Sau đó, len thép đã được nạp tải được trộn với chất trợ dung và nấu chảy trong lò cảm ứng. (luyện kim) ở nhiệt độ vượt quá 1 ,100°C . Kết quả là tôi là một thanh doré của ô uế cũ và bạc , sẵn sàng để tinh chế tại một nhà máy lọc dầu chuyên dụng .

5. Tái sinh cacbon: The e lột ("cằn cỗi") cacbon được tái sinh nhiệt trong lò quay (~700°C ) để đốt cháy mọi chất bẩn hữu cơ và kích hoạt lại lỗ chân lông của nó . Sau đó nó được dập tắt và quay trở lại mạch CIL , đóng vòng lặp e .

3. Những cân nhắc thiết kế chính & Đổi mới công nghệ

Thiết kế nhà máy CIL là một hoạt động cân bằng phức tạp giữa hiệu quả luyện kim , chi tiêu vốn (VỐN) , và chi phí hoạt động (MỞ).

Đặc tính quặng: Yếu tố quan trọng nhất . Công việc thử nghiệm mở rộng—bao gồm cả việc nghiền nhỏ , nước rỉ ra , và thử nghiệm mài trước—xác định cỡ xay , tiêu thụ thuốc thử , và thời gian cư trú .
Thời gian cư trú: Thông thường dao động từ 24 ĐẾN 48 giờ trên toàn bộ chuyến tàu CIL . Điều này được xác định bởi động học lọc của quặng cụ thể .
Thiết kế xe tăng: Xe tăng thường có dạng hình trụ với đáy phẳng . Sự kích động được cung cấp bởi tốc độ thấp , cánh quạt hiệu suất cao để giữ chất rắn ở trạng thái lơ lửng đồng thời giảm thiểu sự tiêu hao carbon .
Sàng lọc giữa các giai đoạn: Màn chắn giữa các giai đoạn chắc chắn là rất quan trọng để tách carbon khỏi bùn khi nó di chuyển giữa các bể . Màn hình Derrick hay màn hình Sweco được sử dụng phổ biến .
sự an toàn & Kiểm soát môi trường:
Giải độc xyanua: Chất thải đầu vào được xử lý bằng SO₂/Air (quy trình INCO ) hoặc hydrogen peroxide để phá hủy xyanua còn sót lại trước khi thải vào cơ sở lưu trữ chất thải .
ngăn chặn: Tất cả các khu vực xử lý đều được thiết kế có bờ bao và bể chứa để ngăn chặn sự cố tràn dầu ra môi trường .

Những đổi mới gần đây:
Trọng LựcCó Thể Phục HồiVàng (GRG) mạch phía trước CIL có thể phục hồi thô g cũ sớm , giảm sự tắc nghẽn cũ trong mạch và cải thiện dòng tiền tổng thể .
Hệ thống điều khiển thông minh: Sử dụng máy phân tích trực tuyến và mô hình điều khiển bằng AI để tối ưu hóa thời gian thực việc bổ sung thuốc thử , giảm chi phí .
Rửa giải hiệu quả cao: Hệ thống Zadra áp suất cung cấp chu trình rửa giải nhanh hơn với mức tiêu thụ nước thấp hơn .

4. Ứng dụng thị trường & Thuận lợi

Công nghệ CIL thống trị ngành khai thác mỏ cũ toàn cầu nhờ những lợi thế hấp dẫn của nó:

Tính linh hoạt: Xử lý quặng oxit và sunfua tự do một cách hiệu quả . Tôi đặc biệt thuận lợi cho việc khai thác trước hoặc quặng giàu đất sét thách thức các quá trình khác .
CAPEX/OPEX thấp hơn: Loại bỏ nhu cầu về các bộ lọc đắt tiền mà MerrillCrowe yêu cầu . Chi phí vận hành thấp hơn do tốn ít nhân công và bảo trì hơn .
sự đơn giản & Độ bền: Quy trình vận hành và kiểm soát tương đối đơn giản so với các phương pháp thay thế .
Tỷ lệ phục hồi cao: Luôn đạt mức phục hồi trên 90% , thường xuyên đạt >95% đối với quặng oxit có thể chấp nhận được .

Ứng dụng chính của nó là trong quá trình xử lý hoạt động khai thác mỏ cũ ở quy mô trung bình hoặc lớn >1 triệu tấn mỗi năm .

(5). Triển vọng tương lai

Xu hướng tương lai định hình thiết kế nhà máy CIL tập trung vào tính bền vững , hiệu quả , số hóa d:

1. Tính bền vững:
tái chế nước: Thiết kế bây giờ nhấn mạnh >80% tuần hoàn nước từ cơ sở xử lý chất thải.
Chất kích thích thay thế: Nghiên cứu về các chất kích thích không chứa xyanua như thiourea hoặc thiosulphate vẫn tiếp tục nhưng xyanua vẫn chiếm ưu thế do tính hiệu quả về chi phí.
2 hiệu quả:
Tối ưu hóa thiết bị tiếp tục với động cơ máy bơm hiệu quả hơn, chất làm đặc, v.v., giảm lượng tiêu thụ năng lượng trên mỗi tấn được xử lý
3 Nhà máy thông minh số hóa
Tích hợp Cảm biến IoT Công nghệ máy học AI tạo ra các nhà máy song sinh kỹ thuật số cho phép bảo trì dự đoán, tối ưu hóa quy trình, vận hành tự động

(6). Câu hỏi thường gặp

Q Sự khác biệt chính giữa CIP
A Cả hai đều sử dụng than hoạt tính thu hồi CIP hòa tan bao gồm các giai đoạn tuần tự riêng biệt Quá trình lọc hoàn thành trước rồi đến quá trình hấp phụ bột giấy Trong cả hai quá trình lọc, quá trình hấp phụ xảy ra đồng thời trên cùng một bể

Q Tại sao việc kiểm soát xung quanh lại quan trọng đến vậy
Chỉ xyanua hóa trong điều kiện kiềm hiệu quả pH ngăn ngừa sự hình thành khí hydro xyanua có độc tính cao HCN đảm bảo động học hòa tan tối ưu

Q Mạch thường bị mất bao nhiêu
Nhà máy hiện đại được thiết kế tốt, vận hành tốt có tỷ lệ tiêu hao thấp được xử lý khoảng gram tấn Vận hành bộ phận trang điểm carbon thông thường

Q Có thể sử dụng để thu hồi các kim loại khác
Có nguyên lý có thể hấp phụ các kim loại khác như đồng bạc. Tuy nhiên, với nồng độ cao, các kim loại này có thể làm giảm hiệu quả thu hồi cụ thể, đòi hỏi chế độ rửa giải chuyên dụng

Q Thử thách hoạt động lớn nhất là gì
Quản lý vật liệu sơ chế duy trì lượng tồn kho carbon thấp xử lý tiêu hao vật liệu lưu biến khó khăn bùn đất sét có thể bịt kín các màn chắn

(7). Nghiên cứu trường hợp kỹ thuật Ví dụ giả thuyết

Tên dự án Mở rộng mỏ vàng Liberty
Vị trí Tây Phi
Loại quặng Đặc tính sơ chế vừa phải oxit sunfua chuyển tiếp
Công suất thiết kế Triệu tấn mỗi năm Mtpa

Thách thức Mạch MerrillCrowe hiện tại đang gặp khó khăn trong việc phục hồi suy giảm chi phí vận hành tăng do hàm lượng quặng đồng tăng trong quá trình thăm dò sơ bộ

Giải pháp Nhà máy Greenfield được thiết kế thay thế cơ sở hiện có Các tính năng thiết kế chính bao gồm
Kết quả kiểm tra dựa trên tổng số giờ cư trú của tầng Eighttank
Mạch GRG chuyên dụng Bộ tập trung Knelson phục hồi phần thô đầu tiên cải thiện tính kinh tế của dự án
Sàng lọc giữa các giai đoạn nâng cao giảm thiểu tổn thất carbon khi báo cáo chất thải
Mạch phá hủy xyanua SO Air tích hợp đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt

Kết quả Đã vận hành đạt được mức phục hồi so với trước đó Giảm đáng kể chi phí vận hành thuốc thử tiêu thụ tổng thể Thời gian hoàn vốn nhà máy mới ước tính dựa trên số năm sản xuất tăng chi phí giảm chứng tỏ công nghệ áp dụng trường hợp kinh doanh hấp dẫn