استحصال طلا به روش سیانوراسیون2

ب) روش استفاده از کربن فعال

کربن فعال غالبا به عنوان یک جاذب فیزیکی استفاده می شود که می تواند گونه های عناصرمتنوعی را بر روی سطح پر از خلل و فرج خود جای دهد. اما در فرآیند جذب کمپلکس سیانور طلا فرآیند جذب بیشتریک فرآیند شیمیایی است.

در محلول سیانور، طلا به صورت یک کمپلکس خطی است که در آن اتم طلا در مرکز به دو شاخه ی سیانورمتصل است در حین فرآیند جذب با کربن فعال سومین اتصال شیمیایی صورت می گیرد. در این حالت یک الکترون از کربن فعال به اشتراک در ارتباط با اتم طلا قرار می گیرد. کمپلکس سیانور طلا دارای بارمنفی است. بنابراین یون های مثبت نیزبرای خنثی شدن بار کلی ترکیب، توسط کربن جذب می شوند.

ج) جداکردن کمپلکس سیانور-طلا از کربن

ابتدا ذرات کربن گرفته شده توسط آب شسته می شود تا ذرات جامد همراه انها کاملا از بین بروند. سپس توسط اسید کلرید ریک رقیق کربن های گرفته شده شسته می شوند. سپس این کربن را به ستون جدایش (Elution Column ) انتقال می دهند. محلولی با غلظت یک درصد NaOH و یک درصد سیانید سدیم تهیه می شود. این محلول در داخل یک بویلر بین ۱۱۰ تا ۱۲۰ درجه ی سانتی گراد حرارت می بیند و سپس از زیر به داخل ستون جدایش که پر از کربن فعال باردار است، تزریق می شود. در اثر این فرآیند کمپلکس سیانورطلای جذب شده توسط کربن فعال به داخل محلول می آید.

د) جدا کردن طلا از محلول باردار

پس ازسرد شدن، محلول به قسمت الکترولیزانتقال می یابد. جریان مستقیمی با ولتاژ۶-۴ ولت و با آمپری در حدود ۲۰-۱۸ آمپربه آند و کاتد وصل می شود. در اثرفرآیند الکترولیزطلا جذب قطب کاتد می شود و محلول پس از جذب طلای آن برای گرم شدن به بویلر فرستاده می شود. این فرآیند یک مسیر بسته است و تا زمانی این عمل ادامه می یابد که تقریبا تمام طلای جذب شده توسط کربن فعال از آن جدا شود.

صفحات کاتد که طلا بر روی آنها نشسته است را از داخل مخزن الکترولیز جدا می نمایند و در ظرف فولادی نسوزقرار داده و در داخل یک کوره به مدت ۲۴ ساعت تا ۷۰۰ درجه ی سانتی گراد حرارت می دهند. ماده ی باقی مانده را به همراه کمک ذوب های مناسب ذوب می کنند تا طلای آن از ناخالصی ها جدا شود.

۵) کربن فعال :

در حدود ۱۵۰۰ سال قبل ازمیلاد مسیح مصریان قدیم برای تصفیه ی مواد از ذغال استفاده می کردند، هندیان باستان نیزبرای تصفیه ی آب خوردن از ذغال استفاده می نمودند. در سال ۱۸۹۴ جانسون روش بازیابی طلا به وسیله ی ذغال چوب از محلول سیانوری را به ثبت رسانید، در سال ۱۹۱۷ در معدن بولنی در استرالیای غربی از ذغال چوب برای بازیابی طلا استفاده شد. در سال ۱۹۶۱ در معدن کریپلکسرک درکلرادوی آمریکا اولین استفاده ی گسترده ی کربن فعال در روش کربن در پالپ شروع شد. کربن فعال شده کربنی است پر از خلل وفرج که پایه و اساس تولید آن بر اساس ساختمان گرافیت بنیان گذارده شده است.

و)روش ساخت کربن فعال شده

کربن فعال شده را می توان از موارد بسیاری مانند ذغال سنگ ( پیت(peat)، ذغال قهوه ای (lignite (، ذغال بیتومینه یا آنتراسیت)، پوست نارگیل، هسته ی زردآلو، چوب و مواد دیگر ساخت. مشخصات فیزیکی، ساختمان و توزیع اندازه ی خلل وفرج به دست آمده به وسیله ی نوع مواد خام استفاده شده معین می شود.

فعالیت کربن بر اساس روش ساخت آن معین می شود. اکثرا کربن فعال تهیه شده از پوست نارگیل که دارای کیفیت بالایی است در جذب طلا از محلول سیانوری استفاده می شود. طریقه ی ساخت کربن فعال از پوست نارگیل به این صورت است که ابتدا میوه های نارکیل را چیده و توسط یک سنگ شکن فکی خرد می کنند. سپس پوست نارگیل را خشک می کنند و در محیطی بدون هوا تا ۶۰۰ درجه ی سانتی گراد حرارت می دهند تا به ذغال تبدیل شود. ذغال به دست آمده را دریک برج در حضور هوا، یا دی اکسید کربن یا ترکیبی از هر دواز ۸۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه ی سانتی گراد حرارت می دهند. در اثر اینعمل خوردگی هایی در ذغال به وجود می آید و نقاط ضعیف از بین می روند و سطح مخصوص آن افزایش پیدا می کند.

روش های فرآوری کانسنگ های مقاوم طلا

روش هایی که در بالا اشاره شد در مورد کانسنگ های اکسیده به کار می رودولی همچنانکه قبلا نیز اشاره شد، اگر بازیابی طلا کمتر از ۸۰ درصد ( و در بعضی موارد کمتر از ۹۰ درصد ) باشد به این کانسنگ مقاوم گفته می شود. این کانسنگ ها به طور مستقیم تحت فرآیند سیانوراسیون قرار نمی گیرند بلکه ابتدا باید توسط فرآیندهایی برای سیانوراسیون آماده شوند. مقاوم بودن کانسنگ های طلا را می توان به وسیله ی طبیعت فیزیکی و شیمیایی آنها مشخص کرد. مقاوم بودن شیمیایی کانسنگ نسبتا کمتر اتفاق می افتد و محدود به سه حالت زیر می باشد:

(۱تلوریدهای طلا غیرقابل حل در محلول سیانورند.

(۲اجزای ترکیبی کانسنگ که ممکن است تجزیه شوند و با سیانور واکنش دهند و باعث افزایش مصرف سیانور شوند.

(۳اجزای ترکیبی کانسنگ که اکسیژن مصرف می کنند.

در دو شرایط آخر طلا وارد محلول باردار نخواهد شد.

کاسپارینی خاطر نشان کرده است که حلالیت تلوریدهای طلا در محلول سیانوری می تواند بسیارمتفاوت باشد. بعضی از آنها غیر قابل حل بوده اند.

مهم ترین علت مقاوم بودن کانسنگ های طلا در طبیعت علت فیزیکی آنها است و به وسیله ی کانی شناسی میکروسکوپی معین می شود.

- امکان تشخیص مقاومت فیزیکی کانسنگ را در پنج نوع نشان می دهند:

(۱شامل ذرات طلای بسیار ریز که در داخل ماده ی میزبان حبس شده باشد.

(۲شامل آلیازهای طلا است.

(۳شامل طلای پوشیده شده با لایه های نازک است ( لایه های نازکی از کانی یا لایه های نازک ایجاد شده هنگام فرآیند بر روی کانسنگ (.

(۴شامل مواد جاذب است ( مواد کربن دار و یا رس ها ) که می توانند طلای حل شده در محلول باردار را بربایند.

(۵شامل تجزیه های کانی میزبان است ( سولفورها می توانند تجزیه شوند و مواد مصرف کننده ی سیانور مانند سولفایدها، تیوسولفات ها، آرسنیت ها و یون های آهن که مصرف کننده ی اکسیژن هستند را ایجاد کنند، اسید هیومیک می تواند با کمپلکس های طلا واکنش دهد (.

کانسنگ های مقاوم به روش هایی که در ذیل اشاره می شود ابتدا فرآوری شده تا برای سیانوراسیون آماده شوند. اکثر کانسنگ های سولفوری معمولا توسط روش فلوتاسیون پرعیارمی شوند و سپس کنسانتره ی به دست آمده فرآوری می شود. روش های فرآوری کانسنگ های مقاوم متعددند ولی چهار روش که در ذیل آورده شده است ازعمده ترین آنها می باشد.

الف) تشویه (Roasting )

تشویه معمولی ترین روش مورد استفاده در فرآوری کانسنگ های مقاوم قبل از سیانوراسیون است. قدمت روش تشویه به قدمت خود روش سیانوراسیون است. روش تشویه برای اولین بار در سال ۱۸۸۹ در آفریقای جنوبی به کاربرده شد. در این روش کانسنگ طلا حدود ۴۵۰ تا ۷۵۰ درجه ی سانتی گراد حرارت داده می شود تا کانسنگ های مقاوم اکسیده شوند ومواد فرارنظیر آرسنیک، گوگرد و … جدا شوند. جامد باقی مانده را (تکلیس شده) می نامند.

کنترل شرایط فرآیند تشویه ضروری است تا مواد تکلیس شده ی مطلوبی برای بازیابی طلا تولید شود. پس از جنگ جهانی دوم، تشویه کننده های بابسترروان جایگزین تشویه کننده های تک یا چنداجاقی شده اند.

مسئله ی جمع آوری اکسید سولفور و اکسید آرسنیک از بدو استفاده از این روش به علت مشکلات زیست محیطی مطرح بوده است. اگرچه در تشویه کننده های مورد استفاده از هوا و بستر روان استفاده می شود ولی استفاده از تشویه کننده های سریع، به عنوان یک روش تشویه ی سریع، در گذشته برای تکلیس سیمان، فسفات و آهک استفاده می شده است.

در این روش هوای داغ از قسمت پایین تشویه کننده و از طریق یک گلوگاه وارد می شود. مواد خام مستقیما به داخل جریان هوای داغ پاشیده می شوند. ذرات کوچک فورا تشویه می شوند اما ذرات درشت از طریق گلوگاه به قسمت پایین، یعنی جایی که جریان ممتد گازهای گرم وجود دارد وارد می شوند. این وسیله نقش یک راکتور مخلوط کننده را برای ذرات درشت و یک راکتور(Plug-Flow (را برای ذرات دانه ریز بازی می کند. کوره های مختلفی برای عملیات تشویه به کار می رود که در زیر چند روش نام برده می شود.

(۱کوره ی افقی(Mute-Spindle ) مانند کوره ی ادواردز

(۲کوره ی دوار(Revolving Cylindrical ) مانند کوره ی هافمن

(۳کوره ی عمودی (Vertical) مانند کوره ی وج

(۴کوره ی بسترسیال (Fluidized bed) مانند کوره ی دور- اولیور

روش تشویه به سرمایه گذاری بالایی احتیاج دارد ولی بازیابی طلا با آن بسیار بالا است و از روش های دیگر عملی تر است.

ب) اکسیداسیون تحت فشار (Pressure Oxidation ):

اکسیداسیون تحت فشار فرآیندی است برای اکسید کردن کانسنگ های مقاوم طلا و تبدیل آنها به ترکیباتی که طلای آن قابل حل در سیانور باشد. در این فرآیند سولفور حل می شود و آرسنیک به صورت یک ترکیب نامحلول در می اید. فرآیند در حرارتی بین ۱۷۰ تا ۱۹۰ درجه ی سانتی گراد و تحت فشاری بین ۱۵۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلوپاسکال انجام می گیرد.

این فرآیند در اتوکلاو انجام می شود در حالی که به آن اکسیژن تزریق می شود. این روش به صورت پیوسته انجام نمی گیرد بلکه پس از اینکه اتوکلاو آماده شد جریان پالپ قطع می شود و اکسیداسیون انجام می گیرد و سپس پالپ از اتوکلاو خارج می شود.

بعد از پایان اکسیداسیون محیط pH اسید دارد و pH محلول حاصل بین ۸/۱ تا ۲ خواهد بود. pH محلول را با افزودن قلیایی هایی بالا می برند و بعد عملیات سیانوراسیون بر روی آن انجام می گیرد. لازم به ذکر است که پس از انجام فرآیند اکسیداسیون تحت فشار فرآیند سیانوراسیون زمان کمتری را نیاز دارد. بازیابی در این روش بالا است و تا ۹۸ درصد گزارش شده است ولی سرمایه گذاری برای این روش بالا است و فرآیند نسبتا پیچیده است و به همین علت است که استفاده از این روش هنوز گسترش زیادی نیافته است.

ج) اکسیداسیون بیولوژیکی(Biological Oxidation)

در این روش کانی های سولفوری میزبان طلا مانند پیریت و آرسنوپیریت به وسیله ی باکتری های خاصی تجزیه و اکسیده می شوند.

برای اولین بار درسال ۱۹۴۷ میکروارگانیسم اصلی تیوباسیلوس شناسایی و معرفی گردید، نقش میکروارگانیسم ها در فروشویی کانی ها توسط محققین زیادی تشریح شده است. این میکروارگانیسم ها کمولیتوتروف و یا هتروتروف هستند و به گروه های مزوفیلیک و گرمادوست تعلق دارند. این میکروارگانیسم ها قادرند با مکانیزم احیا سولفور را به اسید سولفوریک و سولفات فلزی تبدیل کنند.

این میکروارگانیسم ها در درجه حرارت بین ۵ تا ۳۵ درجه ی سانتی گراد می توانند فعالیت داشته باشند. هزینه ی سرمایه گذاری در این روش کم است ولی محیط باید کاملا کنترل شده باشد. بازیابی طلا در این روش نیز می تواند تا ۹۵ درصد و بیشتر برسد.

استحصال طلا به روش سیانوراسیون2

مطالب مشابه :

استحصال طلا به روش سیانوراسیون1

روش های فراوری واستحصال طلا از سنگ معدن

استحصال طلا به روش سیانوراسیون2

بهينه سازي عوامل مؤثر بر بازيابي نمونه کانسنگ طلاي طرقبه به روش سيانوراسيون

طلا(AU) و مراحل اكتشاف

تقسیم بندی كانیهای طلا از نظر استحصال

معدن طلا

آشنایی با روش بیولیچینگ طلای مقاوم

معرفی طلا

طلاي اندريان و نحوه ي اكتشاف ان