Optimalisasi dan inovasi proses ekstraksi emas dari tambang emas

一 Desain dan Pilihan Teknologi yang Berbeda untuk Proses CIL dan CIP

Meskipun kedua proses CIL (karbon-in-leach) dan CIP (karbon-in-pulp) adalah proses ekstraksi emas adsorpsi karbon aktif, mereka berbeda secara signifikan dalam desain proses, logika operasi,dan skenario yang berlaku:

Mekanisme Diferensiasi: CIL secara bersamaan mengurangi konsentrasi emas cair melalui leaching dan adsorpsi, mendorong kinetika reaksi sianidasi.CIP mengoptimalkan kondisi leaching dan adsorpsi langkah demi langkah untuk mengurangi gangguan kotoran, tapi prosesnya lebih kompleks.

二 Pengaruh Utama Kinetik Adsorpsi Karbon Aktif pada Pemulihan Emas

Efisiensi adsorpsi karbon aktif untuk kompleks emas sianida (Au ((CN) 2−) ditentukan oleh struktur pori dan modifikasi kimia.

1Model Kinetik Adsorpsi

• Tahap difusi terkontrol: Au(CN) 2− bermigrasi ke situs adsorpsi melalui mikropor (< 2 nm) dan mesopor (2-50 nm).Tingkat difusi berkorelasi positif dengan distribusi pori (luas permukaan BET > 1000 m2/g).
• Tahap Adsorpsi Kimia: Kelompok fungsional yang mengandung oksigen (seperti karboksil dan kelompok hidroksil fenolik) pada koordinat permukaan karbon aktif dengan Au(CN) 2−,dengan energi aktivasi yang tampak 15-18 kJ/mol (nilai yang diukur laboratorium).

2. Parameter dioptimalkan

• Struktur Pori: Batubara kulit kelapa dengan rasio mikropori > 70% memiliki kapasitas adsorpsi emas 6-8 kg Au/t batu bara;Batubara kulit buah dengan rasio mikropor < 50% memiliki kapasitas hanya 3-4 kg Au/t batubara.
• Modifikasi kimia: Oksidasi asam nitrat dapat meningkatkan kandungan fenol hidroksil sebesar 30% -50%, meningkatkan tingkat adsorpsi emas sebesar 40% (data eksperimen:Pemulihan emas meningkat dari 90% menjadi 99%.0,1%).
• Parameter Operasi: Pada konsentrasi bubur 40%-45% dan intensitas aduk 200-400 rpm, waktu keseimbangan adsorpsi dipersingkat menjadi 8-12 jam.

3Indikator Industri:

Koefisien adsorpsi karbon aktif (nilai K) harus sesuai dengan kelas bijih. Untuk bijih kelas tinggi (Au > 5 g/t), karbon kulit kelapa yang dimodifikasi dengan nilai K ≥ 30 dianjurkan.Konsentrasi emas dalam limbah dapat dikontrol pada 0.05-0.1 mg/L.

三 Teknologi pra-pengolahan untuk bijih emas yang mengandung arsenik dan mekanisme peningkatan efisiensi

Senyawa arsenik (seperti FeAsS) yang mengkapsulkan partikel emas adalah penyebab utama hasil leaching yang rendah.

1. Metode Penggorengan Oksidasi

• Parameter Proses: Panggang dua tahap (tahap pertama pada 650 °C untuk menghilangkan arsenik dan menghasilkan gas As2O3, tahap kedua pada 800 °C untuk menghilangkan belerang dan menghasilkan pasir panggang Fe2O3 berlubang).
• Verifikasi: Setelah memanggang bijih dengan kandungan arsenik tinggi (12% As), tingkat penyulingan emas meningkat dari 41% menjadi 90,5%, tetapi diperlukan sistem pemurnian gas buang (efisiensi penangkapan As2O3 > 99%)

2Metode oksidasi bertekanan

• Oksidasi Asam: Di bawah kondisi 190 °C dan 2,0 MPa, arsenopyrite terurai menjadi Fe3+ dan SO42−, mengubah arsenik menjadi H3AsO3, meningkatkan tingkat leaching emas menjadi 88%-95%.
• Keterbatasan: Reaktor titanium berharga $30 juta per 10.000 ton kapasitas produksi, sehingga mereka hanya cocok untuk pertambangan skala besar.

3Metode Biooksidasinya

• Tindakan Mikrobial: Acidithiobacillus ferrooxidans mengkatalisis konversi Fe2+ menjadi Fe3+, melarutkan lapisan arsenopyrite dan mencapai tingkat penghapusan arsenik > 90%.
• Peningkatan Efisiensi: Biooksidasi bijih emas yang sulit diproses (2,5 g/t Au, 8% As) meningkatkan tingkat leaching sianida dari 25% menjadi 92%,dan siklus oksidasi dioptimalkan menjadi 7 hari (dengan penambahan katalis Fe3+).

四 Penerapan Berskala Besar dan Terobosan Teknologi dalam Pra-Perawatan Biooksidasi

Karena kelebihannya terhadap lingkungan, teknologi biooksidasinya telah mencapai aplikasi komersial dalam skenario tertentu:

1. Batas yang berlaku

• Jenis Bijih: Bijih emas yang terkapsul sulfida (Sebagai 1%-15%), tingkat disosiasi mineral < 30%.
• Persyaratan Lingkungan: pH 1,0-1.5, suhu 35-45°C, konsentrasi bubur 10%-15% (konsentrasi yang berlebihan menghambat aktivitas bakteri).

2. Studi Kasus Tipikal

• Sebuah tambang emas di Liaoning, Cina:Pengolahan biooksidan dua tahap dari konsentrat yang mengandung 15% arsenik mencapai tingkat leaching emas 92% dan tingkat pengerasan arsenik > 99% (menghasilkan skorodite FeAsO4·2H2O).
• Sebuah tambang besar di Peru: Pengolahan harian 2.000 ton bijih yang mengandung 20% arsenik, mencapai tingkat pemulihan sianida slag > 90%, dan pengurangan 30% dalam biaya keseluruhan dibandingkan dengan pemanggang.

3. Kesulitan Teknis dan Terobosan

• Aklimatisasi Bakteri: Strain yang toleran terhadap arsenik (seperti Leptospirillum ferriphilum) dapat bertahan hidup pada konsentrasi As3+ 15 g/L, meningkatkan tingkat oksidasi sebesar 25%.
• Proses Coupling: Proses biooksidasinya + CIL yang dikombinasikan dapat memproses bijih kelas ultra rendah (Au 0,8 g/t), mencapai tingkat pemulihan keseluruhan lebih dari 85%.