Αντιδραστικό άνθρακας για την ανάκτηση χρυσού: πώς λειτουργεί στη μικρή κλίμακα εξόρυξης

Η επιστήμη πίσω από την απορρόφηση χρυσού με τη χρήση ενεργού άνθρακα

Το ενεργό άνθρακας έχει μια πολύ ενδιαφέρουσα δομή που το κάνει να είναι εξαιρετικό για μικροδιαστατική εξόρυξη χρυσού. Έχει πολλά μικρά φυσιά, και αυτή η μικροπορική δομή του επιτρέπει να κάνει κάτι ειδικό. Μπορεί να επιλεγμένα συλλέγει χρυσό από λύσεις κυάνιου μέσω ενός διαδικασμού που ονομάζεται χημική απορρόφηση (chemisorption). Το ενεργό άνθρακας έχει μεγάλη επιφάνεια επαφής, που μπορεί να εκτείνεται από 500 έως 1500 m²/g. Αυτή η μεγάλη επιφάνεια παρέχει πολλά σημεία όπου οι πλέξεις χρυσού-κυάνιου μπορούν να κολλήσουν. Σε μικροδιαστατικές εξορυκτικές εγκαταστάσεις, αυτό συμβαίνει συνήθως σε θαλάμους που ανακατεύονται ή αγιτώνται. Οι σωράκια ενεργού άνθρακα κινούνται μέσα σε αυτούς τους θαλάμους για να εξασφαλίσουν ότι θα έρθουν σε επαφή με το μεγαλύτερο δυνατό μέρος της βραζικής πουπουλάδας που περιέχει χρυσό. Είναι λίγο διαφορετικό από τα μεγάλα συστήματα CIP/CIL. Οι χειροτεχνικοί εξορυκτές, οι οποίοι συχνά λειτουργούν με μικρότερο προϋπολογισμό και με λιγότερη υποδομή, χρησιμοποιούν συνήθως απλέστερες σχεδίες με βάση στύλες που είναι πιο εύκολες να εγκατασταθούν και να διαχειριστούν.

Βήματα εφαρμογής για μικροδιαστάτικη εξαγωγή χρυσού

Τώρα που ξέρουμε πώς λειτουργεί η ενεργή κάρβουνος σε θεωρία για την ανάκτηση χρυσού, ας δούμε πώς το χρησιμοποιούν στην πραγματικότητα οι μικροδιαστάσιοι εξορυχτές. Πρώτα, παίρνουν τον όροφο και τον σπάζουν σε κοντάρια 75μμ. Μετά από αυτό, χρησιμοποιούν κυάνιο για να εξάγουν τον χρυσό από τον σπασμένο όροφο. Η λύση που περιέχει τον χρυσό, που ονομάζεται η γονιμοποιημένη λύση, περνάει μέσω αντιδραστηρίων που γεμίζονται με ενεργή κάρβουνος. Σε ένα διάστημα από 12 έως 24 ώρες, η κάρβουνος μπορεί να φορτιστεί με σημαντική ποσότητα χρυσού, συνήθως μεταξύ 300-600 γρ/τόν. Για να διατηρείται ο προσδιορισμός της διαδικασίας, οι εξορυχτές πρέπει να αντικαθιστούν την κάρβουνος συχνά. Όταν η κάρβουνος γεμίσει με χρυσό, την βγάζουν και την πλένουν με ξύδι. Μετά, την χρησιμοποιούν θερμότητα για να την αναζωογονήσουν ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά. Σε μετάλλευμα της Δυτικής Αφρικής, έχουν γίνει πειραματικές επιχειρήσεις με κάρβουνος από κάρυα κοκκινού σε μονάδες μοντικής επεξεργασίας. Αυτές οι δοκιμές έχουν δείξει ότι η απόδοση ανάκτησης χρυσού μπορεί να είναι από 85-92%, που είναι πολύ καλό για εγκαταστάσεις που χειρίζονται 1-10 τόνους όρου ανά ημέρα.

Επιλογή Ιδανικού Ενεργού Ανθρακα για Τεχνοτρόπια Εξόρυξη

Έχουμε δει τις φάσεις στη μικροδιαστατική εξαγωγή χρυσού, αλλά πώς επιλέγουν οι εξορυττομενοί ο σωστός ενεργός άνθρακας; Λοιπόν, η μέγεθος των φωλιών του άνθρακα είναι μεγάλος παράγοντας. Οι μεσοφωλιες, που είναι μεγάλες από 2-50nm, είναι κατάλληλες για να παγιδεύουν τα σύνθετα χρυσού-κυάνιου. Πειραματικές εκδοχές έχουν δείξει ότι ο άνθρακας που προέρχεται από καρύδα μπορεί να κρατήσει 18% περισσότερο χρυσό από τον άνθρακα που φτιάχνεται από κάντρα. Όταν οι εξορυττομενοί ψάχνουν για ενεργό άνθρακα, θα πρέπει να ελέγξουν δύο σημαντικά πράγματα. Ένα είναι το αριθμός ιωδίου, που θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 1000 mg/g. Το άλλο είναι η αντοχή στην αφραγμονία, και θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 95% σκληρός. Πρόσφατα, έχουν εμφανιστεί μερικά ενθαρρυντικά εξελίξεις. Οι άνθρωποι φτιάχνουν ενεργό άνθρακα από γεωργικά αποβλήτα, όπως τους άνθρακες που προέρχονται από βιομάζα. Σε πιλοτικά έργα, αυτά έχουν δείξει επαγγελματικό υπόσχεση. Μπορούν να μειώσουν τους κόστους ενώ παραμένουν σε θέση να εκχωρούν, ή να αφαιρούν τον χρυσό, με αποδοτικότητα 90-94%.

Αποτρόπευση κοινών προκλήσεων στα συστήματα ανάκτησης μικρών διαστάσεων

Η επιλογή του σωστού άνθρακα είναι σημαντική, αλλά υπάρχουν επίσης κάποιες προκλήσεις στα συστήματα ανάκτησης χρυσού μικρής κλίμακας. Μια μεγάλη πρόκληση είναι η μολυσμένη κατάσταση του άνθρακα. Όταν υπάρχουν οργανικά ρύπανα στο περιβάλλον, η ικανότητα φόρτισης χρυσού του άνθρακα μπορεί να μειωθεί κατά 40-60%. Σε μερικά μέρη όπως στα τοπικά εργεία χρυσού της Ινδονησίας, έχουν βρει τρόπο να αντιμετωπίσουν αυτό. Χρησιμοποιούν υδρογόνο διωξείδιο για να προεξοξειδώνουν τη λύση, και αυτό βοηθάει πολύ. Αλλής μια πρόκληση είναι η ανταγωνιστική παρουσία μερκούριου, ειδικά σε ταφρικά καταθέσμια. Αλλά έχουν βρει λύση και γι' αυτό. Οι τροποποιημένοι άνθρακες που έχουν εισοδηγηθεί με θειώ χρησιμοποιούνται και μπορούν να είναι κατά 30% αποτελεσματικότεροι στην ανάκτηση χρυσού. Τώρα, υπάρχουν και μεταφορτίσιμες αναλυτικές συσκευές XRF. Αυτές είναι πολύ χρήσιμες γιατί επιτρέπουν στους εργάτες να ελέγχουν τον άνθρακα σε πραγματικό χρόνο. Αυτό τους βοηθά να καθορίζουν την καλύτερη στιγμή για να αντικαθιστούν τον άνθρακα, και ως αποτέλεσμα μπορούν να μειώσουν το κόστος των χημικών αντικαταστατικών κατά 18-22%.

Προηγμένες Τεχνικές για την Υποδοχή της Αποτελεσματικότητας της Ανάκτησης

Έχουμε μιλήσει για τις προκλήσεις και πώς να τις ξεπεράσουμε, αλλά τι για την καθιστική ανάκτηση χρυσού ακόμα πιο αποτελεσματική; Υπάρχουν μερικές προηγμένες τεχνικές που είναι πολύ χρήσιμες. Για παράδειγμα, τα συστήματα pulsed elution χρησιμοποιούν λύση 3% NaOH/0.2% NaCN σε 110°C. Με αυτή τη μέθοδο, μπορούν να ανακτήσουν το 98% του απορροφηθέντος χρυσού σε απλά 6-ωραία κύκλο. Συγκρίνετε αυτό με τις παλαιές μεθόδους που χρειάζονταν 72 ώρες. Σε συνεταιριστικές ομάδες της Ζιμπάμπουε, έχουν βρει ότι ελέγχοντας το pH της λύσης να είναι μεταξύ 10.5 - 11.0 κατά την απορρόφηση, μπορούν να αυξήσουν την παραγωγή τους κατά 23%. Υπάρχουν επίσης νεότερες ηλεκτροχημειακές τεχνικές αποσυρσης. Αυτές είναι εξαιρετικές γιατί μπορούν να αποσπάσουν το 99.5% του χρυσού χωρίς τη χρήση υψηλών θερμοκρασιών. Αυτό είναι ειδικά χρήσιμο για επιχειρήσεις εκτός δικτύου, όπου μπορεί να χρησιμοποιούνται αντιδραστήρες με δύναμη από τον ήλιο.

Διαρκείς Πρακτικές για Περιβαλλοντικά Συνειδητό Εξορυξιμικό

Η αποτελεσματικότητα είναι σημαντική, αλλά στον κόσμο σήμερα, η βιωσιμότητα είναι επίσης μεγάλη ανησυχία. Σε μικρές εξορυκτικές εγκαταστάσεις της Κολομβίας, έχουν εφαρμόσει συστήματα κλειστού κύκλου αναγεννήσεως άνθρακα. Αυτά τα συστήματα είναι πολύ αποτελεσματικά. Μπορούν να μειώσουν την ανάγκη για νέο, παρθένο άνθρακα κατά 65%. Ένα άλλο βιωσιμό επιλογή είναι η χρήση biochar που φτιάχνεται από κάρυα μακαδάμιας. Λειτουργεί όσο καλά και ο εμπορικός άνθρακας ενεργοποιημένους και βοηθά επίσης να δημιουργηθούν τοπικές αλυσίδες παραγωγής. Το νερό είναι επίσης μεγάλο θέμα στην εξόρυξη. Για να αντιμετωπίσουν την υψηλή ζήτηση νερού 5 - 7 m³/τόνο, έχουν ενσωματώσει τη συλλογή βροχού νερού. Χρησιμοποιούν επίσης λιμνούς επαναπαραγωγής και φίλτρα ενεργοποιημένου άνθρακα. Έτσι, μπορούν να ανακυκλώσουν το 95% του νερού της διαδικασίας, που σημαίνει ότι μπορούν να πληρούν τα πρότυπα εκπομπής της EPA και να γίνουν πιο φιλικοί προς το περιβάλλον.