Carbone attivo per la ricupero dell'oro: come funziona nell'attività mineraria su piccola scala

La scienza dietro l'adsorbimento dell'oro utilizzando il carbone attivo

Il carbone attivo ha una struttura davvero interessante che lo rende ottimo per la piccola scala di estrazione dell'oro. Ha molti pori minuscoli e questa struttura microporosa gli permette di fare qualcosa di speciale. Può selezionare l'oro dalle soluzioni di cianuro attraverso un processo chiamato chemisorzione. Il carbone attivo ha un'area superficiale enorme, che varia da 500 a 1500 m²/g. Questa grande superficie fornisce numerosi punti dove i complessi oro-cianuro possono legarsi. Nelle operazioni di estrazione su piccola scala, ciò avviene generalmente in serbatoi che vengono mescolati o agitati. I granuli di carbonio si muovono all'interno di questi serbatoi per assicurarsi di entrare in contatto con il maggior numero possibile di sospensioni aurifere. È un po' diverso dai sistemi CIP/CIL su larga scala. Gli artigiani minerari, che spesso lavorano con un budget più limitato e meno infrastrutture, utilizzano normalmente progetti basati su colonne che sono più facili da impostare e gestire.

Implementazione Passo - Passo per l'Estrazione d'Oro su Piccola Scala

Ora che sappiamo come funziona la carbona attivata in teoria per il recupero dell'oro, vediamo come i minatori su piccola scala la utilizzino effettivamente nel processo. Prima, prendono il minerale e lo riducono a una dimensione di particelle di 75μm. Dopo ciò, usano cianuro per estrarre l'oro dal minerale triturato. La soluzione che contiene l'oro, chiamata soluzione gravida, passa poi attraverso reattori riempiti con carbona attivata. In un periodo di 12 a 24 ore, la carbona può caricarsi con una quantità significativa di oro, solitamente tra 300-600 g/ton. Per mantenere il processo efficiente, i minatori devono sostituire regolarmente la carbona. Una volta che la carbona è saturata di oro, la rimuovono e la lavano con acido. Successivamente, la riscaldano per riattivarla in modo che possa essere riutilizzata. Nei miniere dell'Africa occidentale sono stati eseguiti test sul campo utilizzando carbona ottenuta da gusci di cocco in unità di elaborazione modulare. Questi test hanno dimostrato che il tasso di recupero dell'oro può variare tra il 85% e il 92%, il che è davvero buono per operazioni che gestiscono solo 1-10 tonnellate di minerale al giorno.

Selezione del Carbonio Attivato Ottimale per la Miniera Artigianale

Abbiamo visto i passaggi nell'estrazione dell'oro su piccola scala, ma come fanno questi minatori a scegliere il carbonio attivato giusto? Beh, la dimensione delle pori nel carbonio è un fattore importante. I mesoporiposi, che hanno una dimensione compresa tra 2-50nm, sono adatti per intrappolare i complessi oro-cianuro. Provini sul campo hanno dimostrato che il carbonio derivato dal cocco può contenere fino al 18% in più di oro rispetto al carbonio prodotto dal carbone. Quando i minatori cercano carbonio attivato, devono controllare due cose importanti. Una è il numero di iodio, che dovrebbe essere almeno 1000 mg/g. L'altra è la resistenza all'abrasione, e questa dovrebbe essere almeno al 95% dura. Recentemente, ci sono state alcune sviluppi eccitanti. Le persone stanno producendo carbonio attivato da scarti agricoli, come carboidrati derivati dalla biomassa. In progetti pilota, questi hanno mostrato promesse. Possono ridurre i costi mantenendo comunque l'abilità di eluire, o rimuovere l'oro, con un'efficienza del 90-94%.

Superamento delle sfide comuni nei sistemi di recupero compatti

Scegliere il carbonio giusto è importante, ma ci sono anche alcune sfide nei sistemi di recupero dell'oro su piccola scala. Un grande problema è l'inquinamento del carbonio. Quando ci sono contaminanti organici nell'ambiente, la capacità di carico dell'oro del carbonio può diminuire del 40-60%. In alcuni luoghi, come nelle miniere comunitarie indonesiane, hanno trovato un modo per affrontare questo problema. Usano acqua ossigenata per pre-ossidare la soluzione, e questo aiuta molto. Un altro problema è la competizione con il mercurio, specialmente nei giacimenti alluvionali. Ma hanno trovato anche una soluzione per questo. I carboidrati modificati che hanno zolfo impregnato in essi possono essere fino al 30% migliori nel selezionare l'oro. Ora ci sono anche analizzatori XRF portatili disponibili. Questi sono davvero utili perché permettono ai minatori di controllare il carbonio in tempo reale. Li aiuta a determinare il momento migliore per sostituire il carbonio, e di conseguenza possono ridurre i costi dei reagenti del 18-22%.

Tecniche Avanzate per Massimizzare l'Efficienza di Recupero

Abbiamo parlato delle sfide e di come superarle, ma cosa dire di rendere il recupero dell'oro ancora più efficiente? Esistono alcune tecniche avanzate che sono davvero utili. Ad esempio, i sistemi di eluzione a impulso utilizzano una soluzione al 3% di NaOH / 0,2% di NaCN a 110°C. Con questo metodo, è possibile recuperare il 98% dell'oro assorbito in cicli di soli 6 ore. Confrontate questo con i metodi tradizionali che richiedevano 72 ore. Nelle cooperative dello Zimbabwed è stato scoperto che controllando il pH della soluzione tra 10,5 - 11,0 durante l'assorbimento, è possibile aumentare la produzione del 23%. Ci sono anche nuove tecniche di disassorbimento elettrochimico. Queste sono fantastiche perché possono rimuovere il 99,5% dell'oro senza dover utilizzare temperature elevate. Questo è particolarmente utile per le operazioni fuori rete dove potrebbero essere utilizzati reattori a energia solare.

Pratiche Sostenibili per un'Estrazione Miniera Cosciente dal Punto di Vista Ambientale

L'efficienza è importante, ma nel mondo di oggi, la sostenibilità è anche una grande preoccupazione. Nelle piccole miniere colombiane, hanno implementato sistemi di rigenerazione del carbonio a ciclo chiuso. Questi sistemi sono davvero efficaci. Possono ridurre il bisogno di carbonio vergine nuovo del 65%. Un'altra opzione sostenibile è l'uso di biochar prodotto da gusci di noci di macadamia. Funziona altrettanto bene dell'attivato commerciale di grado e aiuta anche a creare catene di approvvigionamento locali. L'acqua è anche un grande problema nell'attività mineraria. Per affrontare la alta richiesta di acqua di 5-7 m³/tonnellata, hanno integrato la raccolta delle acque piovane. Usano anche laghi di sedimentazione e filtri a carbone attivo. In questo modo, possono riutilizzare il 95% dell'acqua processata, il che significa che possono rispettare gli standard di smaltimento dell'EPA e essere più amichevoli con l'ambiente.