Actieve kool voor goudherstel: hoe werkt het in kleine schaal mijnbouw

De wetenschap achter goudadsorptie met behulp van actieve koolstof

Actieve koolstof heeft een echt interessante structuur die het uitstekend maakt voor kleine schaal goudmijnbouw. Het heeft veel kleine poriën en deze microporieuze structuur laat het iets bijzonders doen. Het kan goud selectief uit cyanide-oplossingen opnemen door een proces dat chemisorptie wordt genoemd. De actieve koolstof heeft een enorme oppervlakte, variërend van 500 tot 1500 m²/g. Deze grote oppervlakte biedt veel plaatsen waar de goud-cyanide complexen kunnen blijven hangen. In kleine schaal mijnbouwoperaties gebeurt dit meestal in tanks die worden omgeroerd of agiteren. De koolstofkorrels bewegen rond in deze tanks om er zeker van te zijn dat ze zo veel mogelijk contact maken met de gouddragende suspensie. Dit verschilt wat van de grote schaal CIP/CIL systemen. Ambachtelijke mijnwerkers, die vaak met een kleinere begroting en minder infrastructuur werken, gebruiken meestal eenvoudiger kolom-gebaseerde ontwerpen die makkelijker in te richten en te beheren zijn.

Stap-voor-stap uitvoering voor kleine schaal goudextractie

Nu we weten hoe actieve koolstof in theorie werkt voor de herwinning van goud, laten we zien hoe kleine schaalgravers het daadwerkelijk gebruiken in het proces. Eerst nemen ze de erts en malen ze deze fijn tot een deeltjesgrootte van 75μm. Daarna gebruiken ze cyanide om het goud uit de verpulverde erts te leochen. De oplossing die het goud bevat, ook wel de zwangere oplossing genoemd, gaat vervolgens door reactoren die gevuld zijn met actieve koolstof. Tijdens een periode van 12 tot 24 uur kan de koolstof een aanzienlijke hoeveelheid goud opnemen, meestal tussen de 300 - 600 g/ton. Om het proces soepel te laten verlopen, moeten de gravers de koolstof regelmatig vervangen. Wanneer de koolstof vol zit met goud, halen ze hem eruit en geven hem een zuurwas. Vervolgens gebruiken ze hitte om de koolstof te reactiveren, zodat hij opnieuw kan worden gebruikt. In West-Afrikaanse mijnen zijn veldtesten uitgevoerd met kokoskernkoolstof in modulaire verwerkingseenheden. Deze testen hebben aangetoond dat het herstelpercentage van goud tussen de 85 - 92% ligt, wat heel goed is voor operaties die slechts 1 - 10 ton erts per dag verwerken.

Selecteren van optimale actieve koolstof voor ambachtelijke mijnbouw

We hebben de stappen in kleine schaal goudwinning gezien, maar hoe kiezen deze mijnwerkers de juiste actieve koolstof? Nou, de grootte van de poriën in de koolstof is een belangrijke factor. Mesoporën, die tussen 2 - 50nm in grootte liggen, zijn precies goed om de goud-cyaankalicomplexen vast te houden. Veldproeven hebben aangetoond dat kokosnootgebaseerde koolstof 18% meer goud kan opnemen dan koolstof gemaakt uit steenkool. Wanneer mijnwerkers naar actieve koolstof zoeken, moeten ze twee belangrijke dingen controleren. Een daarvan is het ijodinegetal, dat minimaal 1000 mg/g moet zijn. Het andere is de slijtagesterkte, en dat moet minimaal 95% hard zijn. Onlangs zijn er enkele opwindende ontwikkelingen geweest. Mensen maken actieve koolstof uit agrarisch afval, zoals biomassa-gebaseerde koolstoffen. In pilotprojecten hebben deze belofte getoond. Ze kunnen kosten verlagen terwijl ze nog steeds in staat zijn om het goud uit te wassen met een efficiëntie van 90 - 94%.

Overwinnen van algemene uitdagingen in compacte herstelsystemen

Het kiezen van het juiste koolstof is belangrijk, maar er zijn ook enkele uitdagingen in kleine schaal goudherstelsystemen. Een groot probleem is koolstofverontreiniging. Wanneer er organische verontreinigingen in de omgeving aanwezig zijn, kan de goud-opnamecapaciteit van de koolstof met 40 - 60% dalen. In sommige gebieden zoals Indonesische gemeenschapsmijnen hebben ze een manier gevonden om hiermee om te gaan. Ze gebruiken waterstofperoxide om de oplossing vooraf te oxidiseren, en dit helpt enorm. Een ander probleem is concurrentie van kwik, vooral in placer-afzettingen. Maar ze hebben ook een oplossing hiervoor gevonden. Aangepaste koolstofformen die zwavel bevatten kunnen tot 30% beter zijn in het selecteren van goud. Nu zijn er ook draagbare XRF-analysatoren beschikbaar. Deze zijn erg nuttig omdat ze minaars in staat stellen om de koolstof real-time te controleren. Dit helpt hen om het beste moment te bepalen om de koolstof te vervangen, en als gevolg hiervan kunnen ze de kosten van reagentia met 18 - 22% verminderen.

Geavanceerde Technieken voor het Maximaliseren van HerstelEfficiëntie

We hebben het gehad over de uitdagingen en hoe je ze kunt overwinnen, maar wat dacht je van het maken van de herstel van goud nog efficiënter? Er zijn enkele geavanceerde technieken die erg nuttig zijn. Bijvoorbeeld, gepulste elutiesystemen gebruiken een oplossing van 3% NaOH/0,2% NaCN bij 110°C. Met deze methode kunnen ze 98% van het geadsorbeerde goud herstellen in slechts 6-urige cycli. Vergelijk dit met de ouderwetse methoden die 72 uur konden duren. In Zimbabweanse coöperaties hebben ze ontdekt dat door de pH van de oplossing te controleren tussen 10,5 - 11,0 tijdens adsorptie, ze hun productie met 23% kunnen verhogen. Er zijn ook opkomende elektrochemische desorptietechnieken. Deze zijn geweldig omdat ze 99,5% van het goud kunnen verwijderen zonder hoge temperaturen te hoeven gebruiken. Dit is vooral handig voor operaties buiten het rooster waar ze mogelijk zonnepaneel-gereactiveerde reactoren gebruiken.

Duurzame Praktijken voor Milieubewust Mijnen

Efficiëntie is belangrijk, maar in de huidige wereld is duurzaamheid ook een groot zorgpunt. In Colombiaanse kleine mijnen hebben ze gesloten-koolstofregeneratiesystemen geïmplementeerd. Deze systemen zijn erg effectief. Ze kunnen het behoefte aan nieuw, maagdelijk koolstof met 65% reduceren. Een ander duurzaam alternatief is het gebruik van biochar gemaakt uit macadamianootschillen. Het werkt net zo goed als commercieel actief koolzuur en helpt ook bij het creëren van lokale leveringsketens. Water is ook een groot probleem in de mijnbouw. Om de hoge waterbehoeften van 5 - 7 m³/ton aan te pakken, hebben ze regenwateropvang geïntegreerd. Ze gebruiken ook sedimentatiebakken en actiefkoolfilters. Op deze manier kunnen ze 95% van het proceswater hergebruiken, wat betekent dat ze voldoen aan de EPA-afvoernormen en milieuvriendelijker worden.