Aktiverad kol för guldåtervinning: hur fungerar det i småskalig gruvtillverkning

Vetenskapen bakom guldadsorption med aktiverat kol

Aktiverad kol har en verkligen intressant struktur som gör det utmärkt för småskalig guldgruvdrift. Det har mycket små porer, och denna mikroporösa struktur låter det göra något speciellt. Det kan selektivt plocka upp guld från cyanidlösningar genom en process som kallas kemisorption. Aktiverat kol har en enorm yttre area, som ligger mellan 500 och 1500 m²/g. Denna stora yta ger många platser där guld-cyanidkomplexen kan fastna. I småskaliga gruvarbeten sker detta vanligtvis i tankar som rör eller agiteras. Kolgranulatet rör sig runt i dessa tankar för att se till att de kommer i kontakt med så mycket av den guldbärande slammen som möjligt. Det är lite annorlunda än de storskaliga CIP/CIL-systemen. Hantverksliknande gruvare, som ofta arbetar med en mindre budget och mindre infrastruktur, använder vanligtvis enklare kolumnbaserade design som är lättare att sätta upp och hantera.

Steg-för-steg genomförande för småskalig guldextraktion

Nu när vi vet hur aktiverad kol fungerar i teorin för återvinning av guld, låt oss se hur småskaliga gruvarbetare faktiskt använder det i processen. Först tar de mineralen och krossar det ner till en partikeldiameter på 75μm. Därefter använder de cyanid för att leacha ut guldet ur det krossade mineralen. Lösningen som innehåller guld, som kallas den gravid lösnings, går sedan genom reaktorer som är fyllda med aktiverat kol. Under en tidsperiod på 12 till 24 timmar kan kollet ladda upp sig med ett betydande mängd guld, vanligtvis mellan 300-600 g/ton. För att hålla processen att gå smidigt måste gruvarbetarna byta ut kol regelbundet. När kollet är fullt av guld tar de bort det och ger det en surtvätt. Därefter använder de värme för att reaktivera det så att det kan användas igen. I västafrikanska gruvor har fälttester utförts med kokosnötsskalakol i modulära bearbetningsenheter. Dessa tester har visat att återvinningsgraden av guld kan ligga mellan 85-92%, vilket är mycket bra för operationer som bara hanterar 1-10 ton mineral varje dag.

Välja Optimal Aktiverad Kol för Hantverksgruvtage

Vi har sett stegen i småskalig guldextraktion, men hur väljer dessa gruvtagare rätt aktiverat kol? Jo, storleken på porerna i kolvet är en stor faktor. Mesoporor, som är mellan 2-50nm i storlek, är precis rätt för guld-cyanidkomplexen att bli fångade. Fälttester har visat att kol avsedd från kokosnötter kan hålla 18% mer guld än kol gjort av kol. När gruvtagarna letar efter aktiverat kol bör de kontrollera två viktiga saker. Den ena är jodtalet, som bör vara minst 1000 mg/g. Den andra är smörskaresmotstånd och det bör vara minst 95% hårt. Senast har det funnits några spännande utvecklingar. Folk gör aktiverat kol av jordbruksavfall, som biomassa-baserat kol. I pilotprojekt har dessa visat potential. De kan minska kostnaderna samtidigt som de fortfarande kan eludera, eller ta bort guld, med en effektivitet på 90-94%.

Att övervinna vanliga utmaningar i kompakta återvinningssystem

Att välja rätt kol är viktigt, men det finns också några utmaningar i småskaliga guldåtervinningssystem. En stor problem är kolföroreningar. När det finns organiska föroreningar i miljön kan kolens kapacitet att ladda med guld sjunka med 40-60%. På vissa platser, som gemenskapsgruvor i Indonesien, har de hittat en lösning på detta. De använder hydrogenperoxid för att försätta lösningen i oxidation, och detta hjälper mycket. Ett annat problem är konkurrens från kvicksilver, särskilt i placeravlagringar. Men de har också hittat en lösning på detta. Modifierat kol som har sulfor införd i sig kan vara 30% bättre på att plocka ut guld. Nu finns det också portabla XRF-analyzatorer tillgängliga. Dessa är verkligen användbara eftersom de låter gruvarbetare kontrollera kol i realtid. Detta hjälper dem att bestämma den bästa tiden att byta ut kol, och som resultat kan de minska kostnaderna för reaktanter med 18-22%.

Avancerade tekniker för att maximera återvinningseffektiviteten

Vi har pratat om utmaningarna och hur man överkommer dem, men vad är med att göra guldåtervinningen ännu mer effektiv? Det finns vissa avancerade tekniker som verkligen är användbara. Till exempel använder pulsationselutionssystem en lösning av 3% NaOH/0.2% NaCN vid 110°C. Med denna metod kan de återvinna 98% av det adsorberade guldets i bara 6-timmars cykler. Jämför detta med de gamla metoderna som brukade ta 72 timmar. I zimbabweska kooperativ har de funnit att genom att kontrollera pH-värdet på lösningen till mellan 10.5-11.0 under adsorptionen kan de öka sin produktion med 23%. Det finns också nya elektrokemiska avsugningstekniker. Dessa är fantastiska eftersom de kan ta bort 99.5% av gullet utan att behöva använda höga temperaturer. Detta är särskilt användbart för operationer utanför elnätet där de kanske använder solcellsmotiverade reaktorer.

Hållbara metoder för miljömotsatt gruvarbete

Effektivitet är viktig, men i dagens värld är hållbarhet också ett stort bekymmer. I de små gruvarbeten i Colombia har de infört slutna kolregenereringssystem. Dessa system är verkligen effektiva. De kan minska behovet av nytt, ren kol med 65%. En annan hållbar alternativ är att använda biochar gjort av macadamianötsskal. Det fungerar lika bra som den kommersiella aktiverade kolprodukten och skapar också lokala leveranskedjor. Vatten är också ett stort problem inom gruvbranschen. För att hantera det höga vattnet krav på 5 - 7 m³/ton har de integrerat nederbördsvatteninsamling. De använder också sedimentationsbassänger och aktiverade kolfilter. På detta sätt kan de återanvända 95% av processvattnet, vilket betyder att de kan uppfylla EPA-utsläppsstandarderna och bli mer miljövänliga.