En el campo de la concentración de oro, cuando el oro se disuelve en la solución por el lixiviante, cómo "agarrar" el oro de una gran cantidad de soluciones de manera eficiente y económica es el eslabón clave que determina el éxito o el fracaso de todo el proceso. Y los "héroes" que completan esta tarea son a menudo una partícula negra aparentemente ordinaria.Carbón activado. es el material central de los procesos de extracción de oro, como el método de pulpa de carbón (cip) y el método de inmersión en carbón (cil), y es conocido como la "mano de captura del oro líquido". Este artículo le presentará completamente este "adsorbente" único.
El carbón activado es un material de carbono especialmente tratado, con una estructura de poros extremadamente desarrollada y una gran superficie específica (generalmente 500 - 1500 metros cuadrados / g). Tiene la apariencia de partículas o polvos negros, compuestos principalmente de elementos de carbono, activados por métodos físicos o químicos.
El papel en la extracción de oro: utilizado comoAdsorbenteEl complejo de cianuro de oro [au (cn) ⁻ se absorbe selectivamente de la solución de cianuro de oro (o lixiviado ecológico) para enriquecer el oro de la solución al carbón y lograr la separación del oro de una gran cantidad de soluciones e impurezas.
Morfología común：
Carbón activado de coco: hecho de cáscara de coco, alta dureza y buena resistencia al desgaste, es la primera opción para la extracción de oro
Carbón activado de carbón: hecho de carbón, a bajo precio, pero ligeramente menos resistente a la abrasión
Carbón activado de madera: hecho de madera, con poros bien desarrollados pero baja resistencia
La extracción de oro se utiliza habitualmenteCarbón activado de cocoDebido a su excelente resistencia al desgaste y dinámica de adsorción.
En el proceso de cianuración o extracción ecológica de oro, la concentración de oro suele ser muy baja (0,5 - 5 mg / l) en una solución que contiene oro formada después de la disolución del oro (solución cara), mientras que el volumen de la solución es enorme (miles a decenas de miles de metros cúbicos por día). Para recuperar eficientemente el oro de una solución tan delgada, el método tradicional de reemplazo de polvo de zinc requiere un líquido de limpieza claro, con un proceso largo y un alto costo.
El carbón activado tiene una fuerte capacidad de adsorción de complejos de cianuro de oro y puede adsorber eficazmente a concentraciones muy bajas (incluso & lt; 0,1 mg / l). Al agregar carbón activado a la pulpa (método de pulpa de carbón CIP o método de inmersión de carbón cil), el oro es capturado por granos de carbón, y luego el carbón portador de oro se separa de la pulpa a través del cribado, luego se desorbe y electroliza, y finalmente se obtiene el lingote de oro.
Metáfora simple: el carbón activado es como un "imán", mientras que el complejo de cianuro dorado es un "chip de hierro". Los granos de carbón se mueven constantemente en la pulpa, "absorben" el oro y luego se van con el oro.
La superficie específica del carbón activado es tan alta como más de 1000 metros cuadrados / g, lo que equivale a una partícula de carbón del tamaño de una pelota de tenis de mesa, cuyo poros internos son tan grandes como un campo de fútbol después de desarrollarse. La enorme superficie proporciona innumerables sitios de adsorción que le permiten capturar eficientemente complejos de cianuro dorado.
El carbón activado tiene una afinidad natural por los complejos de cianuro de oro, mientras que la capacidad de adsorción de otros iones en la pulpa (como calcio, magnesio, hierro, cianuro, etc.) es débil. Esto permite que el oro se enriquezca selectivamente, y el grado del carbón portador de oro puede alcanzar miles o incluso decenas de miles de gramos por tonelada.
En el proceso de pulpa de carbón, el carbón activado y la pulpa se agitan violentamente en el tanque de mezcla, que es fácil de desgastar debido a la colisión. El carbón activado de cáscara de Coco tiene una alta dureza y una fuerte resistencia al desgaste, lo que puede mantener las partículas completas y reducir la pérdida de carbón fino.
El carbón portador de oro después de la adsorción de oro se puede "eluir" el oro a través de un líquido de desorción a alta temperatura y alta presión (generalmente una solución de nacn + naoh), y el carbón activo desorbido se puede reutilizar después de la limpieza en ácido y la regeneración térmica, lo que reduce en gran medida los costos de producción.
| Nombre del proceso | aplicación | Concentración típica de carbono (g / l) | Tiempo de adsorción (horas) |
|---|---|---|---|
| Método de pulpa de carbón (cip) | Absorción de oro en la pulpa después de la lixiviación | 15-40 | 4-8 |
| Método de inmersión en carbón (cil) | La lixiviación y la adsorción se llevan a cabo simultáneamente. | 20-50 | 8-16 |
| Método de columna de carbono | Tratamiento y aclaración de líquidos preciosos | Cama fija de carbón | 1 - 2 (tiempo de contacto) |
| Recuperación de residuos de relaves | Recuperación de oro residual en el líquido de relaves | 5-15 | 2-4 |
Las aplicaciones más clásicas: el método de inmersión en carbono (cil) es actualmente el proceso más dominante en las minas de oro del mundo, agregando carbón activado directamente al tanque de inmersión, lixiviando y absorbiendo, simplificando el proceso y mejorando la eficiencia.
| Indicadores | Valores típicos | requisito |
|---|---|---|
| Tamaño de las partículas | 6 × 12 mallas, 8 × 16 mallas | Demasiado fino y fácil de perder, demasiado grueso y absorción lenta |
| Valor de yodo | ≥900 mg/g | Caracterizar la capacidad de adsorción |
| Dureza | ≥98% | Resistencia a la abrasión |
| Humedad | ≤5% | Almacenamiento seco |
| Ceniza | ≤5% | Contenido de impurezas |
Adición inicial: el nuevo carbón debe remojarse primero en agua limpia (eliminar el polvo) y luego agregarse al tanque de adsorción.
Reposición periódica: debido al desgaste y la pérdida, es necesario agregar carbón fresco todos los días o semanas para mantener la concentración de carbono en el tanque.
Aumento del carbón: el carbón portador de oro se propone regularmente a través de un tamiz de separación de carbono y se envía para desorbar.
| parámetro | CIP | CIL |
|---|---|---|
| Concentración de carbono (g / l) | 15-30 | 25-50 |
| Tiempo de adsorción (h) | 4-8 | 8-16 |
| Dirección de movimiento del carbón | Contracorriente (el flujo de pulpa es inverso) | Contracorriente o contracorriente |
| Suplemento de carbón por tonelada de mineral (g) | 100-300 | 150-400 |
| Grado de carbón portador de oro (g / t) | 3000-10000 | 2000-8000 |
El carbón no debe ser molido.: la intensidad de la mezcla no debe ser demasiado alta para evitar la rotura de partículas de carbono.
Prevención de la contaminación por calcio: los iones de calcio en la pulpa formarán escala de carbonato de calcio en la superficie del carbón, reduciendo la capacidad de adsorción. Se puede aliviar añadiendo carbonato de sodio o controlando la cantidad de Cal.
Lavado ácido regularDespués de la desorción del carbón portador de oro, es necesario lavar con ácido clorhídrico diluido (5% - 10%) para eliminar la escala inorgánica como el carbonato de calcio.
Regeneración térmica: el carbón lavado con ácido debe regenerarse en caliente en un horno rotativo (unos 700 ° c) para restaurar la actividad.
El mecanismo de adsorción del complejo de cianuro de oro por carbón activado es más complejo, que incluye principalmente:
Adsorción física: las moléculas complejas de cianuro de oro entran en los microporos del carbono y son capturadas por la fuerza de Van der waal.
Intercambio de iones: los grupos funcionales que contienen oxígeno en la superficie del carbón (como el Grupo carboxílico y el Grupo hidroxi) interactúan con el complejo de cianuro dorado.
Formación de pares de iones: la superficie del carbón puede absorber iones de calcio, formando pares de iones ca⁺ - au (cn) ⁻ para mejorar la adsorción.
Comprensión simple: los poros del carbón activado son como "pequeñas jaulas", los complejos de oro y cianuro están "encerrados" en ellos y es difícil salir corriendo.
| Factores | Impacto | Medidas de optimización |
|---|---|---|
| Tamaño del grano de carbón | Demasiado fino y fácil de perder, demasiado grueso y absorción lenta | Elija 6 × 12 o 8 × 16 mallas |
| Concentración de carbono | Las concentraciones son altas y la adsorción es rápida, pero el desgaste aumenta. | Mantener 20 - 40 g / L |
| PH de la pulpa | pH< La adsorción es buena a las 9 en punto, pero el cianuro es volátil; pH> Disminución de la adsorción a 10,5 | Controlar el pH 9,5 - 10,5 |
| Concentración de cianuro libre | Demasiado bajo en oro sin lixiviación; Demasiado alto competirá por la adsorción | Mantener 150 - 300 mg / L de nacn |
| temperatura | El aumento de la temperatura acelera la adsorción, pero también la desorción. | Temperatura ambiente (20 - 30 ° c) |
| Concentración de iones de calcio | El calcio forma suciedad y bloquea los poros | Lavado ácido regular |
| Desgaste del carbón | Reducción de la eficiencia de la pérdida de carbón fino | Controlar la resistencia a la mezcla y usar carbón resistente al desgaste |
La selectividad del oro es limitada: el carbón también absorberá carbono orgánico, petróleo, etc., reduciendo la capacidad de carga de oro.
Vulnerable a la contaminación por calcio: bajo una alta cantidad de cal, la superficie de carbón es fácil de escalar.
Se necesita regeneración térmica: el consumo de energía de la regeneración térmica es alto, y el carbón pierde una parte cada regeneración.
No se aplica a algunos sistemas de lixiviación respetuosos con el medio ambiente: por ejemplo, en el sistema de lixiviación de tiosulfatos, la capacidad de absorción de oro del carbón activado es muy débil (necesita ser reemplazada por resina).
| Alternativas | Sistema aplicable | Ventajas | Deficiencias |
|---|---|---|---|
| Resina de intercambio de iones | Lixiviación de tiosulfatos | Buena selectividad para el oro | Precios altos y baja intensidad |
| Reemplazo de polvo de zinc | Aclarar el líquido caro | Alta tasa de recuperación de oro | Es necesario aclarar el equipo, el proceso es largo |
| Deposición eléctrica | Alta concentración de líquido caro | Producción directa de oro | Gran inversión y poca aplicación |
El carbón portador de oro se eluye con una solución que contiene nacn (0,1 - 0,5%) y NaOH (1 - 2%) a alta temperatura y alta presión (135 - 160 ° c, 300 - 500 kpa), y el oro se desorbe a una solución cara, y luego se obtiene barro de oro por electrolisis.
El carbón desorbido se remojó en ácido clorhídrico diluido (5 - 10%), se eliminó la escala de carbonato de calcio y se recuperó la capacidad de absorción.
El carbón lavado con ácido se calienta en un horno rotativo (650 - 750 ° c) aislando el aire, quemando contaminantes orgánicos y restaurando la estructura de poros. Cada vez que el carbón reciclado térmico pierde alrededor del 5 - 10%.
Después de muchas regeneraciones, la capacidad de absorción de carbono ha disminuido gravemente y se puede incinerar como combustible (oro recuperado) o eliminar como residuos sólidos Generales.
Toxicidad: el carbón activado en sí no es tóxico, pero el carbón portador de Oro contiene cianuro y oro, que deben gestionarse de acuerdo con los residuos peligrosos.
polvo: el polvo de carbón seco es inhalable y puede causar irritación respiratoria.
protección: Use máscaras y guantes antipolvo durante la operación.
Tratamiento del carbón de cola: los residuos de carbón activado contienen cianuro y metales pesados, que deben ser eliminados por unidades calificadas y no pueden ser desechados a voluntad.
Gas de escape reciclado: el gas de escape producido por el proceso de regeneración térmica contiene una pequeña cantidad de cianuro de hidrógeno, que debe ser tratado por la torre de lavado.
Almacénelo en un almacén seco y fresco para evitar la absorción de humedad (la capacidad de absorción de carbono disminuye después de la absorción de humedad).
Evitar la mezcla con oxidantes fuertes.
Evitar que el polvo de carbón se disperse durante el transporte.
| problema | Posibles causas | Medidas de solución |
|---|---|---|
| Baja tasa de adsorción | Concentración insuficiente de carbono o saturación de carbono | Añadir carbón fresco y aumentar la frecuencia de aumento de carbón |
| Bajo grado de carga de oro y carbón | El tiempo de adsorción es corto o la concentración de oro de pulpa es baja. | Prolongar el tiempo de adsorción y optimizar la lixiviación |
| El carbón está muy desgastado. | Mezcla demasiado fuerte, mala calidad del carbón | Reducir la velocidad de mezcla y reemplazar el carbón resistente al desgaste |
| Escala en la superficie del carbón | Alto contenido de iones de calcio | Aumentar la frecuencia del lavado ácido |
| Desorción incompleta | Condiciones de desorción inadecuadas | Comprobar la temperatura, la presión y la concentración del medicamento |
| Pobre efecto de regeneración térmica | Temperatura o tiempo insuficiente | Optimizar los parámetros de regeneración |
Las plantas de concentración deben llevar a cabo inspecciones de calidad del carbón activado que entra en la planta:
| Indicadores | Método de detección | Criterios de conformidad (carbón de coco) |
|---|---|---|
| Valor de yodo | Método de adsorción de yodo | ≥900 mg/g |
| Dureza | Método de molienda de bolas | ≥98% |
| Humedad | Secado y pesaje | ≤5% |
| Ceniza | Quemaduras de alta temperatura | ≤5% |
| Distribución del tamaño de las partículas | Cribado | 6 × 12 mallas ≥ 90% |
| Densidad de apilamiento | Método del cilindro medidor | 0.45-0.55 g/mL |
El carbón activado, Esta partícula negra, aunque no se ve bien, es una "estrella de adsorción" indispensable en el proceso de extracción de oro. Captura eficientemente complejos de cianuro de oro de enormes cantidades de solución, lo que permite enriquecer y purificar el oro y finalmente convertirse en lingotes de oro brillantes.
Comprender el mecanismo de adsorción del carbón activado y dominar sus habilidades de uso y regeneración es una de las habilidades centrales de los trabajadores de concentración y metalurgia de oro. En la búsqueda de una producción moderna de oro eficiente y de bajo costo, el papel del carbón activado es insustituible.
Carbón activado: la mano de captura del oro líquido, el alma central del proceso de pulpa de carbón.
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