اکسیژن استخراج طلا را تقویت می کند: ارزش اصلی و کاربرد ژنراتورهای اکسیژن PSA در فرآیندهای CIP/CIL معدن طلا

 

در کل فرآیند بهره برداری و پالایش معدن طلا، مرحله لیچینگ یک پیوند اصلی است که نرخ بازیافت طلا و کارایی تولید را تعیین می کند. فرآیندهای کربن-در-پالپ (CIP) و کربن{3}}در-لیچ (CIL)، به عنوان جریان اصلی فن‌آوری‌های استخراج طلا، به دلیل سازگاری با سنگ معدن‌های درجات مختلف و قابلیت‌های بازیابی با کارایی بالا، به اولین انتخاب برای شرکت‌های جهانی استخراج طلا تبدیل شده‌اند. به عنوان یک "کاتالیزور واکنش" ضروری در این دو فرآیند، پایداری و خلوص اکسیژن به طور مستقیم بر مزایای تولید تأثیر می گذارد. ژنراتورهای اکسیژن جذب نوسان فشار (PSA)، با مزیت منحصربه‌فرد تولید اکسیژن در محل، به تدریج جایگزین روش‌های سنتی تامین اکسیژن می‌شوند و به تجهیزات کلیدی برای بهینه‌سازی فرآیندهای CIP/CIL تبدیل می‌شوند.

 

فرآیندهای CIP و CIL معدن طلا: "موتور اصلی" استخراج طلا

هر دو فرآیند CIP و CIL بر اساس اصل شستشوی سیانید هستند و با جذب مجتمع‌های سیانید{0}طلا با کربن فعال، بازیابی طلا را محقق می‌کنند. با این حال، طرح‌های فرآیند و سناریوهای کاربردی آن‌ها تفاوت‌های قابل‌توجهی دارند و به طور مشترک یک سیستم فن‌آوری استخراج را تشکیل می‌دهند که اکثر انواع سنگ معدن را پوشش می‌دهد.

 

ماهیت فرآیند و جریان هسته

هسته هر دو فرآیند حول چهار مرحله کلیدی می‌چرخد: «بازیابی-جذب-واجذب-شسته شدن، و هر دو برای پیشبرد کارآمد واکنش‌های سیانید به اکسیژن متکی هستند:

●آمادگی مقدماتی: پس از خرد کردن و طبقه بندی سنگ زنی، سنگ معدن به خمیر با اندازه ذرات مش 200- (60-70%) تبدیل می شود. ناخالصی هایی مانند خرده های چوب قبل از ورود خمیر به سیستم واکنش حذف می شوند تا از جذب ناخالصی ها طلا یا مسدود کردن تجهیزات جلوگیری شود.

●لیچینگ سیانید: خمیر را با محلول سیانید مخلوط می کنند. تحت تأثیر اکسیژن، طلا حل می شود و مجتمع های سیانید{1} طلای محلول را تشکیل می دهد. در این مرحله اکسیژن به عنوان یک اکسیدان مستقیماً سرعت واکنش را تعیین می کند.

● جذب کربن فعال: مجتمع‌های سیانید{0}طلا توسط کربن فعال جذب می‌شوند تا کربن بارگیری شده با طلا را تشکیل دهند، که سپس از طریق یک صفحه بالابر کربن از خمیر جدا می‌شود.

● دفع و بازیابی: کربن-طلای بارگذاری شده در شرایط-درجه حرارت و فشار بالا{2}}وجذب می‌شود و گل طلا از طریق الکترولیز به دست می‌آید که در نهایت به شمش‌های طلا ذوب می‌شود. کربن استخراج شده از طلا-برای استفاده مجدد بازیافت می‌شود.

 

تفاوت های کلیدی بین فرآیندهای CIP و CIL

اگرچه اصول اصلی مشابه هستند، اما این دو فرآیند دارای تمایزات واضحی در ترتیب جریان و سناریوهای کاربردی هستند که مستقیماً بر طراحی نیازهای تامین اکسیژن تأثیر می‌گذارند.

 

بعد مقایسه	CIP (کربن-در-فرایند پالپ)	CIL (کربن-در-فرایند لیچ)
ویژگی فرآیند	شستشو و جذب در مراحل انجام می شود. خمیر ابتدا شستشوی سیانید را قبل از ورود به برج جذب کامل می کند.	شستشو و جذب به طور همزمان انجام می شود. کربن فعال مستقیماً به مخزن شستشو اضافه می شود تا در واکنش شرکت کند.
سنگ معدن مناسب	مناسب‌تر برای سنگ‌های-عیار بالا و کنسانتره‌های طلای شناور. نیازهای بالاتری برای یکنواختی سنگ معدن دارد.	مناسب برای سنگ‌های-پایین و سنگ‌های اکسیده آرژیل. می تواند با نوسانات عیار سنگ معدن مقابله کند.
پیکربندی تجهیزات	به مخازن لیچینگ مستقل و برج های جذب با تعداد بیشتری تجهیزات نیاز دارد.	از راکتورهای شسته شدن کربن واکنش پیوسته با یکپارچه سازی تجهیزات بالاتر استفاده می کند.
هزینه عملیاتی	مصرف کربن فعال کمتر، اما سرمایه گذاری اولیه تجهیزات اولیه بیشتر است.	مصرف کربن نسبتاً بالاتر، اما سرمایه گذاری اولیه کمتر برای معادن در مقیاس کوچک-.
کارایی بازیابی	راندمان فوق العاده هنگام پردازش سنگ معدن یکنواخت، با نرخ بازیابی پایدار.	در حالت کار مداوم، نرخ بازیابی می تواند به بیش از 90٪ برسد، با سازگاری قوی تر.

 

اکسیژن: "فعال کننده واکنش" برای فرآیندهای CIP/CIL

جوهر واکنش لیچینگ سیانید، فرآیند انحلال اکسیداتیو طلا و سیانید با مشارکت اکسیژن است. فرمول واکنش شیمیایی آن به وضوح نشان می دهد: 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]- + 4OH-. اکسیژن نقش سه گانه غیر قابل جایگزینی را در این فرآیند ایفا می کند که مستقیماً کارایی فرآیند را تعیین می کند.

 

تسریع فرآیند واکنش و کوتاه کردن چرخه تولید

ذرات طلا در سنگ معدن فقط می توانند به طور موثر با سیانید واکنش نشان دهند و تحت اثر اکسیژن کمپلکس تشکیل دهند. هنگامی که غلظت اکسیژن در محلول کافی نباشد، سرعت واکنش به طور قابل توجهی کاهش می یابد و منجر به طولانی شدن زمان شستشو می شود. تمرین نشان داده است که افزایش محتوای اکسیژن می تواند چرخه شستشو را تا بیش از 30 درصد کوتاه کند، به ویژه برای سنگ معدن های پیچیده حاوی سولفید.

بهبود نرخ بازیابی طلا و کاهش اتلاف منابع

اکسیژن کافی می تواند انحلال کامل ذرات طلا در خمیر را تضمین کند و باقیمانده طلای واکنش نداده را کاهش دهد. برای سنگ معدن‌های با عیار پایین، تامین اکسیژن پایدار می‌تواند نرخ بازیابی فرآیند CIL را از 85% به بیش از 92% افزایش دهد. برای سنگ‌های نسوز حاوی سولفید، اکسیژن همچنین می‌تواند باعث اکسیداسیون سولفیدها شود، ذرات طلای پیچیده شده در آنها را آزاد کند و راندمان شستشو را بیشتر بهبود بخشد.

بهینه سازی مصرف مواد شیمیایی و کنترل هزینه های تولید

تامین ناکافی اکسیژن باعث می شود سیانید به طور کامل در واکنش شرکت نکند و برای دستیابی به همان اثر شستشو، نیاز به افزایش دوز شیمیایی دارد. در مقابل، غلظت معقول اکسیژن می تواند میزان استفاده از سیانید را 20 تا 30 درصد افزایش دهد و به طور قابل توجهی هزینه مصرف واحد مواد شیمیایی را کاهش دهد.
 

ژنراتورهای اکسیژن PSA: "راه حل ایده آل تامین اکسیژن" برای فرآیندهای CIP/CIL

در عمل تامین اکسیژن فرآیندهای CIP/CIL، حالت سنتی حمل و نقل و ذخیره‌سازی اکسیژن مایع دارای نقاط دردناکی مانند هزینه بالا، ایمنی ضعیف و تامین ناپایدار است. با این حال، ژنراتورهای اکسیژن PSA، با مزایای منحصر به فرد فناوری جذب نوسان فشار، به انتخاب بهینه برای شرکت های معدن طلا تبدیل شده اند. ارزش های اصلی آنها در ابعاد زیر منعکس می شود:

 

در{0}}تولید اکسیژن در سایت برای اطمینان از پایداری عرضه

ژنراتورهای اکسیژن PSA اکسیژن را مستقیماً از هوا جدا می کنند و نیاز به حمل و نقل خارجی اکسیژن مایع را از بین می برند. این می تواند به طور کامل مشکل قطع اکسیژن در مناطق دورافتاده معدن به دلیل حمل و نقل نامناسب را حل کند. این تجهیزات حالت عملیاتی کاملاً خودکار را اتخاذ می‌کند و می‌تواند حجم تولید اکسیژن را با توجه به-نیازهای زمانی واقعی فرآیند CIP/CIL تنظیم کند، و اطمینان حاصل کند که غلظت اکسیژن در خمیر به طور پایدار در محدوده بهینه (معمولاً 12-8 میلی‌گرم در لیتر) حفظ می‌شود و از تأثیر نوسانات کاهش بازده اکسیژن بر روی آن جلوگیری می‌کند.

 

مقررات دقیق برای مطابقت با نیازهای متمایز فرآیند

با هدف ویژگی های مختلف فرآیندهای CIP و CIL، ژنراتورهای اکسیژن PSA می توانند به تامین اکسیژن سفارشی دست یابند:

برای فرآیند CIP با عملیات مرحله‌ای، می‌توان از گروه‌های متعدد جریان سنج برای کنترل دقیق حجم اکسیژن مخزن لیچینگ استفاده کرد که با نیازهای واکنش دسته‌های مختلف سنگ معدن سازگار است.

برای ویژگی‌های واکنش پیوسته فرآیند CIL، تجهیزات می‌توانند خروجی اکسیژن با خلوص بالا (خلوص 90 تا 95 درصد) را حفظ کنند و از بهینه‌سازی مداوم محیط اکسیداسیون در سیستم مخلوط کربن فعال و خمیر کاغذ اطمینان حاصل کنند.

 

کاهش هزینه ها و افزایش کارایی برای دستیابی به سودآوری کامل- چرخه زندگی

در مقایسه با اکسیژن مایع، ژنراتورهای اکسیژن PSA دارای مزایای اقتصادی قابل توجهی هستند: تولید اکسیژن در محل، هزینه‌های حمل و نقل، ذخیره‌سازی و تلفات اکسیژن مایع را حذف می‌کند و هزینه مصرف اکسیژن را تا بیش از 30% کاهش می‌دهد. در عین حال، مصرف انرژی تجهیزات فقط در پیوندهای فشار برج جذب و عملکرد فن متمرکز می شود و مصرف انرژی اکسیژن واحد بسیار کمتر از روش های سنتی تامین اکسیژن است. مهمتر از آن، تامین اکسیژن پایدار می تواند نرخ شسته شدن طلا را 15 تا 20 درصد افزایش دهد که مستقیماً به مزایای اقتصادی قابل توجهی تبدیل می شود.

 

ایمنی و حفاظت از محیط زیست برای رفع نیازهای توسعه سبز معادن

ژنراتورهای اکسیژن PSA به ذخیره‌سازی مخازن اکسیژن مایع با فشار بالا-نیاز ندارند و خطرات ایمنی بالقوه مانند سرمازدگی در دمای پایین-و انفجار مخزن را از منبع حذف می‌کند. حالت عملکرد خودکار آنها نیز خطر خطاهای عملیات انسانی را کاهش می دهد. از نظر حفاظت از محیط زیست، تجهیزات در حین کار هیچگونه انتشار گازهای زائد ندارند و اکسیژن با خلوص{4} بالا تولید شده نیز می تواند برای باطله و تصفیه فاضلاب استفاده شود. با اکسید کردن و تجزیه مواد سمی مانند سیانید، پتانسیل آلودگی محیط زیست را کاهش می دهد و نیازهای تبدیل سبز معادن مدرن را برآورده می کند.

 

سازگاری قوی برای مقابله با محیط های پیچیده معدن

معادن طلا بیشتر در محیط های پیچیده مانند ارتفاعات بالا و اختلاف دمای زیاد قرار دارند. ژنراتورهای اکسیژن PSA را می توان با توجه به شرایط کاری خاص سفارشی و تنظیم کرد تا از عملکرد پایدار در ارتفاعات بالای 5000 متر و دماهای 20- تا 45 درجه اطمینان حاصل شود. این تجهیزات همچنین دارای یک عملکرد نظارت از راه دور است که به پرسنل عملیات و نگهداری اجازه می دهد تا پارامترهای کلیدی مانند حجم و خلوص تولید اکسیژن را در زمان واقعی درک کنند، عیب ها را به موقع عیب یابی کنند و زمان خرابی را کاهش دهند.
 

روش های کاربردی و دستورالعمل های ارتقاء آینده

در کاربردهای عملی، ژنراتورهای اکسیژن PSA به تجهیزات استاندارد برای معادن طلا در مقیاس‌های مختلف برای بهینه‌سازی فرآیندهای CIP/CIL تبدیل شده‌اند. به عنوان مثال، در خط تولید CIL یک معدن بزرگ طلا، پس از استفاده از ژنراتورهای اکسیژن PSA، زمان شستشو از 24 ساعت اولیه به 16 ساعت کاهش یافت و نرخ بازیافت طلا از 88٪ به 95٪ افزایش یافت. در فرآیند CIP یک معدن کوچک طلا، تجهیزات مصرف سیانید را تا 25 درصد کاهش داد و هزینه های عملیاتی سالانه را نزدیک به یک میلیون یوان کاهش داد.

در آینده، با ارتقای فرآیندهای CIP/CIL به سمت هوشمندی و راندمان بالا، ژنراتورهای اکسیژن PSA به پیشرفت‌های فنی نیز دست خواهند یافت: ابتدا،-یکپارچه‌سازی عمیق با سیستم‌های کنترل دیجیتال معدن برای تحقق بخشیدن به تنظیم پیوندی غلظت اکسیژن، جریان پالپ و دوز سیانید. دوم، بهبود بیشتر خلوص اکسیژن و بهره وری انرژی تجهیزات از طریق ارتقاء مواد غربال مولکولی. سوم، توسعه واحدهای مدولار برای پاسخگویی به نیازهای توسعه انعطاف پذیر معادن طلای کوچک و متوسط-.
 

نتیجه گیری

عملکرد کارآمد فرآیندهای CIP و CIL از یک سیستم تامین اکسیژن پایدار و کارآمد جدایی ناپذیر است. با سهولت تولید اکسیژن در محل، دقت تنظیم پارامترها و صرفه جویی در چرخه عمر کامل، ژنراتورهای اکسیژن PSA به خوبی نیازهای اصلی فرآیندهای استخراج طلا را برآورده می کنند. برای شرکت های معدن طلا، انتخاب تجهیزات تولید اکسیژن مناسب PSA نه تنها یک ارتقا فنی برای بهینه سازی فرآیند تولید است، بلکه یک انتخاب استراتژیک برای کاهش هزینه ها، افزایش کارایی و دستیابی به توسعه سبز است. با توجه به پیشرفت صنعت معدن طلا برای توسعه با کیفیت-، ژنراتورهای اکسیژن PSA قطعا نقش مهم تری را در فرآیندهای CIP/CIL ایفا خواهند کرد.