Merrill-Crowe
Цианирование золота из руд оформилось в виде законченной технологии в конце XIX века, с получением Макартуром и Форестом патентов на осаждение золота и серебра из цианистых растворов цинком (предпочтительно в нитевидном или волокнистом состоянии) и на использование едкой щелочи для нейтрализации кислоты в рудах К тому моменту ими уже был получен патент на извлечение золота и серебра из золотых и серебряных руд раствором цианистого калия, который содержит не более восьми частей циангруппы (CN).
Первую установку цианирования по процессу Макартура и Форреста построил Баттерс в Южной Африке для переработки хвостов шахты Робинсон в Йоханнесбурге. К концу 1890 года объем производства золота на этой установке методом цианирования составил немногим менее шести тысяч долларов. Сама установка была запущена 23 декабря 1890 г.
После 1890 года процесс цианирования стал общепринятым и внедрялся стремительными темпами. Об этом свидетельствует стоимость золота произведенного цианированием в Южной Африке, общая стоимость которого в 1890 году составляла менее 6 тысяч долларов, в 1891 году – 60 тысяч долларов, а в 1892 году – 300 тысяч долларов.
В 1904 году Чарльз У. Меррилл (1869–1956) смог повысить эффективность процесса осаждения золота и серебра за счет использования цинковой пыли, а максимального эффекта процесс достиг тогда, когда Томас Б. Кроу удалил воздух из раствора, пропустив его через вакуумный резервуар перед введением в него цинка.
С тех пор процесс выщелачивания золота и серебра цианистыми растворами с последующим осаждением цинком стал известен миру как процесс Merrill-Crowe.
CIP/CIL
Эффект сорбции золота на углерод не был чем-то новым. Во-первых, на первых золотоизвлекательных фабриках с применением цианирования при переработке руд, содержащих графит либо органический углерод, были проблемы, связанные с потерями золота и серебра. Во-вторых, активированный уголь уже применялся для извлечения золота в процессе хлорирования. Впоследствии, когда процесс хлорирования был вытеснен цианированием, уголь также стал использоваться для нового процесса, поскольку после Первой мировой войны имелись большие запасы активированного древесного угля из противогазов. В обоих процессах золото получали путем сжигания насыщенного золотом угля с последующей плавкой золота в слиток. Надо отметить, что процесс сжигания угля был слишком расточителен, и наличие более дешевого процесса осаждения цинковой пылью (Меррил-Кроу) быстро привело к отказу использования активированного угля при цианировании.
Считается что возрождение использования активированного угля в процессах извлечения золота и серебра из цианистых растворов состоялось уже только в начале 1970-х годах, когда была разработана и внедрена, новая на тот момент, технология CIP («carbon-in-pulp», «уголь-в-пульпе»). Так в августе 1973 года, в Лидсе, Северная Дакота компанией Homestake Mining Co. была запущена фабрика, работающая по технологии CIP производительностью 2200 т/д.
Но дело в том, что схожий процесс уже использовался с 1951 года по 1961 год Golden Cycle Gold Corp. на фабрике Карлтон производительностью 1000 т/д перерабатывающей теллуридные руды в Крип-Крик, Коло. Технологической схемой фабрики предусматривалась флотация с обжигом получаемых флотоконцентратов и последующим их цианированием с осаждением золота цинком. Хвосты флотации и хвосты цианирования концентратов направлялись в цикл цианирования удивительно сильно похожий на процесс CIP.
Цикл цианирования хвостов Golden Cycle Gold Corp. состоял из трех чанов выщелачивания диаметром 40 футов, за которыми следовали три чана диаметром 40 футов с сорбцией золота на уголь. Все эти чаны были оснащены низкоскоростными мешалками и располагались ступенчато с перепадом в один фут, чтобы обеспечить самотечный транспорт пульпы.
Первоначально десорбция золота с угля осуществлялась с применением процесса отгонки аммиаком, разработанного компанией Merrill Co. Насыщенный золотом уголь помещался в отгонную колонну, которую затем заполняли водным раствором аммиака. В колонне создавалось давление для получения газообразного аммиака, а основание нагревалось. Пары аммиака, выходящие из верхней части колонны, конденсировали и рециркулировали через колонну. Циркуляция при давлении 150 psi и охлаждением продолжалась до тех пор, пока водный раствор не насыщался золотом. В дальнейшем золото из раствора осаждалось цинковой пылью. Работа колонны управлялась автоматически и должна была работать как «холодильник».
К сожалению, установка отгонки аммиаком вскоре вышла из строя из-за образования шлама в «перегонном аппарате». Процесс был технологически надежен, но механически система была слишком сложной для работы в непрерывном режиме. В конечном итоге для десорбции золота с угля был применен процесс Задра и электролитическое осаждение золота из растворов в виде катодного шлама.
Как бы там ни было, разработанный в 1970-х г. процесс CIP аналогичен процессу Меррилл-Кроу 1904-го г. до этапа выщелачивания золота и серебра с использованием раствора цианида. Далее растворенное золото и серебро сорбируют на гранулах активированного угля, загруженных в пульпу. После насыщения золотом и серебром активированный уголь выводится из пульпы, а золото и серебро десорбируются с него горячим щелочным раствором цианида с получением высококонцентрированного раствора золота и серебра.
Ключевой особенностью процесса CIP является то, что этапы выщелачивания и сорбции осуществляются в разных технологических циклах. Сначала золото и серебро переходят в раствор, а уже потом в отдельных чанах осуществляется их сорбция на активированный уголь.
К сожалению, если руда содержит в большом количестве органические вещества или глины, то золото и серебро сорбируется этими материалами до того, как растворы поступят в сорбционные чаны с углем, что приводит к увеличению потерь золота с хвостами.
Для того что бы избежать этого и обеспечить сорбцию золота и серебра на уголь, активированный уголь подается непосредственно в чаны на этапе выщелачивания. Этот процесс получил название CIL («сarbon-in-leach», «уголь-при-выщелачивании»). Одновременное выщелачивание и сорбция позволяют минимизировать проблему вызываемые органическими веществами или глинами.
И всё же…
Несмотря на то, что процессами с угольной сорбцией (CIP и CIL) сегодня перерабатывается большинство золотосодержащих руд в мире, процесс с осаждением золота из растворов цинком (процесс Merrill-Crowe) не утратил своей актуальности и предпочтителен в следующих случаях:
1. При высоком содержании серебра в руде и получении с последующей переработкой растворов выщелачивания с соотношением концентраций Аg:Au более 5:1 - 10:1;
2. На небольших предприятиях, извлекающих менее 0,8 кг драгметаллов в сутки, которые не смогут оправдать относительно высокие затраты на оборудование для элюирования и регенерации угля;
3. В случае получения на этапе выщелачивания богатых растворов с содержанием золотого эквивалента выше 10-15 г/т.
@solyankamining - читайте нас, подписывайтесь на нас.
