استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس

استخراج طلا با استفاده از فیلتر پرس

استخراج و تغلیظ

استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس ارتباط مستقیمی با ماهیت ذخایر سنگ معدن و روش‌های فرآوری مواد معدنی دارد. نوع کانسار تعیین می‌کند که طلا با چه روشی استخراج شده و در چه مرحله‌ای از فرآیند، جداسازی جامد از مایع توسط فیلتر پرس انجام گیرد.

در کانسارهای اکسیدی که معمولاً دارای عیار پایینی در حدود ۳ تا ۱۰ قسمت در میلیون هستند، انجام فرآوری‌های پیچیده از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه نیست. در این حالت، سنگ معدن پس از خردایش اولیه با مواد منفجره، به‌صورت توده‌ای انباشته شده و تحت فرآیند سیانیداسیون قرار می‌گیرد. محلول باردار حاصل از این عملیات، پس از استخراج طلا، برای جداسازی ذرات جامد، لجن‌ها و شفاف‌سازی محلول وارد مرحله فیلتراسیون می‌شود که فیلتر پرس در این بخش نقش کلیدی ایفا می‌کند.

در ذخایر آبرفتی که از بستر رودخانه‌ها، برکه‌ها یا دشت‌های سیلابی برداشت می‌شوند، نیاز به خردایش بسیار محدود است. این مواد معمولاً با روش‌های گرانشی مانند جیگینگ یا عبور دوغاب از میزهای شیاردار تغلیظ می‌شوند؛ به‌گونه‌ای که ذرات متراکم طلا باقی مانده و مواد سبک‌تر شسته می‌شوند. در ادامه فرآیند، فیلتر پرس برای آب‌گیری از دوغاب‌های باقی‌مانده و کاهش حجم پسماندهای جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ذخایر درون‌زا اغلب حاوی طلای عنصری هستند که به‌صورت پراکنده در کانی‌های سولفیدی فلزات پایه قرار گرفته است. این ذخایر پس از استخراج، خردایش و آسیاب، ابتدا تحت جداسازی گرانشی برای بازیابی ذرات درشت طلا قرار می‌گیرند و سپس با فلوتاسیون، کنسانتره سولفیدی حاوی طلا تولید می‌شود. در این مرحله، فیلتر پرس با آب‌گیری مؤثر از کنسانتره و لجن‌های فرآوری، باعث افزایش راندمان، کاهش مصرف آب و بهینه‌سازی عملیات معدنی می‌شود.

در مجموع، استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس به‌عنوان بخشی جدایی‌ناپذیر از فرآیندهای نوین معدنی، نقش مهمی در افزایش بازده تولید، کاهش هزینه‌های عملیاتی و بهبود مدیریت زیست‌محیطی ایفا می‌کند.

استخراج و تصفیه:

ادغام:

طلای عنصری (و همچنین نقره) جیوه در آن محلول است ، به طوری که وقتی ذرات فلز در تماس با سطح جیوه تازه قرار می گیرند، خیس شده و حل می شوند و آلیاژی به نام مغلمه تشکیل می دهند . این پدیده برای بازیابی و تغلیظ ذرات ریز طلا یا نقره مورد بهره برداری قرار می گیرد.

ادغام با عبور دادن دوغاب سنگ بر روی صفحات مسی پوشش داده شده با جیوه، با مخلوط کردن دوغاب سنگ معدن و جیوه در ظرف استوانه ای یا مخروطی شکل به نام بشکه آمالگام یا با آسیاب کردن سنگ معدن در آسیاب گلوله ای، میله ای یا سنگریزه ای انجام می شود. طلا را از ماتریکس معدنی آزاد می کند و سپس جیوه را به آسیاب اضافه می کند و آسیاب را تا زمانی که طلا در جیوه حل شود ادامه میدهد. سپس آمالگام متراکم‌تر از سنگ معدن موجود در تخلیه آسیاب جدا می‌شود. پس از فیلتراسیون و شستشو برای حذف ناخالصی ها، آمالگام در یک مخزن دربسته گرم می شود تا جیوه تقطیر شود، که برای استفاده مجدد بازیابی می شود.

اگرچه ادغام هنوز به طور گسترده در بازیافت طلا انجام می شود، اما خطرات مسمومیت با جیوه برای اپراتورها یا در محیط ، کاربرد آن را محدود کرده و استفاده از تجهیزات با دقت طراحی شده برای اطمینان در برابر آلودگی را ضروری کرده است.

سیانیداسیون:

بیش از هر فرآیند دیگری از طریق سیانیداسیون طلا بازیافت میشود. در سیانیداسیون، طلای فلزی اکسید شده و در محلول سیانید قلیایی حل می شود. اکسیدان مورد استفاده، اکسیژن اتمسفر است که در حضور محلول آبی سیانید سدیم، باعث انحلال طلا و تشکیل سیانواوریت سدیم و هیدروکسید سدیم می شود.

واکنش السنر:

هنگامی که انحلال طلا کامل شد، محلول حاوی طلا از جامدات جدا می شود.

با سنگ معدنی با محتوای طلای بالاتر یعنی بیش از 20 گرم طلا در هر تن سنگ معدن سیانیداسیون، که شامل نگهداری دوغاب سنگ معدن و حلال برای چند ساعت در مخازن بزرگ مجهز به همزن است. برای استخراج طلا از سنگ معدنی با عیار پایین، لیچینگ پشته انجام می شود. توده های عظیمی که در بالا توضیح داده شد با محلول رقیق سیانید سدیم پاشیده می شوند و این محلول در سنگ معدن انباشته شده نفوذ می کند و طلا را حل می کند.

مقادیر بسیار زیاد محلول و جامدات به دلیل غلظت بسیار پایین طلا در سنگ معدن، با مدار شستشوی خمره مرتبط است. به منظور حذف هزینه های سرمایه ای هنگفت مربوط به خرید و نصب تجهیزات جداسازی جامدات/ مایعات ، تکنیک هایی توسعه یافته اند که کل فرآیند جداسازی را دورمیزند. یکی از اینها افزودن گرانول فعال استکربن به دوغاب سنگ معدن در طول یا پس از اتمام حل شدن طلا. طلای محلول به آسانی روی کربن جذب می‌شود، بنابراین آن را از محلول خارج می‌کند و کربن دانه‌ای با عبور دادن دوغاب از داخل یک صفحه از سنگ معدنی که اکنون بی‌ثمر است، جدا می‌شود. سپس طلا توسط محلول قوی از سیانید سدیم و هیدروکسید سدیم از ذرات کربن شسته می‌شود و از محلول به‌طور مستقیم بر روی پشم فولادی استخراج می‌شود. فرآیند مریل کرو در فرآیند دوم، محلول حاوی طلا اکسیژن زدایی می شود و از یک فیلتر پرس عبور می کند، جایی که طلا با احیا با پودر فلز روی از محلول خارج می شود.

استخراج از سنگ های نسوز:

بسیاری از سنگ های معدنی و کنسانتره های دارای طلا به آسانی در معرض سیانور شدن نیستند ، به دلیل وجود موادی که معرف سیانید را قبل از حل کردن طلا مصرف می‌کنند، ترجیحاً طلا را در حین حل شدن جذب می‌کنند پدیده‌ای به نام preg-robbing یا به طور کامل. ذرات طلا را به گونه ای احاطه کنید که از دسترسی محلول شستشوی سیانید جلوگیری شود. به این سنگ‌ها نسوز می‌گویند و اغلب حاوی کانی‌های سولفیدی پیریت، پیروتیت یا آرسنوپیریت هستند. طلا را می توان از این سنگ ها یا کنسانتره ها با تصفیه آنها با مواد مختلف آزادکرد فرآیندهای اکسیدکننده متداول ترین روش برشته کردن کانی های دارای طلا در دمای 450 تا 750 درجه سانتی گراد (840 تا 1380 درجه فارنهایت) برای از بین بردن سولفیدهای مزاحم است. اکسیداسیون همچنین می تواند با استفاده از راکتورهای فشار بالا به نام اتوکلاوها انجام شود ، که در آن مواد معدنی موجود در دوغاب آبی در دما و فشار بالا با گازهای حاوی اکسیژن تصفیه می شوند. پس از اتمام اکسیداسیون، سیانیداسیون، همانطور که در بالا توضیح داده شد، برای حل شدن و استخراج طلا استفاده می شود.

بخش زیادی از طلا از سنگ های نسوز بازیافت می شود و مهارت قابل توجهی در طراحی و بهره برداری از چنین تاسیساتی لازم است.

پالایش:

طلای استخراج شده از طریق ادغام یا سیانیداسیون حاوی انواع ناخالصی ها از جمله روی، مس، نقره و آهن است. دو روش معمولاً برای تصفیه استفاده می شود :

فرایند میلر و فرآیند Wohlwill

فرآیند میلر بر این واقعیت استوار است که تقریباً تمام ناخالصی‌های موجود درطلا با کلر گازی با سهولت بیشتری نسبت به طلا در دماهای مساوی یا بیشتر از نقطه ذوب طلا ترکیب می‌شوند. بنابراین طلای ناخالص ذوب می شود و کلر گازی به مایع حاصل دمیده می شود. ناخالصی هاترکیبات کلریدی را تشکیل می دهند که به صورت لایه ای روی سطح طلای مذاب جدا می شوند.

فرآیند میلر سریع و ساده است، اما طلایی با خلوص 99.5 درصد تولید می کند.

فرایند Wohlwill خلوص را تا حدود 99.99 درصد افزایش می دهد. الکترولیز در این فرآیند، ریخته گری طلای ناخالص به محلول الکترولیت اسیدهیدرولیک و کلرید طلا کاهش می یابد. تحت تأثیرجریان الکتریکی ، قالب ریخته گری به عنوان یک الکترود یا آند با بار مثبت عمل می کند . آند حل می شود و ناخالصی ها یا به محلول منتقل می شوند یا به عنوان یک لجن نامحلول به ته مخزن پالایش الکتریکی گزارش می شوند. طلا تحت تأثیر میدان الکتریکی به یک الکترود با بار منفی به نام کاتد مهاجرت می کند و در آنجا به حالت فلزی بسیار خالص باز می گردد.

اگرچه فرآیند Wohlwill طلای با خلوص بالا تولید می‌کند، اما تولیدکننده را ملزم می‌کند که موجودی قابل توجهی از طلا (عمدتاً برای الکترولیت) را در اختیار داشته باشد و این بسیار پرهزینه است. فرآیندهای مبتنی بر خالص‌سازی شیمیایی مستقیم و بازیابی از محلول به‌عنوان طلای عنصری می‌توانند پردازش طلا را تا حد زیادی سرعت بخشند و موجودی‌های گران قیمت در فرآیند را تقریباً حذف کنند.

پالایش ازباطله:

فرآوری ضایعات طلا نه تنها با محتوای طلا، بلکه با قابلیت استحصال طلای موجود در ضایعات نیز متفاوت است. بنابراین، بخش عمده ای از طلا را می توان با روش های لیچینگ با استفاده از سیانیداسیون یا کلرزنی آبی بازیابی کرد و باقی مانده را می توان با ذوب برای بازیابی تعادل پردازش کرد. به طور کلی، ضایعات با محتوای طلای کمتر از 0.1 درصد است، مگر اینکه به راحتی از طریق شستشو قابل بازیافت باشد، به یک فرآیند پیرومتالورژی بازیافت می شود. ضایعات طلای فلزی حاصل از تولید جواهرات اغلب در محل ذوب شده و مجددا مورد استفاده قرار می گیرد.

سنجش:

سنجش آتش مطمئن ترین روش برای تعیین دقیق محتوای فلزات گروه طلا، نقره و پلاتین (به جز اسمیم و روتنیم) در سنگ معدن یا کنسانتره در نظر گرفته می شود. این فرآیند شامل ذوب نمونه حاوی طلا در یک بوته رسی با مخلوطی ازفلاکس ها (مانند سیلیس و بوراکس)، اکسید سرب (به نام لیتارژ)، و یک عامل کاهنده (معمولاً آرد). شارها نقطه ذوب مواد اکسیدی را کاهش می دهند و به آنها اجازه می دهند ذوب شوند و لیتارژ مذاب توسط آرد به قطرات بسیار ریز سرب که در سرتاسر شارژ پراکنده شده اند کاهش می یابد .قطرات سرب فلزات گروه طلا، نقره و پلاتین را حل می کند، سپس به هم می پیوندند و به تدریج از نمونه فرو می روند تا یک لایه فلزی در کف بوته تشکیل دهند. پس از سرد شدن، “دکمه” سرب از لایه سرباره جدا شده و تحت شرایط اکسید کننده حرارت داده می شود تا سرب اکسید شود و از بین برود. مهره فلزی براق باقی مانده حاوی فلزات گرانبها است . مهره در اسیدنیتریک جوشانده می شود برای حل کردن نقره (فرآیندی به نام جداسازی)، و باقیمانده طلا وزن می شود. اگر فلزات پلاتین وجود داشته باشند، ظاهر مهره را تغییر می‌دهند و گاهی اوقات می‌توان غلظت آنها را با استفاده از طیف‌نگار قوس تعیین کرد.

فیلتر پرس چه کمکی به فرایند استخراج طلا می‌کند؟

فیلتر پرس‌ها معمولاً در مرحله نهایی فرآیند استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس به‌کار گرفته می‌شوند و نقش مهمی در جداسازی مؤثر جامد از مایع دارند. در معادن طلا و نقره، این تجهیزات به‌عنوان یک روش قابل‌اعتماد برای بازیابی فلزات ارزشمند از محلول‌های فرآوری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در فرآیندهای متداول معدنی، پس از انحلال طلا در محلول سیانید، لازم است فلزات محلول به شکل جامد بازیابی شوند. در این مرحله از استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس، گرد و غبار یا پودر روی به محلول افزوده می‌شود تا طلا، نقره و گاهی مس به‌صورت رسوب جامد از محلول سیانیدی جدا شوند.

پس از انجام واکنش رسوب‌دهی، مخلوطی از ذرات جامد فلزی و محلول باقی‌مانده تشکیل می‌شود که باید به‌طور کامل از یکدیگر جدا شوند. در این بخش، استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس امکان جداسازی دقیق ذرات جامد، شفاف‌سازی محلول و بازیابی حداکثری فلزات گران‌بها را فراهم می‌کند و از هدررفت مواد جلوگیری می‌شود.

در نهایت، با به‌کارگیری فیلتر پرس در مرحله پایانی، کیک فیلتر حاوی طلا و سایر فلزات ارزشمند به‌دست می‌آید که برای مراحل بعدی ذوب یا پالایش آماده است. به همین دلیل، استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس نقش مهمی در افزایش راندمان فرآیند، کاهش مصرف مواد شیمیایی و بهینه‌سازی هزینه‌های عملیاتی در معادن طلا ایفا می‌کند.

بازیابی طلا توسط فیلتر پرس

در مراحل پایانی استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس، فرآیند بازیابی فلزات گران‌بها با افزودن پودر روی به محلول ادامه می‌یابد. این عمل باعث رسوب طلا از محلول سیانیدی می‌شود و ذرات جامد حاوی طلا و روی تشکیل می‌گردند که باید به‌طور کامل از محلول جدا شوند.

در ادامه این مرحله از استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس، ذرات جامد تشکیل‌شده توسط فیلتر پرس صفحه‌ای از محلول شستشو تفکیک می‌شوند. استفاده از فیلتر پرس‌های طراحی‌شده ویژه این فرآیند، همراه با پارچه‌های فیلتر انتخابی و مهندسی‌شده، نقش مؤثری در افزایش راندمان بازیابی مواد جامد طلا دارد و از هدررفت فلزات ارزشمند جلوگیری می‌کند.

در بخش دیگری از فرآیند، سنگ معدن ابتدا خرد و آسیاب شده و سپس تحت شستشو با سیانید قرار می‌گیرد تا طلا در محلول حل شود. در این روش از استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس، به‌جای جداسازی مستقیم جامدات بی‌ارزش از محلول باردار، کربن فعال دانه‌ای به دوغاب شستشو افزوده می‌شود. این کربن، طلا را از محلول جذب کرده و آن را به‌صورت غلیظ بر روی سطح خود نگه می‌دارد.

پس از جذب طلا، کربن فعال از دوغاب جدا شده و محلول شستشوی بدون طلا مجدداً به چرخه فرآیند بازمی‌گردد. در این مرحله، کربن حاوی طلای غلیظ برای استخراج نهایی پردازش می‌شود و فیلتر پرس نقش مهمی در آب‌گیری، جداسازی جامد از مایع و بهینه‌سازی عملیات دارد. به همین دلیل، استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس به‌عنوان یکی از مؤثرترین راهکارها برای افزایش بازده، کاهش مصرف مواد شیمیایی و دستیابی به عملکرد پایدار در صنایع معدنی شناخته می‌شود.

حذف کربن توسط فیلتر پرس:

در هر یک از فرآیندها ، طلایی که بر روی کربن فعال جذب شده و متمرکز شده است، سپس با شستشو از کربن بازیابی می شود. هنگامی که با شستشو از طلا جدا شد، مواد جامد کربن برای استفاده مجدد بازسازی می شوند. به عنوان بخشی از این فرآیند بازسازی، فیلترپرس های صفا برای حذف ذرات کربن ایجاد شده در طی مراحل مختلف فرآیند جذب استفاده می شود، بنابراین تمام صفحه های داخلی و فیلترها از اتصال زودهنگام با ریزدانه های کربنی پاک می شوند.

بازیابی کربن / بازیابی سیانید صرف شده توسط فیلتر پرس:   

فیلترپرس صفا نیز برای تغلیظ مواد جامد کربن و حذف محلول اضافی سیانید استفاده می شود. محلول سیانید برای شسته شدن بیشتر طلا از پشته به عقب فرستاده می شود. کربن پس از یک مرحله بازسازی حرارت بالا به سر چرخه کربن بازگردانده می شود. طلای غلیظی که از کربن به محلول کاستیک/ سیانید شسته شده است، از این محلول با استفاده از رسوب الکترووینینگ یا روی (Merrill-Crowe) بازیابی می شود.

استفاده از فیلتر پرس صفا کمک قابل توجهی به بازیابی کارآمد و آبگیری کربن قبل از مرحله بازسازی می کند. پارچه های فیلتر مخصوص انتخاب شده و چند دهه سیستم های مهندسی و طراحی برای این فرآیند به ما تجربه ارائه این فرآیند را برای سال ها عملکرد برتر داده است.

استفاده از فیلتر پرس در فرآیندهای استخراج و تصفیه طلا، نقش حیاتی در جداسازی جامد از مایع، بازیابی فلزات ارزشمند و کاهش مصرف مواد شیمیایی دارد. از مرحله خردایش و آسیاب سنگ معدن تا جذب طلا توسط کربن فعال، رسوب‌دهی با پودر روی و فیلتراسیون نهایی، فیلتر پرس به عنوان یک تجهیز کلیدی، راندمان فرآیند را به طرز قابل توجهی افزایش می‌دهد و امکان بازیابی مؤثر طلا، نقره و سایر فلزات گران‌بها را فراهم می‌کند.

فیلتر پرس همچنین در بازیابی کربن و حذف محلول‌های اضافی سیانید نقش مهمی دارد و با پارچه‌های فیلتر تخصصی و سیستم‌های مهندسی دقیق، امکان انجام فرآیندهای پیچیده معدنی با حداقل خطا و بیشترین بهره‌وری را میسر می‌سازد.

اگر در زمینه استخراج طلا و استفاده از فیلتر پرس فعالیت دارید یا به دنبال تجهیزی با کیفیت و کارآمد هستید، شرکت فیلتر پرس صفا به عنوان تولیدکننده تخصصی دستگاه‌های فیلتر پرس در ایران آماده ارائه مشاوره و تأمین تجهیزات مورد نیاز شماست. برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان می‌توانید با ما تماس بگیرید و از تجربه چند دهه مهندسی و طراحی بهره‌مند شوید.