Utoaji wa Sianidi kwa Kuchanganywa

5.5.1 Mchoro wa Mtiririko wa Msingi wa Uondoaji Cyanide kwa Kuchanganywa

Utoaji wa cyanidi kwa kuchanganya Inafaa kwa ujumla kwa vifaa vyenye dhahabu vyenye ukubwa wa chembe baada ya kusagwa chini ya 0.3 mm. Mchoro wa msingi wa mtiririko wake unaonyeshwa katika Mchoro 5-15. Ikilinganishwa na uchujaji wa cyanidi kwa njia ya perkolation, uchujaji wa cyanidi unaovurugwa una faida za eneo dogo la kiwanda, muda mfupi wa uchujaji, kiwango cha juu cha utumiaji mashine, kiwango cha juu cha uchujaji wa dhahabu, na uwezo mkubwa wa kuendana na malighafi.

Mchoro 5-15, Mchoro wa mtiririko wa uondoaji wa cyanidi kwa kuchanganya

Ili kuboresha urejeshaji wa dhahabu na kupunguza muda wa uchujaji kwa cyanide, mchanganyiko wa dhahabu, utenganishaji kwa mvuto, au uelea mara nyingi hutumika kurejesha chembe kubwa za dhahabu kabla ya uchujaji kwa cyanide. Utenganishaji kwa mvuto au uelea pia hutumika sana kuondoa kiasi kikubwa cha vifusi na uchafu hatari vinavyozuia uchujaji kwa cyanide, na hivyo kupata mkusanyiko wa dhahabu. Kisukumo cha dhahabu husagwa tena kabla ya uchujaji kwa cyanidi. Wakati ore yenye dhahabu ina kiasi kikubwa cha udongo, okri, shale, na ina kiwango cha juu cha chembechembe ndogo za dhahabu, kiashiria cha flotation huwa cha chini. Katika hali kama hizi, ore yenye dhahabu inaweza kusagwa katika suluhisho la kuondoa dhahabu (lean solution) na kisha kupitishwa kwenye uchujaji wa cyanide wa tope lote. Kwa hiyo, nyenzo yenye dhahabu inayopatikana kupitia uchujaji wa cyanide kwa kutumia mtikisiko inaweza kuwa madini ghafi, mabaki ya uchanganyaji (amalgamation), mabaki ya utenganishaji kwa mvuto, mkusanyiko wa dhahabu wa flotation, mkusanyiko mchanganyiko wa dhahabu na shaba uliotenganishwa kutoka kwa flotation, mkusanyiko wa madini ya chuma yenye dhahabu, na maganda ya madini ya chuma yenye dhahabu, n.k.

Tangi la kuyeyusha cyanidi lililotiwa mchanganyiko

Katika mchakato wa uchujaji kwa cyanide unaosagwa kwa mchanganyiko wa kuchanganya na kuongeza hewa, nyenzo zenye dhahabu zilizosagwa laini na kichocheo cha cyanide huchanganywa na kupewa hewa mfululizo kwenye tanki la kuchanganya ili kukamilisha uchujaji wa dhahabu. Kulingana na kanuni na mbinu ya kuchanganya, matangi ya uchujaji yanayochanganywa yanaweza kugawanywa katika aina tatu: matangi ya uchujaji yanayochanganywa kwa mitambo, matangi ya uchujaji yanayochanganywa kwa hewa, na matangi ya uchujaji yanayochanganywa kwa mchanganyiko wa hewa na mitambo.

5.5.2.1 Tangi la Uondoaji wa Madini kwa Kuchanganywa Kwa Mashine

Katika tanki la uchujaji linalosagwa kwa mashine, mchanganyiko wa slurry hufanywa na kichocheo cha mitambo kinachozunguka kwa kasi kubwa. Kichocheo cha mitambo kinaweza kuwa aina ya propela, impela, au turbini. Tangi la uchujaji kwa kuchochewa kwa mitambo aina ya propela linaloonyeshwa kwenye Mchoro 5-16 ni aina inayotumika sana katika uzalishaji. Inajumuisha hasa mwili wa tanki, shafu wima yenye propela, bomba kuu la kupokea slurry 1, bomba la mzunguko, bati la kifuniko 6, bomba la kuingizia slurry 8, na bomba la kutolea 9. Propela inapozunguka kwa kasi, slurry ndani ya tanki hutiririka kwenye bomba kuu la kati kupitia mabomba ya matawi, na hivyo kuunda mzingo. Hewa huvutwa ndani ya mzingo huo, na kufanya oksijeni katika slurry iwe imejaza kikamilifu. Propela inapozunguka, inasukuma slurry inayoingia kwenye bomba la kupokea hadi chini ya tanki, kisha inarudi kutoka chini na kupanda kando ya ukuta wa tanki, na kuingia tena kwenye bomba kuu la kupokea slurry kupitia bomba la mzunguko, hivyo kufanikisha mizunguko mingi ya mzunguko wa slurry na kuvuta hewa ndani ya slurry mfululizo.

1—Mfereji wa kupokea pulpu; 2—Mfereji tawi;

3—Shafu wima; 4—Propela; 5—Kishikizo; 6—Kifuniko;

7—Kanal ya mtiririko; 8—Mpipa wa kulisha; 9—Mpipa wa kutolea

Tangi za uondoaji zinazochanganywa kwa mitambo hutoa mchanganyiko sawa na mkali wa slurry, zikivuta hewa ndani yake kila mara ili kuongeza kiwango cha oksijeni. Hii hurahisisha kuanzisha upya baada ya kuzimwa, ikizuia slurry kuziba propela.

Katika utendaji wa uzalishaji, mara nyingine mabomba kadhaa wima ya hewa iliyobanwa huingizwa kwenye tanki, au vinyanyua hewa huwekwa kwenye ukuta wa ndani (wa nje) wa tanki ili kuongeza zaidi kiwango cha oksijeni na ukali wa mtikisiko.

Mbali na matangi ya uchujaji yenye propela, matangi ya uchujaji yenye impela na mengineyo yanayochanganywa kwa mitambo pia hutumika katika uzalishaji.

5.5.2.2 Tangi la Uondoaji kwa Hewa

Tangi za uchujaji zinazopigwa na hewa hufanikisha mchanganyiko sawa na mkali wa slurry kupitia tendo la pneumatic la hewa iliyobanwa. Mchoro wa muundo wa tangi la uchujaji linalopigwa na hewa unaonyeshwa katika Mchoro 5-17. Kimataifa, aina hii ya tanki mara nyingi huitwa tanki la uchujaji la hewa la Pachuca au Brown. Sehemu ya juu ya tanki la uchujaji ni silinda ndefu, na sehemu ya chini ni koni ya nyuzi 60. Inajumuisha hasa mwili wa tanki, bomba la kati, bomba la hewa iliyobanwa, bomba la kuingizia, na bomba la kutolea. Wakati wa uendeshaji, slurry huingia kwenye tangi kupitia bomba la kulisha. Bomba la hewa iliyobanwa huelekea moja kwa moja kwenye sehemu ya chini ya bomba la kati. Hewa iliyobanwa huinuka kwa mvuke ndani ya bomba la kati, na kusababisha msongamano wa slurry ndani ya bomba la kati kuwa mdogo kuliko ule ulioko kwenye nafasi ya pete nje ya bomba la kati. Hii husababisha slurry kuinuka kila mara ndani ya bomba la kati na kuanguka kila mara katika nafasi ya duara nje ya bomba la kati, na hivyo kufanikisha mzunguko wa slurry. Kurekebisha shinikizo na kiwango cha mtiririko wa hewa iliyobanwa huratibu ukali wa mchanganyiko wa slurry.

Tangi la uchujaji linalopigwa na hewa linaweza kufanya kazi kwa vipindi au mfululizo. Katika uendeshaji wa vipindi, mchanganyiko wa tope hutolewa kupitia bomba la chini la kutolea mwishoni mwa uchujaji. Katika uendeshaji wa mfululizo, mchanganyiko wa tope hutolewa kupitia bomba la juu la kutolea na huingia kwenye tangi linalofuata la uchujaji.

Tangi la uondoaji kwa hewa iliyobanwa linalotetemeshwa hutoa mtetemo mkali sana wa slurry, na kufanya kiwango cha oksijeni katika slurry kuwa karibu na usawa.

Mchoro 5-17 Tanki (mnara) la uondoaji kwa hewa

1—Mpipa wa kati; 2—Mpipa wa mlisho; 3—Mpipa wa hewa iliyobanwa; 4—Mpipa wa chini wa utoaji; 5—Mpipa wa juu wa utoaji; 6—Mwili wa tanki

Tangi la uchujaji la mchanganyiko la mzunguko ni tangi la mviringo lililofungwa lifti ya hewa na rake ya mitambo katikati, au lifti za hewa kuzunguka ukingo na bomba la mzunguko wa slurry na kichocheo cha spiral katikati. Kwa hivyo, pia huitwa tanki la uchujaji lenye kichocheo cha rake. Vichocheo vya rake hutumika katika aina mbalimbali nje ya nchi, ikiwa ni pamoja na mifano ya Dow, Denver, na Worman. Mchoro 5-18 unaonyesha tangi la uondoaji kwa mchanganyiko wa msukumo linalotumika sana katika viwanda vya uchakataji dhahabu. Lina sehemu kuu za mwili wa tangi, bomba la lifti ya hewa, rake, shafu wima, njia ya mtiririko, na kifaa cha uhamishaji nguvu. Mchanganyiko wa matope huingia kwenye tangi kupitia sehemu ya kuingizia iliyoko juu. Ndani ya tenki, hushuka kwa tabaka kuelekea chini. Lami iliyokolezwa iliyoko chini, ikisaidiwa na mzunguko wa rake (1-4 rpm), hukusanyika kuelekea kwenye mlango wa bomba la kuinua lenye tundu. Chini ya nguvu ya hewa iliyobanwa, lami iliyokolezwa huinuka kando ya bomba la kuinua la hewa na kumwagika kwenye njia mbili zenye matundu. Kisha hurudi kwenye tenki kupitia mashimo ya vijia hivyo, ambavyo huviringika sambamba na mhimili wima, na hivyo kuhakikisha usambazaji sawa wa slurry ndani ya tenki. Slurry iliyolehemu hutolewa mfululizo kutoka kwenye tundu la kutolea lililoko kinyume na tundu la kuingizia, na hivyo kufanikisha uendeshaji endelevu.

Aina hii ya Utoaji kwa kuchanganya Tangi lina wasifu wa chini, hakuna matope chini, kiwango cha juu cha uondoaji wa dhahabu, na matumizi ya chini ya cyanidi.

Mchoro 5-18 Tangi la uondoaji kwa mchanganyaji aina ya rake

1—Mpipa wa kuinua hewa; 2—Rake; 3—Kanal ya mtiririko; 4—Shafu wima; 5—Fremu mlalo; 6—Kifaa cha uhamishaji

Kwa sasa, nchi yangu inatumia hasa tanki la kuchanganya na kuchujua lenye impela mbili aina ya SJ, ambalo ni tanki la kuchanganya na kuchujua kwa mchanganyiko wa mitambo na hewa. Kasi ya impela ni ya chini kiasi, hewa ya shinikizo la chini huingizwa kupitia shafu tupu, na kusababisha uingizaji hewa sawa, mtiririko thabiti wa madini ghafi, matokeo mazuri ya kuchanganya, matumizi ya chini ya nishati, na impela zilizofunikwa kwa mpira kwa maisha marefu ya huduma.

5.5.3 Mbinu ya Uendeshaji wa Utoaji Mchanganyiko

Utoaji mchanganyiko unaweza kugawanywa kuwa uleaji wa cyanidi unaovurugwa mfululizo na uleaji wa cyanidi unaovurugwa kwa vipindi kulingana na mbinu yake ya uendeshaji. Katika uleaji unaovurugwa mfululizo, mchanganyiko wa maji na madini hutiririka kuelekea chini kupitia matangi kadhaa ya uleaji yanayovurugwa yaliyounganishwa kwa mfululizo. Wakati mchanganyiko wa maji na madini hauwezi kutiririka kwa mvuto, unaweza kusukumwa kwa pampu. Kwa kawaida, slurry inapaswa kusogezwa kwa mvuto ili kupunguza idadi ya shughuli za kusukuma na kupunguza matumizi ya umeme. Katika uchujaji wa mzunguko wa kusagwa wa mara kwa mara, mchanganyiko wa madini huingizwa kwenye matangi kadhaa ya uchujaji yanayosagwa yaliyopangwa sambamba. Mwisho wa uchujaji, mchanganyiko wa madini hutolewa kwenye tangi la kuhifadhia, na mchanganyiko mwingine wa madini huingizwa kwenye matangi ya uchujaji yanayosagwa kwa ajili ya uchujaji.

Utoaji wa cyanidi kwa mchanganyiko endelevu hutumika zaidi katika vichujio vya dhahabu. Utoaji wa cyanidi kwa mchanganyiko wa mara kwa mara hutumika tu katika vichujio vidogo, wakati wa kuchakata madini fulani ya dhahabu yasiyoyeyuka kwa urahisi, au wakati suluhisho jipya la cyanidi linahitajika kwa kila hatua ya utoaji.

Utoaji wa cyanidi unaoendelea kwa kuchanganywa kwa kawaida hufanywa katika matangi 3 hadi 6 ya kutoa yanayochanganywa yaliyounganishwa kwa mfululizo.

Kwa kawaida, matangi ya uyeyushaji huwekwa katika mpangilio wa ngazi, kuruhusu mchanganyiko wa tope kupita katika kila tangi kwa usawa na mfululizo. Muda wa mchanganyiko wa tope kupita katika kila tangi la uyeyushaji unapaswa kuwa sawa na au mrefu kidogo kuliko muda wa uyeyushaji unaohitajika chini ya hali hizo za uyeyushaji. Ikilinganishwa na uyeyushaji wa mara kwa mara, uyeyushaji endelevu unaovurugwa (CSL) hupunguza muda wa kupakia na kupakua, una uwezo mkubwa zaidi wa usindikaji wa vifaa, huruhusu utenganishaji endelevu wa ganda na kioevu cha lindi lililoyeyushwa, huondoa hitaji la matangi ya kuhifadhia, hupunguza eneo la kiwanda na matumizi ya umeme, na hurahisisha uendeshaji wa kiotomatiki wa mchakato na kuboresha mazingira ya kazi. Mbinu hii ya uendeshaji inaweza kutumika katika vichujio vingi vya dhahabu.

Utoaji wa madini kwa kuchanganywa mara kwa mara kwa kawaida hutumika katika vichujio vya dhahabu vyenye uwezo wa usindikaji wa chini ya tani 100 kwa siku. Vikusanyaji vikubwa mara nyingi huhitaji matangi kadhaa au hata kumi na mbili ya uchujaji yanayofanya kazi sambamba. Sluri iliyochujwa hupelekwa kwenye tangi la kuhifadhi kwa ajili ya utenganisho wa mchanganyiko wa gumu na kioevu kwa awamu. Sluri katika tangi la kuhifadhi lazima ikorogwe kila mara ili kuzuia chembe za madini zisitule.

Uwiano wa kioevu kwa kigumu wakati wa uchimbaji kwa cyanidi kwa kuchanganywa kwa kawaida ni 1:1. Wakati uchimbaji na kusafisha hufanywa katika tanki moja la uchimbaji, maji ya kusafisha yanaweza kuongezwa mwishoni mwa uchimbaji ili kupunguza unene wa mchanganyiko hadi uwiano wa kioevu kwa kigumu wa 3:1.

5.5.4 Utengano wa Gaso na Kioevu na Kusuwa kwa Lindi ya Uchimbaji Lindi ya uchimbaji ya cyanidi inayochanganywa inahitaji utenganisho wa gaso na kioevu ili kupata suluhisho safi, la thamani kwa ajili ya kutengeneza dhahabu. Ili kuboresha urejeshaji wa dhahabu, sehemu ya mzigo mgumu baada ya utenganishaji wa mzigo mgumu na kioevu lazima isafishwe ili kurejesha suluhisho lenye dhahabu kwa kiwango kikubwa iwezekanavyo. Katika uzalishaji, njia za kutenganisha kwa kupiga maji (decantation), uchujaji, na kitanda cha kioevu (fluidized bed) zinaweza kutumika kwa utenganishaji wa mzigo mgumu na kioevu na kusafisha slurry ya uchujaji.

5.5.4.1 Njia ya decantation Wengi wa wachimbaji wa madini ya dhahabu nchini kwangu hutumia decantation kwa ajili ya kutenganisha kati ya imara na kioevu na kuosha slurry ya uchujaji. Nje ya nchi, njia hii hutumika hasa Amerika Kaskazini. Decantation hugawanywa katika decantation ya vipindi na decantation endelevu.

A. Mbinu ya Kujaza na Kutokwa Mara kwa Mara

Utoaji wa mara kwa mara hutumika sana kwa utenganishaji wa mchanganyiko imara na kioevu wa pulpu ya uchujaji wa cyanidi inayofanyika kwa vipindi, na unaweza kufanywa kwenye tanki la kutulia au kizidishaji. Wakati ukitumia tanki la kutulia, baada ya ute wa uchujaji kusafishwa, suluhisho lililosafishwa lenye dhahabu hutolewa kwa kutumia siphon yenye kibofu na kupelekwa kutulia dhahabu. Ute uliobaki uliokusanywa hurudishwa kwenye tanki la uchujaji linalozungushwa kwa kusagwa ili kuoshwa na suluhisho la cyanidi ya sodiamu lenye mkusanyiko mdogo. Kisha rojo husafirishwa kurudi kwenye tangi la kutulia kwa ajili ya kutenganisha. Mchakato huu hurudiwa mara kadhaa hadi kiwango cha dhahabu katika kimiminika cha kuoshea kiwe kidogo sana. Wakati kutumia kizibishio kwa ajili ya utenganishaji wa ganda na kimiminika, rojo la uchujaji husafirishwa kwenye kizibishio kwa ajili ya kutenganisha. Maji yaliyotiririka zaidi hutumwa kusitisha dhahabu, na maji yaliyobaki hurudishwa kwenye tangi la uchujaji linalotiwa mchanganyiko ili kuoshwa kwa kutumia suluhisho la sodiamu cyanidi lililo hafifu. Kisha, mchanganyiko huo hurudishwa kwenye kichachishaji kwa ajili ya kutenganisha maji na madini. Mchakato huu hurudiwa mara kadhaa hadi kiwango cha dhahabu katika maji yaliyotiririka zaidi kiwe kidogo sana. Kiasi cha dhahabu katika suluhisho la kuosha kwa kawaida huwa kidogo, kwa hivyo mbinu ya kuongeza mkusanyiko hatua kwa hatua inaweza kutumika kwa ajili ya kuosha. Suluhisho la kwanza la kuosha, baada ya kurekebisha mkusanyiko wa sodiamu cyanidi na pH, hutumika kama kichocheo cha kuyeyusha kwa ajili ya kundi linalofuata la nyenzo zenye dhahabu. Mchanganyiko wa pili wa kuoshea hutumika kama dawa ya kwanza ya kuoshea kwa ajili ya mchanganyiko unaofuata wa tope la uchimbaji la malighafi, na kadhalika, huku mkusanyiko ukiongezeka hatua kwa hatua. Mchanganyiko wa mwisho wa kuoshea hutumia maji safi kama dawa ya kuoshea.

Utoaji wa mara kwa mara una muda mrefu wa uendeshaji, unahitaji kiasi kikubwa cha suluhisho, na unachukua eneo kubwa. Kwa sasa, hutumika nadra katika viwanda, tu katika vituo vya cyanidi vyenye uwezo mdogo wa usindikaji.

B. Njia Endelevu ya Kuchuja kwa Mtiririko Kinyume

Njia za kuendelea za kutenganisha zinazotumika viwandani kwa kawaida ni njia za kutenganisha kinyume (zinazoitwa mchakato wa CCD), ambapo sluri ya uchimbaji na suluhisho la kuosha husogea katika mwelekeo tofauti. Uendeshaji hufanyika katika vifinyizo kadhaa vya safu moja au vya safu nyingi vilivyounganishwa kwa mfululizo.

a. Uimarishaji wa tabaka moja, Usafishaji endelevu wa mtiririko wa kinyume

Vinyweshaji vya tabaka moja kadhaa vilivyounganishwa mfululizo vinaweza kutumika kwa ajili ya utenganishaji wa ganda na kioevu na uosheni endelevu wa mtiririko kinyume wa slurry ya uchimbaji iliyotiwa mchanganyiko. Mchakato wa kawaida unaonyeshwa katika Mchoro 5-19. Njia ya kuongeza unene ya tabaka moja yenye kusafisha mfululizo kwa mtiririko kinyume ina faida za uendeshaji rahisi, kiwango cha juu cha kusafisha dhahabu iliyoyeyuka, na urahisi wa kiotomatiki. Hata hivyo, kifaa kinachukua eneo kubwa na slurry inahitaji kusukumwa mara nyingi.

Mchoro 5-19 Mchoro wa mtiririko wa kawaida wa kusafisha kwa mwelekeo wa mfululizo na kupindua kinyume

Kwa hivyo, viwanda vingi vya cyanidi huwa vinatumia mchakato endelevu wa kuosha kwa mtiririko kinyume kwa kutumia vinyonyo vya hatua nyingi.

Ili kuboresha ufanisi wa mkusanyiko na kupunguza eneo la vifaa, mwishoni mwa miaka ya 1970, mgodi wa dhahabu wa Elandsrand nchini Afrika Kusini na Silver King Mining na Houston International Minerals huko Nevada, Marekani, zilitumia mfululizo aina mpya ya kizidishaji chenye ufanisi mkubwa. Elandsrand ilitumia kwa kuyumbisha mtiririko wa ziada wa hydrocyclone, wakati Silver King na Houston walitumia kwa kuosha kwa mtiririko kinyume (countercurrent decant) la slurry ya uchujaji. Slurry hupunguzwa gesi kwanza kisha kuchanganywa kabla ya kuingia kwenye kiyumbishaji (Mchoro 5-20). Kifukuzi huongezwa kwenye kichanganyaji katika angalau hatua tatu ili kuchanganyika na sluri. Kichanganyaji kimewekewa impela ili kuhakikisha usambazaji sawa wa kifukuzi katika sluri. Mchanganyiko wa tope uliochanganywa na flokulanti hutiririka kwenye tangi la chini la mchanganyaji. Tangi la chini la mchanganyaji limewekewa bati za mwinuko za miale ili kuongeza eneo la mkusanyiko. Mtiririko wa chini uliokusanywa hutolewa kwa kutumia kifaa cha rake. Mchanganyiko uliotengwa huchujwa kupitia floki katika safu ya mfinyazo na kutolewa kupitia mfereji wa juu wa kupitisha ziada. Kizidishaji hiki chenye ufanisi mkubwa ni kidogo kwa ukubwa na kina ufanisi mkubwa sana, hadi mara 10 zaidi kuliko vizidishaji vya kawaida, na kinahitaji uwekezaji mdogo. Hata hivyo, ni nyeti zaidi kwa mabadiliko ya ukubwa wa chembe za madini na sifa zake.

Mchoro 5-20 Muonekano wa msalaba wa kielelezo wa kizidishaji kinene chenye ufanisi mkubwa

1—Kifaa cha kuendesha mkono wa rake; 2—Kifaa cha kuendesha mchanganyaji; 3—Mpipa wa kuongeza flokulaniti;

4—Mchanganyaji; 5—Mkono wa rake; 6—Mpipa wa kulisha; 7—Mteremko wa kupita kupita; 8—Mpipa wa kutoa mchanga uliotulia; 9—Mfumo wa kuondoa gesi

b. Uongezaji wa tabaka nyingi na kusafisha kwa mfululizo kwa mtiririko wa kinyume

Muundo wa kizidishaji cha tabaka nyingi kwa kiasi kikubwa unafanana na ule wa kizidishaji cha tabaka moja kinachoendeshwa katikati, isipokuwa kwamba vizidishaji vingi vya tabaka moja (kawaida 2-5) vimepangwa juu ya jingine. Kifaa cha kuziba tope (lango la kati ya tabaka) kinatumika kati ya tabaka ili kuzuia maji yaliyosafishwa kutoka kwenye tabaka la chini yasifikie kwenye tabaka la juu.

Katika nchi yangu, vituo vya uboreshaji wa dhahabu mara nyingi hutumia vinyweshaji vya tabaka mbili au tatu. Mchoro 5-21 unaonyesha kanuni ya kusafisha kwa mtiririko wa kinyume unaoendelea kwa kinyweshaji cha tabaka tatu. Fremu za rake za kila kinyweshaji zimewekwa kwenye shafu moja wima, ambayo inaendeshwa na mota ya umeme kuzunguka. Milango ya kati ya tabaka imewekwa kati ya tabaka, na mabomba ya kupita kupita ya kila tabaka yameunganishwa kwenye tanki la kioevu cha kuosha. Wakati rake inazunguka polepole, mtiririko wa chini wa tabaka la juu unaweza kutiririka kwa urahisi hadi tabaka linalofuata, lakini kioevu kilichosafishwa kutoka tabaka la chini hakiwezi kuingia kwenye tabaka la juu. Mifumo ya kusimamishwa kati ya tabaka imeunganishwa na inaweza kudumisha utulivu wa kiasi kupitia usawa wa hidrostati. Kwa hiyo, tundu la kupitisha ziada la tabaka la chini la kiowevu kilichosafishwa kwenye tanki la kuoshea lazima liwe juu kuliko uso wa kiowevu wa tabaka la juu. Tukichukulia tofauti ya urefu kuwa Δh, thamani yake inaweza kukokotolewa kwa kutumia fomula ifuatayo:

Mlango wa kati ya ghorofa (muonekano wa msalaba)

Mchoro 5-21 Mchoro wa kielelezo wa kanuni ya kusafisha kwa mtiririko wa kinyume unaoendelea wa kizidishi cha tabaka tatu

1—Shafu kuu; 2—Fremu ya rake; 3—Ingizo; 4—Ncha ya kutolea;

5—Mpipa wa kioevu cha kusafishia; 6—Mpipa wa kupita maji; 7—Mpipa wa kioevu cha kusafishia; 8—Mpipa wa kupita maji; 9—Mpipa wa kioevu cha kusafishia; 10—Tangi la kupita maji; 11—Tangi la kioevu cha kusafishia

Katika fomula, △h—ni urefu wa tundu la juu la kupitisha maji kupita juu ya uso wa juu wa kioevu;

h—urefu wa mtiririko wa chini wa juu;

p—mvunjiko wa mtiririko wa chini uliokusanywa;

Po—uzito wa kioevu kilichosafishwa.

Wakati wa uendeshaji, sluri ya uchujaji huingia kwenye safu ya juu kabisa ya kizidishaji chenye safu nyingi kupitia bomba la mlisho. Mtiririko wa chini hupita kila safu mfululizo na hatimaye hutolewa kupitia tundu la chini. Kioevu cha kuoshea (kawaida suluhisho la kuondoa dhahabu) huingia kwenye kioevu cha chini kupitia bomba la kioevu cha kuoshea ili kuosha mtiririko wa chini uliotolewa kutoka kwenye safu ya juu. Mtiririko wake wa ziada huingia sehemu II ya tanki la kioevu cha kuoshea kupitia bomba la ziada, na kisha huingia kwenye kioevu cha pili kupitia bomba namba 7 ili kuosha mtiririko wa chini uliotolewa kutoka kwenye kioevu cha kwanza. Mbali na mtiririko wa ziada kutoka kwa kizidishaji cha pili huingia kwenye sehemu ya I ya tanki la kioevu cha kuoshea kupitia bomba la mtiririko wa ziada; kisha huingia kwenye kizidishaji cha kwanza kupitia bomba la kioevu cha kuoshea namba 9 ili kuosha lindi. Mtiririko wa ziada unaotiririshwa kutoka kwa kizidishaji cha kwanza ni kioevu cha thamani chenye dhahabu. Mchoro 5-22 unaonyesha mchoro wa usawa wa suluhisho wa ufungaji endelevu wa mtiririko kinyume kwa kutumia kizidishaji cha tabaka tatu katika kiwanda cha cyanidi nchini kwangu. Nyenzo yenye dhahabu ilisagwa hadi ukubwa wa 88%-0.037 mm, mkusanyiko wa malighafi ulikuwa 27.8%, mkusanyiko wa mzigo ulioondolewa ulikuwa 57.72%, na kiwango cha kuoshwa kwa dhahabu iliyeyuka kilikuwa 98.86%.

Mchoro 5-22 Mchakato endelevu wa kuosha kwa mtiririko kinyume wa kizidishi cha tabaka tatu katika kiwanda cha cyanidi

Mbinu ya kuchuja

Utenganishaji wa ganda na kioevu na kusafisha katika uchujaji unaweza kufanywa kwa mfululizo au kwa vipindi. Uendeshaji wa mfululizo kawaida hutumia vichujio vya vakum vya silinda na vichujio vya vakum vya diski, wakati uendeshaji wa vipindi mara nyingi hutumia vichujio vya vakum vya fremu na mashine za kuchuja. Uchujaji wa mfululizo ni wa kawaida zaidi katika vituo vya kuongeza mkusanyiko wa dhahabu.

Uchujaji wa mara kwa mara kwa kawaida hutumika kutenganisha kioevu na vitu vigumu katika slurry za cyanidi ambazo ni ngumu kuchuja, na hivyo kuruhusu kuoshwa kwa muda mrefu kwa keki ya kichujio. Hata hivyo, uwezo wake wa usindikaji ni mdogo na unahitaji eneo kubwa zaidi, na kwa kawaida hutumika katika vichujio vya dhahabu vyenye uwezo mdogo wa usindikaji.

Kiwango cha slurry ya uchujaji wa cyanide inayovurugwa ni cha chini kiasi, kwa kawaida takriban 30%. Ili kuboresha uwezo wa usindikaji na ufanisi wa uchujaji wa kichujio, slurry ya uchujaji wa cyanide kwa kawaida huchangwa na kupunguzwa maji kwanza, kisha mtiririko wa chini uliochangwa hutumwa kwenye kichujio. Flokulanti zinaweza kuongezwa wakati wa mkusanyiko ili kufikia mkusanyiko wa chini ya 55% kabla ya uchujaji. Keki iliyochujwa lazima isafishwe mara nyingi ili kurejesha suluhisho lenye dhahabu lililovutwa kwa nguvu. Kwa kawaida, hufuliwa kwanza kwa suluhisho hafifu la sodiamu cyanidi, ikifuatiwa na kufuliwa kwa maji safi. Njia ya kuchuja na kufua ya hatua mbili kwa kawaida hutumika kufua keki ya kichujio. Mchoro 5-23 unaonyesha mchakato wa kuchuja na kufua wa kiwanda cha cyanidi kinachotumia kichanguzi na vichujio viwili.

Mchoro 5-23 Mchakato wa hatua tatu wa kuchuja na kusafisha wa kiwanda cha cyanidi

Kiwango cha kuosha dhahabu iliyoyeyuka katika kiwanda hiki ni 98.27%.

Baadhi ya viwanda vya usindikaji wa cyanidi nchini Afrika Kusini vimechukua matumizi ya vichujio vya mkanda wa vakum vya 60m² na 120m². Kichujio cha mkanda wa vakum kinajumuisha hasa fremu, gurudumu la kuendesha, gurudumu la mkia, mkanda wa duara, mkanda wa kujaza, chumba cha vakum, na sanduku la hewa (Mchoro 5-24). Mikanda ya duara ina mifereji mingi ya msalaba ya kutolea maji, ambapo sehemu ya chini ya mifereji ina mteremko kutoka pande zote mbili kuelekea katikati. Kuna mashimo ya mrefu katikati ya mkanda, shimo moja katika kila mfereji wa kutolea maji kwa ajili ya kukusanya na kutoa maji yaliyochujwa. Maji yaliyochujwa huingia kwenye chumba cha utupu chini ya mkanda. Kitambaa cha kuchuja huwekwa juu ya mkanda, ambao husukumwa na kifaa cha uhamishaji nguvu kando ya gurudumu la kuendesha na gurudumu la nyuma. Sehemu ya juu ya kazi ya mkanda husogea juu ya mto wa hewa, ikishinikiza tu dhidi ya chumba cha ombwe kisichohamishika ndani ya eneo la ombwe, ikiburuzwa kando ya chumba hicho cha ombwe. Ili kuepuka uchakavu, mkanda mwembamba wa kutandaza ulioang'arishwa huwekwa chini ya mkanda. Banda la padding husogea pamoja na banda la mviringo na linaweza kubadilishwa haraka linapochakaa. Mchanganyiko wa tope hutiwa kutoka juu na kichachusho kwenye kitambaa cha kichujio kilichoshikamana vizuri na banda. Uchujaji wa ombwe husukuma mchanganyiko huo kando ya mifereji ya kutiririsha maji ya banda na kupitia mashimo ya kutiririsha hadi kwenye chumba cha ombwe, na kisha hadi kwenye tenki la kuhifadhia. Mikanda ya kuchuja inaweza kugawanywa katika maeneo matatu: eneo la uchujaji wa kunyonya, eneo la kuosha, na eneo la kukauka. Baada ya kupita katika eneo la kukauka na gurudumu la kuendesha, kitambaa cha kuchuja hujitenga na mkanda wa kusafirisha. Keki ya kichujio hupakuliwa na gurudumu la kupakua. Banda la kitambaa cha kichujio hupita kupitia mashine ya kusafishia kwa mvuke, gurudumu la mvutano, na mfumo wa kiotomatiki wa kurekebisha nafasi, na kuendana na mkanda wa usafirishaji kwenye gurudumu la nyuma kwa ajili ya uendeshaji endelevu wa kiotomatiki. Turbidimita imewekwa ili kupima ukungu wa kichujio, na hivyo kuruhusu ufuatiliaji wa wakati halisi wa hali ya utendaji wa kitambaa cha kichujio. Vichujio vya mkanda vinaweza kufanya uchujaji na uoshaaji wa hatua nyingi, havihitaji kusagwa kwa keki ya kichujio, vina uwezo mkubwa wa usindikaji na ufanisi, na huruhusu kubadilishwa kwa urahisi kwa kitambaa cha kichujio. Hata hivyo, vinahitaji uwekezaji mkubwa wa awali, vina gharama kubwa za matengenezo, na ni tata kiasi kuziendesha.

Mchoro 5-24 Mchoro wa kielelezo wa muundo wa kichujio cha mkanda

1—Silinda ya slurry na mgawaji wa slurry; 2—Mgawaji wa maji ya kuosha; 3—Gurudumu la kuendesha;

4—Mikanda endelevu; 5—Kitambaa endelevu cha kichujio; 6—Magurudumu ya mkia

Uchujaji wa mara kwa mara kwa kawaida hutumia mashine za kuchuja za sahani na fremu, lakini mashine za kuchuja za sahani na fremu zinazojiendesha zenyewe pia zinaweza kutumika kwa ajili ya kutenganisha ganda na kioevu na kuosha slurry ya cyanidi.

5.5.4.3 Mbinu ya Kitanda cha Kuyeyushwa

Utenganishaji wa mchanganyiko wa ganda na kioevu na kusafisha mara nyingi hufanywa katika nguzo ya kusafisha ya ganda linalopulizwa (mnara). Nguzo ya kusafisha ya ganda linalopulizwa (mnara) ni silinda ndefu, nyembamba na tupu (Mchoro 5-25). Inatumika hasa kuondoa mchanga wa madini kutoka kwenye slurry ya uchujaji na kuosha mchanga huo wa madini. Inajumuisha sehemu tatu: chumba cha upanuzi, mwili wa nguzo, na sehemu ya chini yenye umbo la koni. Silinda ya mlisho iko katikati ya chumba cha upanuzi, ikiruhusu slurry ya uchujaji kuingia kwenye chumba cha upanuzi kwa urahisi na kwa usawa. Kioevu cha kuoshea huingizwa kutoka kwenye kiunganishi kati ya sehemu ya kuoshea na sehemu ya ukandamizaji, na husambazwa sawasawa katika sehemu ya msalaba ya nguzo kwa kutumia kifaa cha usambazaji. Katika sehemu ya kuoshea, madini ghafi na kioevu cha kuoshea husogea kinyume. Maji yenye suluhisho la dhahabu na chembechembe ndogo za madini katika mchanganyiko huo hutolewa kutoka kwenye kizuizi cha juu cha kupitisha maji pamoja na maji ya kuoshea, na kisha huchujwa ili kupata maji safi yenye suluhisho la dhahabu. Madini hutulia kuelekea chini kupitia chumba cha upanuzi na hufanyiwa uoshaji wa mtiririko kinyume katika sehemu ya kuoshea, na hivyo kuunda kitanda kinachotiririka chenye tabaka la juu nyembamba na tabaka la chini nene. Madini yaliyooshwa hutulia katika sehemu ya ukandamizaji. Katika sehemu ya ukandamizaji, madini hukandamizwa na kusindikwa, hushuka katika hali ya kitanda kinachosogea, na hatimaye hutolewa kutoka chini ya nguzo.

Mchoro 5-25 Mchoro wa kielelezo wa kanuni na muundo wa nguzo ya kusafisha

Ufafanuzi wa Suluhisho Zinazobeba Dhahabu

Suluhisho zenye dhahabu lazima zisafishwe kabla ya kuingia kwenye mchakato wa mvuke wa dhahabu kwa njia ya uhamishaji ili kuboresha ufanisi wa mchakato na kupunguza matumizi ya kemikali.

Maji yenye dhahabu yaliyopatikana kutoka kwa slurry ya uchujaji baada ya kutenganisha vitu vigumu na kioevu na kuosha yana kiasi kidogo cha matope na chembechembe zilizoyeyuka ambazo ni vigumu kuzama. Uchafu huu, unapopelekwa kwenye mchakato wa kuporomoka kwa dhahabu kwa njia ya uhamishaji, utachafua uso wa zinki, kupunguza kiwango cha kuporomoka kwa dhahabu, na kutumia cyanidi katika suluhisho. Kwa sasa, vichujio vya fremu vinatumika sana kuchuja suluhisho zenye dhahabu, ikifuatiwa na mashine za kuchuja kwa shinikizo. Migodi midogo inaweza kutumia sanduku za kuchuja za mchanga na matangi ya kutua.

Sanduku la kichujio cha mchanga linajumuisha kichujio (kitambaa cha kichujio, turubai, au mifuko ya gunia) kilichowekwa juu ya sakafu bandia. Tabaka la changarawe lenye unene wa mm 120-150 na tabaka la mchanga laini lenye unene wa mm 60 huwekwa juu ya kichujio. Kwa kawaida, sanduku mbili za kichujio cha mchanga hutumika kwa ajili ya kubadilishwa mara kwa mara. Mchanga laini unapaswa kubadilishwa wakati wa kusafisha sanduku la kichujio cha mchanga. Kama matangi ya kutengeneza mchujio, vichujio vya mchanga vina ufanisi mdogo wa uzalishaji na athari duni ya uwazi, lakini muundo wao rahisi mara nyingi huwaruhusu kutumika pamoja na vichujio vya fremu.

Vitambaa vya kuchuja vinavyotumika katika ufafanuzi wa suluhisho lenye dhahabu mara nyingi huvurugwa na kabonati, sulfidi, au matope ya madini. Ili kuondoa athari hizi mbaya, tangi la kati la kuhifadhi kawaida halisakinishwi kati ya uchujaji na ufafanuzi ili kupunguza muda wa mgusano kati ya suluhisho lenye dhahabu na hewa, na hivyo kupunguza kiasi cha kaboni dioksidi inayoyeyushwa kwenye suluhisho. Vifaa vya ufafanuzi vinapaswa kusafishwa mara kwa mara, na kitambaa cha kichujio kinapaswa kuoshwa kwa asidi ya hidrokloriki yenye nguvu ya 1%–1.5% ili kuondoa amana za kabonati ya kalsiamu.

Mchoro 5-26 Tangi la mchanganyiko wa hewa lenye sakafu tambarare

1—Kingaa maji; 2—Valvu ya lango; 3—Mfereji wa kati wa kuinua hewa;

4—Mpipa wa msaada wa chuma cha pua; 5—Mpipa wa kuingiza hewa wa koni; 6—Msingi wa saruji; 7—Tundu la uangalizi; 8—Mfereji wa kulisha; 9—Mfereji wa kutoa; 10—Mpipa wa kupita kupita; 11—Mpipa wa kutolea maji

Mfano wa matumizi ya uchimbaji dhahabu kwa cyanide kwa njia ya kutikisa: Kiwanda cha zamani cha cyanide katika mgodi wa dhahabu wa Sint Helena, kilichoanza kufanya kazi mwaka 1951, kilijengwa upya kutokana na ongezeko la ujazo wa madini ghafi, kutu kali kwenye kiwanda, vifaa vilivyopitwa na wakati, na kupungua kwa uokoaji wa dhahabu. Muundo wa kiwanda kipya ulijumuisha mbinu za kusaga kutoka kiwanda cha zamani tangu 1956 na mgodi wa dhahabu wa Leslie tangu 1963, pamoja na uzoefu kutoka kichujio cha Kinross tangu 1967 katika kupunguza gharama za uzalishaji na kuokoa kazi. Kiwanda kipya kilikamilika na kuanza kufanya kazi mnamo Septemba 1976, kikiwa na uwezo wa kuchakata tani 300,000 za madini kila mwezi. Kiwanda kipya kimeondoa shughuli za kupanga na kusaga miamba taka; madini ni laini, na madini kutoka mgodini huingizwa moja kwa moja kwenye kusaga cha ndani (autogenous mill) au huingizwa pamoja na mipira ya chuma ya mm 100. Mfumo wa mzunguko uliofungwa unaojumuisha kusaga cha ndani (autogenous mill) na kusaga cha Krebs hydrocyclone hutumika kusaga madini hadi ukubwa wa -200 mesh. Baadaye, slurry hiyo huingizwa kwenye matangi kumi ya kusagwa kwa hewa yenye sakafu tambarare (Mchoro 5-26) kwa ajili ya cyanidation. Slurry hiyo huzungushwa kupitia kifaa cha kuinua kwa hewa kilicho katikati ya tangi, kikiwa kimezungukwa na vinyunyizio sita vya hewa ya shinikizo la juu ili kusagusa slurry na kuzuia kutengeneza mchanga. Mchanganyiko uliyolehemu huchujwa kwa kutumia kichujio cha utupu. Kioevu cha thamani hufanywa kuwa safi kwa kutumia sanduku la kichujio cha mchanga la mtiririko wa juu na hewa yake kuondolewa kwa kutumia mnara wa Klaus wa kuondoa gesi. Matope ya dhahabu yanayopatikana kutokana na uchimbaji kwa kutumia unga wa zinki huondolewa maji kwa kutumia kichujio cha mkanda kilalalo na kisha kuchomwa kwenye tanuri la handaki. Baada ya kuchomwa na kukauka, matope ya dhahabu huyeyushwa kwenye tanuri kubwa la umeme wa mviringo ili kupunguza muda wa kuyeyusha. Vumbi hukusanywa kwa kutumia mkusanyaji wa vumbi wa mfuko.

Mwamba mpya wa dhahabu wa Occidental huzalisha slate na mchanga wa mchanganyiko uliosilikifishwa wenye chembechembe ndogo unaobeba dhahabu, unao na gramu 8.7 za dhahabu kwa tani, takriban 11% chalcopyrite, na 1–21% pyrrhotite. Ili kupunguza matumizi ya cyanidi na kuboresha urejeshaji wa dhahabu, oksidi ya risasi huongezwa wakati wa uondoaji kwa cyanidi pamoja na udhibiti makini wa alkali ya uondoaji. Mtiririko wa usindikaji unaonyeshwa katika Mchoro 5-27, ukiwa na uwezo wa usindikaji wa tani 8000 kwa mwezi. Madini ghafi yanakandwa hadi mm 9.5, na kisha kusagwa hadi mesh ya 90%-200 kwa kutumia chokaa, cyanidi, na oksidi ya risasi katika mchakato wa kusaga wa mzunguko-funge wa hatua mbili. Maji yaliyotiririka kutoka kwa slurry ya uchujaji huchangwa na kisha kupelekwa kwenye tanki nne za kuchanganya za Deverow zilizounganishwa mfululizo kwa ajili ya uoksidishaji kwa cyanidi kwa saa 30. Maji yaliyotiririka kutoka kwa slurry iliyochangwa ya uchujaji na kioevu cha kuosha kutoka kwa maji yaliyotiririka chini hurudishwa kwenye shughuli ya kusaga. Mtiririko wa ziada wakati wa uondoaji una 0.06% NaCN na 0.007% CaO. Matumizi ya kemikali yalikuwa: NaCN kilo 1.14 kwa tani, CaO kilo 1.4 kwa tani, PbO gramu 300 kwa tani. Mbali na hayo, maji yaliyotiririka (mchanganyiko wenye dhahabu) kutoka kwenye lindi lililokusanywa la madini ghafi yalisafishwa, yaliondolewa oksijeni, na kufanyiwa uhamishaji kwa kutumia unga wa zinki ili kuzalisha chembechembe zenye dhahabu. Baada ya kuchoma, kichocheo cha oksidi kiliwekwa kwa ajili ya kuyeyusha, na kuzalisha ingoti za dhahabu za aloi zenye shaba nyingi. Ingoti hizi kisha ziliyeyushwa na salfa ili kuondoa baadhi ya shaba, na kutoa ingoti ya dhahabu ya aloi yenye dhahabu 86%, fedha 4%, na metali za msingi 10% (hasa shaba). Kiwango cha urejeshaji wa dhahabu kilikuwa 91%. Ingawa kiwanda kimeacha uzalishaji, uzoefu wake wa uzalishaji una umuhimu fulani wa vitendo.

Mchoro 5-27 Mpangilio wa mtiririko wa Mgodi Mpya wa Dhahabu wa Oxytontal

Baada ya masaa 30, maji ya ziada kutoka kwenye mkusanyiko wa slurry ya uchujaji na kioevu cha kuosha kutoka kwenye mtiririko wa chini hurudishwa kwenye operesheni ya kusaga. Mtiririko wa ziada wakati wa uondoaji una 0.06% NaCN na 0.007% CaO. Matumizi ya kemikali ni: NaCN 1.14 kg/toni, CaO 1.4 kg/toni, PbO 300 g/toni. Mtiririko (mchanganyiko wenye dhahabu) kutoka kwa mkusanyiko wa slurry ya kusaga unasafishwa, unatolewa oksijeni, na kufanyiwa uingizaji wa unga wa zinki ili kuzalisha chembechembe zenye dhahabu. Baada ya kuchoma, kiongezaji cha oksijeni huongezwa kwa ajili ya kuyeyusha ili kuzalisha ingoti za dhahabu za aloi zenye shaba nyingi. Ingoti hizi kisha hutungwa na salfa ili kuondoa baadhi ya shaba, na kuzalisha ingoti za dhahabu ya aloi zenye 91% dhahabu, 4% fedha, na 10% metali za msingi (hasa shaba). Kiwango cha urejeshaji wa dhahabu ni 91%. Ingawa kiwanda kimeacha uzalishaji, uzoefu wake wa uzalishaji una umuhimu fulani wa vitendo. 5.5.6.2 Utoaji wa Dhahabu kwa Njia ya Flotation na Sianidi

Kituo cha kuimarisha madini ya dhahabu nchini kwangu kinachakata madini ya quartz yenye pyrite. Madini kuu ya chuma ni pirit, pirrotiti, sfaleriti, galena, kalkopirit, magnetiti, argentiiti, na dhahabu asilia. Madini yasiyo ya thamani ni hasa kuwartsi, serisiti, plagioklasi, dolomaiti, amfiboli, na kaolini. Dhahabu asilia imegawanywa katika maumbo ya mviringo, marefu, na yasiyo ya kawaida ndani ya chalcopyrite, pyrite, na quartz. Madini ghafi yana takriban gramu 10 kwa tani za dhahabu na asilimia 0.11 za shaba.

Kiwanda kinatumia mchakato mchanganyiko wa flotation na uchimbaji wa dhahabu kwa cyanidi. Baada ya flotation mchanganyiko na flotation tofauti, madini ghafi hutoa mkusanyiko wa dhahabu-shaba na mkusanyiko wa dhahabu-sulfuri. Kikolezo cha dhahabu-shaba kina gramu 500–1000 za dhahabu kwa tani na asilimia 41 ya shaba, na kiwango cha urejeshaji wa dhahabu ni takriban asilimia 50 na kiwango cha urejeshaji wa shaba ni takriban asilimia 50. Kikolezo cha salfa chenye dhahabu kina gramu 80–100 za dhahabu kwa tani, chini ya asilimia 0.11 ya shaba, na asilimia 35–40 ya salfa, kikiwa na kiwango cha urejeshaji wa dhahabu cha takriban asilimia 40. Kikolezo cha dhahabu na shaba hupelekwa kwenye kiwanda cha kuyeyusha kwa uchakataji zaidi, wakati kikolezo cha salfa chenye dhahabu hutumika kwa uzalishaji wa dhahabu mahali hapo kupitia mchakato wa cyanidi unaosagwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5-28. Kikolezo cha salfa chenye dhahabu kinapondwa tena hadi ukubwa wa 98%-0.074 mm na kina pH ya 11. Baada ya kuyeyushwa (kwa kuongeza kigandishi Na. 3), xanthate, mafuta ya Na. 2, na chumvi zinazoyeyuka huondolewa, na kusababisha mkusanyiko wa chini kuwa 25%-30%. Mtiririko wa chini kisha hupelekwa kwenye tanki tano zilizounganishwa mfululizo na zinazochanganywa kwa mitambo kwa ajili ya uchujaji kwa cyanidi. Mabomba kadhaa ya hewa iliyobanwa pia huingizwa kwenye matangi kwa ajili ya kuongeza hewa. Kiwango cha cyanidi ya sodiamu wakati wa uondoaji ni 0.1%-0.12%, pH ni 10, na baada ya masaa 24 ya uondoaji, kiwango cha uondoaji wa dhahabu ni 94.2%. Mchanganyiko uliyolehemu husafirishwa kwenye kichachulizi cha tabaka tatu kwa ajili ya utenganishaji wa imara na kioevu na uosheni endelevu wa mtiririko kinyume. Matope ya cyanidi yana takriban gramu 2 za dhahabu kwa tani na sulfuri ya 35%–40%. Baada ya kukauka kiasili katika bwawa la matope, huuzwa kama mkusanyiko wa sulfuri. Maji yanayotiririka (mchanganyiko wa thamani) kutoka kwenye kichachulizi cha tabaka tatu yana zaidi ya gramu 10 za dhahabu kwa kila mita ya ujazo. Baada ya kuchujwa kwenye kichujio cha mchanga, hutumwa kwenye bafu ya uhamishaji kwa waya wa zinki ili kusababisha mkusanyiko wa dhahabu. Asetati ya risasi huongezwa wakati wa mchakato wa uhamishaji, na kufanikisha kiwango cha utengenezaji wa dhahabu cha 99.51%. Mchanganyiko usio na dhahabu (mchanganyiko hafifu) una gramu 0.1–0.05 za dhahabu kwa mita ya ujazo. Sehemu ya suluhisho hili hurudishwa kwenye tabaka la chini la kizidishi cha tabaka tatu kwa ajili ya kuoshwa, huku iliyobaki ikitibiwa kwa poda ya kuegesha na kutupwa.

Mchoro 5-28 Konzentre ya sulfuri yenye dhahabu kutoka kiwanda cha uboreshaji nchini China

Mtiririko wa mchakato wa cyanidation ulioshushwa

Matope ya dhahabu yanayopatikana kutokana na mvuke wa dhahabu yana asilimia 2%~5% ya dhahabu. Baada ya kuoshwa kwa asidi ya salfa, kukaushwa na kuchomwa, nitrati na borax huongezwa kama vichocheo na kuyeyushwa katika konveta ili kuzalisha mchanganyiko wa dhahabu wenye asilimia 40%~50% ya dhahabu. Kiwango cha urejeshaji wa dhahabu katika uchomeleaji kinifikia 98%, na kiwango cha jumla cha urejeshaji wa dhahabu ni 85%. Matumizi ya vifaa (kg/toni) kwa ajili ya usindikaji wa mkusanyiko wa sulfuri wenye dhahabu katika kiwanda hiki ni: cyanidi ya sodiamu 7.22, aseteti ya risasi 0.36, waya wa zinki 5.17, poda ya kuegesha 6.95. Kutokana na kiwango cha chini cha shaba katika madini ghafi, kiwanda sasa kimeondoa utenganishaji wa kufufua. Mkusanyiko mchanganyiko wa kufufua unasagwa tena na kisha kutibiwa moja kwa moja kwa cyanidi ili kutoa dhahabu, kwa kutumia mchakato wa uchujaji mara mbili na uosheni mara mbili. Mchanganyiko wa maji ya uyeyushaji wa cyanidi kutoka hatua ya pili hupelekwa kwenye kizidishaji cha tabaka tatu kwa ajili ya utenganishaji wa vitu vigumu na maji na uosheni wa kinyume. Maji yanayotiririka juu hurudishwa kwenye hatua ya kwanza ya uyeyushaji wa cyanidi, na maji yanayotiririka chini huchujwa kwa utupu ili kupata mkusanyiko wa sulfuri kwa ajili ya kuuza. Hatua ya kwanza ya slurry ya cyanide hufanyiwa utenganishaji wa ganda na kioevu na uosheni wa kinyume katika kichachulizi cha hatua tatu. Kioevu cha thamani kinachotokana na hili, baada ya kuclairifia katika kichachulizi cha fremu, hupelekwa kwenye mchakato wa kuporomolea dhahabu kwa kutumia unga wa zinki. Matope ya dhahabu yanayotokana nayo hukaushwa na kupelekwa kwenye kichanganuzi kwa ajili ya kuyeyushwa. Kimiminika kisicho na madini mengi kinachopatikana kutokana na uhamishaji na kimiminika kilichochujwa kutoka kwa uchujaji wa ombwe wa mtiririko wa chini wa kizidishi cha hatua tatu, isipokuwa sehemu inayorejeshwa kwa matumizi kama kimiminika cha kuoshea, hurejeshwa kwa kutumia uchachuaji wa asidi ya salfa ili kurejesha cyanidi. Baada ya kufyonzwa na suluhisho la sodiamu haidrokisidi, hupatikana suluhisho la alkali la sodiamu cyanidi lenye asilimia 20.351 ya sodiamu cyanidi na asilimia 0.671 ya sodiamu haidrokisidi, ambalo hurudishwa kwenye mchakato wa uchujaji kwa cyanidi, na hivyo kuokoa kiasi kikubwa cha sodiamu cyanidi.

Kiwanda kingine cha uchakataji wa madini ya dhahabu nchini kwangu huchakata madini ya quartz yenye dhahabu na pyriti. Madini makuu ya chuma ni pyriti, magnetiti, limoniti, molibdeniti, na dhahabu asilia, wakati madini yasiyo na thamani ni quartz, kabonati, plagioklasi, na serisiti. Madini ghafi yana gramu 6 za dhahabu kwa tani, na chembe ndogo za dhahabu zimeunganishwa kwa karibu na pyriti. Kiwanda hicho kinatumia mchakato mchanganyiko wa flotation na cyanidation inayochanganywa kwa kuchanganywa kwa ajili ya uchimbaji wa dhahabu (Mchoro 5-29). Madini ghafi hufanyiwa uchujaji kwa hewa ili kupata mkusanyiko wa salfa wenye dhahabu, unaojumuisha gramu 117.5 kwa tani za dhahabu, gramu 43.17 kwa tani za fedha, gramu 0.18% za shaba, gramu 0.05% za molibdenamu, 25.26% salfa, na 1.54% kaboni, na kiwango cha urejeshaji wa dhahabu cha 96%. Baada ya uchanganyaji, uchujaji, na kuondolewa kwa kemikali, mkusanyiko wa sulfuri wenye dhahabu husagwa tena mfululizo katika hatua mbili hadi ukubwa wa chembe wa 98%-0.044 mm, na kisha huingizwa kwenye matangi manne ya uyeyushaji yanayotiwa mchanganyiko kwa mashine yaliyofungwa vifaa vya kuongeza hewa kwa ajili ya uyeyushaji wa cyanidi. Chokaa hutumika kama alkali ya kinga na huongezwa kwenye kusaga cha hatua ya kwanza. pH ya uchujaji ni 10, mkusanyiko wa cyanidi ya sodiamu ni 0.1%, muda wa uchujaji ni masaa 36, mkusanyiko wa laini ni 25%–30%, na kiwango cha uondoaji wa dhahabu hufikia 94%–96%. Mchanganyiko wa uondoaji hutenganishwa kuwa imara na kioevu na hufanyiwa usafishaji endelevu wa mtiririko kinyume kwa kutumia kichachulizi cha tabaka mbili na kichujio, na hivyo kufikia kiwango cha usafishaji wa dhahabu cha zaidi ya 98%. Maji ya dhamana yenye dhahabu, yenye kiwango cha dhahabu cha 20 g/m³, husafishwa kwenye kichujio cha mchanga kwa kuongeza aseti ya risasi, na kisha hutumwa kwa ajili ya mvuke wa uhamishaji na mvuke wa zinki. Muda wa mvuke wa uhamishaji ni dakika 90, na hufikia kiwango cha mvuke wa uhamishaji wa dhahabu cha zaidi ya 99%. Matope ya dhahabu huchomwa na kumiminwa kwenye ingoti ili kupata dhahabu mchanganyiko. Maji ya kuondoa dhahabu yana takriban gramu 0.06 za dhahabu kwa kila mita ya ujazo na kwa kawaida hutupwa baada ya kutibiwa kwa poda ya kutoa rangi au gesi ya klorini. Keki ya kichujio (baki za cyanidi) baada ya uchujaji na uoshaaji hutumwa kwenye mfumo wa kuelea wa molybdenum, ambapo gramu 8000 kwa kila tani ya glasi ya maji, 80 g/ton ya petroli, na 60 g/ton ya mafuta ya nambari 2 huongezwa ili kuzalisha mabaki ya molybdenum yenye molybdenum 13%. Baada ya kuchoma kwa oksijeni, mabaki ya molybdenum hupitia matibabu ya kemikali ili kuzalisha amoniumu molybdate na mabaki. Tailings zilihifadhi takriban gramu 300 za dhahabu kwa tani, hasa kutokana na upotevu wa dhahabu uliosababishwa na uvyongezaji wa baadhi ya vitu vyenye kaboni katika mkusanyiko wa sulfuri wenye dhahabu. Tailings zilirudishwa pamoja na mkusanyiko wa sulfuri wenye dhahabu kwa ajili ya uchujaji kwa cyanidi ili kurejesha dhahabu. Tailings za flotation ya molybdenum zilikuwa na takriban gramu 25%–30% za sulfuri na ziliuzwa kwa kiwanda cha asidi ya sulfuri. Matumizi ya vifaa (kg/toni) kwa ajili ya kuchakata mkusanyiko wa sulfuri wenye dhahabu yalikuwa: cyanidi ya sodiamu 8; chokaa 12; aseti ya risasi 3; waya wa zinki 2–3. Baadaye, kiwanda kilipata maboresho ya kiufundi; mchakato wa kutiririsha dhahabu kwa kutumia waya wa zinki ulibadilishwa na mchakato wa kutiririsha dhahabu kwa kutumia unga wa zinki. Baada ya kuyeyushwa, suluhisho lenye dhahabu lilitumwa kwenye kifaa cha kuondoa hewa kwa ajili ya kuondoa oksijeni, kisha kufuatiwa na mkusanyiko wa dhahabu kwa kutumia unga wa zinki. Hii iliongeza kiwango cha dhahabu katika matope ya dhahabu, kupunguza matumizi ya zinki na flux, na kuboresha kiwango cha jumla cha urejeshaji wa dhahabu.

Mchoro 5-29 Mchoro wa mtiririko wa kiwanda cha uboreshaji wa madini ya dhahabu nchini kwangu kwa ajili ya uchimbaji wa dhahabu kwa matibabu ya cyanidi inayotiwa mchanganyiko