Введение

Традиционная обработка золота методом карбонирования в выщелачивании (CIL) полностью зависит от натрия цианида для растворения частиц золота из дробленого руды, при этом активированный уголь адсорбирует растворенные комплексы золота одновременно внутри танков выщелачивания с перемешиванием. Экстремальная токсичность цианида вызвала более строгие экологические законы в Западной Африке, Юго-Восточной Азии и Латинской Америке; многие региональные правительства ограничивают или запрещают транспортировку, хранение и использование цианида, вынуждая горняков искать альтернативы.

Широко распространено заблуждение, что оборудование CIL совместимо только с цианидной химией. На самом деле, основная механическая схема CIL — непрерывное перемешивание суспензии, окислительная аэрация, циркуляция гранулированного активированного угля и разделение твердого на жидкое — не зависит от цианида в частности. Множество нетоксичных реагентов для выщелачивания могут заменить цианид и обеспечить полноценные цианидные циркуляции CIL, хотя каждый альтернативный реагент имеет уникальные пределы применимости для различных типов золотоносных руд. Этот гайд объясняет проверенные технологии цианидного CIL, условия применимости, преимущества и недостатки по стоимости, данные из африканских месторождений и критические различия в операционной деятельности по сравнению с традиционными цианидными CIL.

Основной механизм СИЛ: гибкость реагентов

CIL имеет два независимых функциональных этапа: 1. Этап выщелачивания: химическое реагентное вещество растворяет твёрдое металлическое золото в растворимые комплексы золота в водной суспензии. 2. Этап адсорбции: активированный уголь захватывает растворенные комплексы золота из жидкой суспензии, затем следует выщелачивание угля, электролиз и плавка золота.

Танки, мешалки, вентиляторы, насосы для фильтрации угля, системы переноса угля являются механическим оборудованием. Им не требуется химия цианида для работы. Любой экстракционный реагент, создающий устойчивые растворимые комплексы золота, адсорбируемые активированным углем, может работать на существующей инфраструктуре CIL с незначительными коррекциями pH, температуры и добавок, без необходимости значительного ремонта оборудования. Четыре основных нецианистных ликвиданта были проверены на промышленном внедрении CIL без цианида по всему миру.

Топ 4 коммерчески выгодных без цианида реагентов для СИЛ

1. Тиосульфат (самый зрелый промышленный заменитель цианида)

Рабочая система: тиосульфат натрия + аммиак + медный катализатор. Золото образует устойчивые комплексы золото-тиосульфат, адсорбируемые на кокосном активированном угле в стандартных CIL-танках.Лучший рудный подбор:Углеродистые предварительно-выщелаченные золото-содержащие руды, углеродсодержащие сульфидные руды. В испытаниях на рудниках в Эфиопии тиосульфатный CIL достиг 91,5% извлечения золота по сравнению с 61,7% для цианистого CIL на углеродсодержащих рудах, так как углерод не адсорбирует тиосульфатные комплексы золота, в отличие от цианистых молекул золота.Ограничения:Высокое потребление реагентов; требуется строгий контроль pH; ионы меди конкурируют с золотом за места адсорбции на угле, что требует модифицированного активированного угля для стабильной эффективности CIL.

2. Экологически чистый компаунд для выщелачивания золота (Общего назначения, выбор для африканских рудников)

Специализированный смешанный неорганический порошок, предназначенный для прямой замены цианида без модификации оборудования для стандартных CIL/CIP-производств. Соответствует диапазону pH, скорости перемешивания и правилам адсорбции углерода, характерным для работы с цианидом.Лучший рудный подбор:Оксидированные кварцевые золотоносные руды, аллювиальные твёрдые рудные хвосты, обычные пиритовые сульфидные золотоносные руды по всей Западной Африке. Наиболее широко применяемый вариант без цианида для малых горнодобывающих предприятий Ганы, Мали, Буркина-Фасо, так как операторы следуют одинаковым цианидным СИЛ-процедурам без дополнительного обучения.Ограничения:Проприетарная формула с ограниченным региональным объемом поставок в отдаленных африканских деревнях.

3. Тиоура (Быстрокислотный CIL для высокосульфидных руд)

Система щелочного выщелачивания (pH 1–2) с феррическим окислителем; растворимые соединения золота с тиоурацилом загружаются на активированный уголь в модифицированных низко-рН CIL-танках.Лучший рудный подбор:Арсенопирит, высокосернистый рефракторный золотоносный рудный материал с высоким расходом цианида. Скорость выщелачивания в 2–3 раза выше, чем при использовании цианида.Ограничения:Крепкие кислоты корродируют стандартные покрытия CIL-танков; тиоура разлагается легко при высоких температурах, что требует систем охлаждения; более высокие затраты на реагенты для длительной непрерывной работы.

4. Система галогенидов/бромидов-хлоридов (Высококачественный концентрат CIL)

Бромид + гипохлорит растворяют золото в кислой суспензии; золото-галогенидные комплексы адсорбируются на активированном угле для восстановления в процессе CIL.Лучший рудный подбор:Высококачественные концентраты золота, концентраты по гравитации, требующие окончательного леачения. Карбоновая адсорбционная способность выше, чем тиосульфатная.Ограничения:Сильная коррозия на стальных резервуарах CIL; высокая стоимость реагентов не позволяет обрабатывать низкокачественные партии руды.

Необходимые изменения для существующих линий CIL (полный пересбор не требуется)

1. контроль pH и ORP с перепроверкой калибровкиЦианид работает при pH 10–11 (защита известью). Тиосульфат требует pH 8,5–10; тиура работает при pH 1–2. Установите точные онлайн-приборы для измерения pH, чтобы заменить простые системы дозирования извести.
2. Персонализация активированного угляСтандартный кокосовый уголь подходит для экологичной выщелачивающей пудры. Тиосульфат требует уголь с поверхностной модификацией для блокировки конкуренции меди; системы галогенов используют кислотоустойчивый активированный уголь.
3. Обновление лининга танка для кислотных реагентов: Для CIL с тиоурацилом/галогеном требуется резиновое или эпоксидное покрытие внутри стальных резервуаров для защиты от коррозии кислотами; нейтральный тиосульфат/экологичная порошковая смесь использует оригинальные покрытия резервуаров без изменений.
4. Аэрация, точная настройкаТиосульфат требует меньшего объема воздуха, чем цианид; избыточный кислород ускоряет разложение реагента. Операторы регулируют частоту вентилятора в соответствии со стабильностью реагента.
5. Настройка процесса элюцииНекоцианидные золото-углеродные комплексы требуют модифицированные температуры выщелачивания/смеси реагентов; стандартное выщелачивание цианидом не может полностью снять золото с угля.

90% малых африканских рудных рентгеновских установок может перейти на бесцианистную эксплуатацию с помощью этих низкозатратных модификаций; общие затраты на модернизацию обычно составляют менее 10% от первоначальной стоимости оборудования CIL.

Преимущества и недостатки безцианистного CIL

Основные преимущества

• Нет риска смертельной токсичности; нулевой риск отравления цианидом, уничтожения дикой природы, загрязнения рек
• Упрощение получения разрешений на деятельность со стороны государственных органов по всей Африке; многие регионы отменяют строгие сборы за лицензирование опасных химических веществ
• Высокая степень извлечения для углеродистых предварительно-углеродных золотых руд, где цианид теряет значительное количество золота из-за адсорбции на угле
• Нет дорогостоящей детоксикации цианида для воды хвостов; капитальные и эксплуатационные затраты на обработку сточных вод значительно снижаются
• Сниженный риск конфликтов с местным населением, идеально подходит для рудников в сельской местности рядом с поселками и сельскохозяйственными угодьями

Основные недостатки

• Большинство альтернативных реагентов имеют более высокую стоимость потребления на тонну руды, чемBulk sodium cyanide
• Тиосульфат и тиоурацил быстрее разрушаются в жарком тропическом африканском климате, что повышает образование отходов реагентов
• Узкая адаптация к руде; нет универсального нецианистного реагента, подходящего для всех типов золотоносных руд
• Техническая эксплуатация более чувствительна; небольшие ошибки параметров вызывают резкие падения восстановления по сравнению с устойчивой цианистной химией
• Ограниченный локальный запас реагентов в отдаленных африканских месторождениях по сравнению с широко доступными запасами цианида

Реальный случай: углеродистая золотодобывающая шахта 50 ТПД, Западная Гана (соответствие требованиям по запрету цианида)

В Гане маленькая кооперативная золотодобывающая компания добывала карбонатный кварцит с естественным графитом (предварительное вымывание). Локальные регуляторы запретили использование цианида в пределах района добычи в 2025 году, что вынудило преобразование их существующей установки стандартного цианидного CIL с производительностью 50 ТПД в обработку без использования цианида.

Работа по модернизации завершена:

1. Восстановленная система контроля pH резервуара для работы с тиосульфатом (pH 9,0); добавлены линии дозирования аммиака и меди;

2. Стандартный уголь с углеродом заменен на модифицированный активированный уголь с сопротивлением меди;

3. Уменьшение расхода воздуха вентилятора для замедления окисления тиосульфата;

4. Обновлённая формула выщелачивания углерода для извлечения золота методом тиосульфата

Результат добычи:Оригинальная цианистый CIL восстановление золота составляло только 58% из-за графитового preg-robbing. После перехода на тиосульфат CIL стабилизировался на уровне 86% восстановления. Ежемесячный выпуск золота увеличился на 12,1 тройских унций. Ежемесячные затраты на реагенты увеличились на $920, но экономия на разрешениях на цианистый, детокс-химикатах хвостов и экологических штрафах создала чистую ежемесячную прибыль в размере $2150. Полная стоимость конверсии ($7200) окупилась менее чем за 4 месяца.

Правила выбора для африканских малых горнодобывающих предприятий

Выбирайте безцианистный CIL, если:

• Местное самоуправление ограничивает или запрещает транспортировку, хранение или сброс цианида
• Железная руда содержит углерод/графит, вызывающий значительные потери золота при использовании цианида
• Горнодобывающая компания расположена рядом с реками, сельскими землями и поселками, где действуют строгие требования сообщества в области окружающей среды
• Вы не имеете профессиональных команд по безопасной работе с опасными химическими веществами для обработки цианида

Оставайтесь с стандартным цианидным СИЛ, если:

• Окисленное чистое золото с отсутствием углерода, низким содержанием сульфида
• Удаленные шахты с легким и дешевым доступом к цианиду и без регуляторных запретов
• Очень низкокачественное сырье, требующее минимальных затрат реагентов для сохранения прибыльности
• Шахтеры имеют ограниченные возможности управления точным pH/ORP многоаддитивным нецианистным системами

Гибридный вариант

Многие средние африканские рудники сначала применяют гравитационную предконцентрацию для удаления крупного золота, а затем используют низкотехнологичный безцианистный CIL только для концентратов мелкого золота, что значительно сокращает общее потребление нецианистных реагентов.

Часто задаваемые вопросы для шахтеров

Q1: Нужно ли мне покупать полностью новые танки CIL для обработки без использования цианида?
А: Почти никогда. Все стандартное оборудование CIL механического типа подлежит повторному использованию. Только контроль pH, тип углерода, трубопроводы дозирования и формулы элюции требуют корректировки; основные резервуары, мешалки, воздушные компрессоры остаются без изменений.

Q2: Какой нецианистный реагент лучше всего работает с большинством окисленных золотых руд Западной Африки?
А: Общего назначения экологически чистый твердый растворимый порошок является оптимальным выбором; операторы запускают почти идентичные цианистые CIL-процессы с минимальной подготовкой и без сложных дозировок аммиака/меди.

Q3: Может ли безцианистный CIL достичь полной добычи золота, как это делает цианистный метод?
А: Это зависит от руды. На углеродистых предварительно-растворяющих рудах нецианистные (тиосульфатные) технологии превосходят цианистные. На чистых оксидных рудах обе технологии достигают эквивалентной степени извлечения (82–90%). На сложных много металлов сульфидных рудах результаты зависят от выбора реагентов.

Q4: Допустимы ли нецианистные реагенты в странах Западной Африки?
А: Да. Все основные регуляторы добычи полезных ископаемых в Западной Африке классифицируют эти химические вещества для выщелачивания как неопасные, требующие значительно более простой процедуры регистрации, чем цианид.

Заключение

CIL абсолютно может успешно работать без цианида. Процесс CIL основан на физическом перемешивании суспензии, адсорбции на угле и разделении твердой и жидкой фаз, а не на химии цианида. Множество проверенных нетоксичных ликвидантов, включая тиосульфат, экологический компонентный ликвирующий порошок, тиура и галогены, поддерживают полное цианидсвободное функционирование CIL на существующем оборудовании с минимальными модернизациями.

Нет универсального нецианистного реагента, подходящего для всех типов руд. Тиосульфат доминирует в углеродсодержащих рефракционных золотых рудах; экологичная смешанная пудра подходит для обычных окисленных золотых руд Африки; кислотный тиоурацил ориентирован на руды с высоким содержанием сульфидов. Горням необходимо сначала исследовать минералогию руды, чтобы выбрать правильный реагент, учитывая баланс между скоростью извлечения, стоимостью реагента, стабильностью в климатических условиях и локальным обеспечением химикатами. Для рудников, сталкивающихся с запретами на цианид, давлением со стороны сообщества или постоянной потерей золота при регенерации, цианидсодержащий CIL представляет собой полностью жизнеспособное, коммерчески проверенное долгосрочное решение по добыче.

Получите индивидуальный тест и план обработки руды без цианида для CIL

Если вы планируете перевести текущую CIL-площадку с цианида или построить новую нулевую линию по добыче золота без цианида, отправьте нам отчет по анализу руды, ежедневный объем добычи, климатические условия месторождения и существующую планировку оборудования. Наша команда по переработке минералов проводит лабораторные испытания выщелачивания, рекомендует наиболее экономически эффективное нецианидное реагент, перечисляет необходимые модификации CIL и предоставляет полные руководства по эксплуатации, адаптированные для условий африканских месторождений.

Отправьте свои данные о руде сегодня для получение отчетов по лабораторным тестам, списков настройки оборудования и точных коммерческих предложений по эксплуатационным расходам!