الأكسجين لترشيح الذهب (CIL و CIP)

لماذا يحتاج الترشيح إلى الأكسجين

يشير مقال لشركة Eriez أعادت Austmine نشره في أكتوبر 2020 إلى أن تفاعل الذهب مع السيانيد، الذي تلخصه معادلة إلسنر، يحتاج إلى الأكسجين والسيانيد معًا ليتقدم. وتشرح مراجعة أعدّها K. E. Haque عام 1992، ونشرها Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum، سبب أهمية الأكسجين: فمعظم الذهب يوجد في الحالة العنصرية، وأكسدته ضرورية لذوبانه في محلول السيانيد، والمعالجة بالسيانيد عند درجة pH مرتفعة تساعد هذه الأكسدة بمؤكسد معتدل مثل الهواء أو الأكسجين.

ويشير Haque أيضًا إلى أن التهوية المسبقة للملاط بالهواء أو الأكسجين تخفف الآثار الضارة للكبريتيدات والزرنيخات والأنتيمونات الذائبة على المعالجة بالسيانيد، وإلى أن الذهب المستعصي على المعالجة يمكن تحريره بالتحميص في وجود الأكسجين أو بالترشيح تحت ضغط الأكسجين.

CIP و CIL

في عملية الكربون في اللب (CIP)، كما تصفها براءة الاختراع الأمريكية 4,816,234 (1989)، يُرشَّح الخام المطحون أولًا في سلسلة من الأوعية المقلَّبة، حيث يذوب معظم الذهب، ثم يمر اللب عبر أوعية تمتز فيها حبيبات الكربون المنشط الذهب من المحلول. أما عملية الكربون في محلول الترشيح (CIL) فتجمع الخطوتين معًا: إذ تصف البراءة نفسها الإذابة والامتزاز بأنهما متزامنتان أساسًا، ويصف تدقيق أُجري عام 2019 وفق مدونة السيانيد لمحطة CIL عملها بأنه ترشيح الذهب وامتزازه على الكربون المنشط في الوقت نفسه.

الهواء أم الهواء المُغنى أم الأكسجين النقي

تشرح Eriez أن الأكسجين المحقون يجب أن يذوب أولًا، وأن الانتقال عبر السطح الفاصل بين الغاز والسائل، وهو الأبطأ بين الخطوتين، يتحكم عادةً في المعدل؛ وحقن الغاز مباشرة في خزان الترشيح يوسّع هذا السطح الفاصل. وإضافة البيروكسيد طريقة أخرى لرفع الأكسجين المذاب، لكن استخدامها تراجع، أساسًا بسبب تكلفتها المرتفعة، ويبقى حقن الغاز الطريقة الأكثر شيوعًا.

يُستخدم عادةً الهواء أو الهواء المُغنى بالأكسجين أو الأكسجين عالي النقاء. ويضع قانون هنري حدًا أعلى للأكسجين المذاب الذي يمكن أن يوفره الهواء؛ وبعده يجب رفع الضغط الجزئي للأكسجين بإغناء الهواء أو باستخدام الأكسجين النقي. وتشير Eriez إلى أن الأكسجين أغلى من الهواء لكن المكاسب الفلزية لحقن الأكسجين تعوّض التكلفة في أغلب الأحيان، في حين تجعل اعتبارات خاصة بالموقع الهواءَ الغازَ المفضل أحيانًا.

أرقام منشورة

• في دراسة أُجريت عام 1995 على خام ذهب واحد يحتوي على الأنتيمون (M. Wong، Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum)، تطلّب استخلاص 94% من الذهب 1 g/L من سيانيد الصوديوم و 48 ساعة عند 7 ppm من الأكسجين المذاب مع 90% من الخام دون 200 mesh، لكنه تطلّب 0.25 g/L و 16 ساعة عند 20 ppm مع 80% دون 200 mesh. وفي ذلك الخام، خفّض الترشيح المُغنى بالأكسجين زمن المكوث ثلاث مرات واستهلاك السيانيد أربع مرات.
• يسجل تدقيق إعادة اعتماد وفق مدونة السيانيد أُجري في مارس 2019 لمنجم ذهب واحد متوسطًا للأكسجين المذاب يبلغ نحو 24 ppm في خزاني الترشيح الأولين، ومولدَي أكسجين PSA ينتجان نحو 8 أطنان من الأكسجين يوميًا بنقاء 92% لخزانات CIL، وأكسجينًا إضافيًا يُضاف على هيئة بيروكسيد الهيدروجين في خزاني الترشيح 3 و 4.

تصف هذه الأرقام خامًا واحدًا ومحطة واحدة.

أكسجين في الموقع من ULTRAOX VSA

تُدرج Ultra Controlo ترشيح الذهب في المناجم ضمن تطبيقات ULTRAOX VSA، محطتها الصناعية للأكسجين. وتزوّد ULTRAOX VSA أكسجينًا بنقاء من 75% إلى 95% بضغط 50 kPa، مع معزز ضغط إضافي للأكسجين للضغوط الأعلى، وتأتي على هيكل حامل أو في حاوية، ويمكن أن تحل محل أنظمة التبريد العميق ذات خزانات الأكسجين السائل أو أن تعمل مصدرَ إمداد رئيسيًا. وتزوّد طرازاتها السبعة من 18 إلى 240 m³/h عند أكسجين 93%؛ انظر مولدات الأكسجين الصناعية.