کربن فعال در استخراج طلا

مقدمه

کربن اکتیو (زغال فعال) به دلیل ویژگیهای جذبی منحصر به فرد، یکی از مهمترین مواد مورد استفاده در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب، پزشکی، صنایع غذایی و به ویژه استخراج طلا است. در صنعت فرآوری طلا، کربن اکتیو نقش کلیدی در بازیابی طلا از محلولهای سیانیدی دارد و به عنوان یک روش مقرون به صرفه و کارآمد شناخته میشود. این مقاله به بررسی دقیق کاربرد کربن اکتیو در استخراج طلا، مکانیسم عملکرد آن، مزایا و چالشهای این روش میپردازد.

فرآیند استخراج طلا با استفاده از سیانید و کربن اکتیو

استخراج طلا به روش سیانیداسیون (Cyanidation) یکی از متداولترین روشهای فرآوری طلا در جهان است. در این روش، سنگ معدن طلا با محلول رقیق سیانید سدیم (NaCN) مخلوط میشود و طلا به صورت کمپلکس طلای سیانیدی (Au(CN)₂⁻) در محلول حل میگردد. سپس کربن اکتیو برای جذب طلا از این محلول استفاده میشود.

مراحل اصلی فرآیند CIP/CIL

خردایش و آسیاب کردن سنگ معدن: سنگ معدن طلا به ذرات ریز تبدیل میشود تا سطح تماس آن با محلول سیانید افزایش یابد.
سیانیداسیون: طلا در حضور سیانید و اکسیژن به صورت کمپلکس محلول درمیآید. $4 A u + 8 N a CN + O_{2} + 2 H_{2} O \to 4 N a [A u (CN)_{2}] + 4 N a O H$
جذب طلا توسط کربن اکتیو: در روش CIP (Carbon in Pulp)، کربن اکتیو مستقیماً به مخزن حاوی پالپ (مخلوط جامد و مایع) اضافه میشود و طلای سیانیدی جذب سطح آن میگردد.
شستشوی کربن (Elution): طلای جذب شده روی کربن با استفاده از محلول داغ سود و سیانید (یا روشهای دیگر) از کربن جدا میشود.
الکترووینینگ (Electrowinning): طلا از محلول شستشو با استفاده از جریان الکتریکی بازیابی شده و به صورت شمش طلا رسوب میکند.
احیای کربن اکتیو: کربن اکتیو پس از شستشو، در کوره احیا شده و مجدداً مورد استفاده قرار میگیرد.

نقش کربن اکتیو در جذب طلا

کربن اکتیو مورد استفاده در صنعت طلا معمولاً از نوع گرانولی (GAC) با اندازه ذرات ۱ تا ۳ میلیمتر است. عوامل مؤثر در جذب طلا شامل موارد زیر هستند:

سطح ویژه بالا (۵۰۰–۱۵۰۰ m²/g): هرچه سطح تماس بیشتر باشد، جذب طلا بهتر انجام میشود.
توزیع مناسب منافذ: منافذ میکرو و مزو باعث جذب بهتر کمپلکسهای طلای سیانیدی میشوند.
فعالسازی شیمیایی: برخی کربنها با مواد شیمیایی مانند فسفات فعال میشوند تا کارایی جذب افزایش یابد.

مکانیسم جذب طلا روی کربن اکتیو

جذب فیزیکی: کمپلکس Au(CN)₂⁻ در منافذ کربن به دام میافتد.
جذب شیمیایی: گروههای عاملی روی سطح کربن (مانند اکسیژن و نیتروژن) با طلا پیوند تشکیل میدهند.
تبادل یونی: در برخی موارد، یونهای طلا جایگزین یونهای دیگر روی سطح کربن میشوند.

مزایای استفاده از کربن اکتیو در استخراج طلا

بازدهی بالا: بازیابی طلا تا ۹۵% و حتی بیشتر امکانپذیر است.
کاهش هزینهها: در مقایسه با روشهای قدیمی مانند رسوب با روی (Merrill-Crowe)، مقرون به صرفهتر است.
سادگی فرآیند: نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد و کنترل آن آسان است.
قابلیت بازیابی کربن: کربن اکتیو پس از شستشو و احیا، چندین بار قابل استفاده است.
کاهش آلودگی محیط زیست: در مقایسه با برخی روشهای شیمیایی، ضایعات کمتری تولید میکند.

چالشها و محدودیتهای روش کربن در پالپ (CIP)

جذب ناخالصیها: کربن ممکن است ناخالصیهایی مانند مس، آهن و نقره را نیز جذب کند که بر کیفیت طلای نهایی تأثیر میگذارد.
سایش کربن: در طول فرآیند، ذرات کربن ممکن است خرد شده و کارایی آنها کاهش یابد.
هزینه تهیه کربن باکیفیت: کربن اکتیو مناسب برای استخراج طلا قیمت بالایی دارد.
نیاز به شستشوی دورهای: کربن پس از مدتی اشباع شده و باید احیا شود.

مقایسه روش CIP با CIL

CIP (Carbon in Pulp): کربن پس از مرحله سیانیداسیون به مخزن اضافه میشود.
CIL (Carbon in Leach): کربن همزمان با سیانیداسیون در مخزن وجود دارد و سرعت جذب بالاتر است.

نوآوریها در استفاده از کربن اکتیو برای استخراج طلا

کربنهای پوششدار: برای کاهش جذب ناخالصیها، کربن با پلیمرهای خاص پوشش داده میشود.
نانوکربنها: استفاده از کربنهای نانوساختار برای افزایش ظرفیت جذب.
بهینهسازی فرآیند شستشو: روشهای جدید مانند شستشو با اتانول یا محلولهای اسیدی برای بازیابی بهتر طلا.

نتیجه گیری

کربن اکتیو به دلیل ظرفیت جذب بالا و قابلیت بازیابی، یکی از ارکان اصلی فرآیند استخراج طلا در روشهای CIP و CIL است. با وجود برخی چالشها مانند جذب ناخالصیها و هزینههای تهیه کربن، این روش همچنان به عنوان یک فناوری برتر در صنعت طلا شناخته میشود. پیشرفتهای اخیر در زمینه نانوتکنولوژی و اصلاح ساختار کربن، آینده روشنی را برای بهبود کارایی این فرآیند ترسیم میکند.

منابع

مقالات علمی در زمینه هیدرومتالورژی طلا
گزارشهای فنی شرکتهای معدنی
کتب مرجع فرآوری مواد معدنی

این مطلب به صورت جامع به بررسی نقش کربن اکتیو در استخراج طلا پرداخته و میتواند برای مهندسان معدن، شیمی و فعالان صنعت طلا مفید باشد.

کربن فعال داروسازی

شناخته شده ترین کاربرد کربن فعال در بخش معدن برای استخراج و بازیافت طلا (Au) است، اگرچه برای برخی دیگر از فلزات گرانبها نیز استفاده می شود.

در صنعت بازیافت طلا، سه روش اصلی برای استخراج فلز وجود دارد که همگی از کربن فعال دانه ای در بازیابی طلا از محلول های شیرابه سیانید استفاده می کنند:
– کربن در خمیر (CIP)
– کربن در شسته (Carbon-in-Leach). CIL)، شامل «Heap Leach»
– Carbon-in-Column (CIC)

طیف کربن‌های Filtracarb® CL را برای صنعت معدن طلا عرضه می‌کند که آزمایش‌های مستقل نشان داده است که عملکرد استثنایی در این برنامه ارائه می‌دهد.

محصولات ما با ویژگی های زیر مشخص می شوند:

– نرخ بالای بارگیری و شستشوی طلا
– غلظت پلاکتی کم/صفر
– مقاومت خوب در برابر ساییدگی مکانیکی
– توزیع اندازه ذرات دقیق – مواد کم اندازه
– عملکرد فعال مجدد خوب

کربن ها

– طیف کربنات دانه ای Filtracarb® CL ما بر پایه پوسته نارگیل به طور گسترده در بازیابی طلا استفاده می شود.
– ما همچنین گلوله های مختلف مبتنی بر زغال سنگ را برای این کاربرد ارائه می دهیم که مزیت داشتن پلاکت صفر را در عین حفظ سختی مورد نیاز و سایر خواص عملکردی ارائه می دهند.

برنامه های کاربردی مرتبط

– تصفیه هوا و گاز
– مواد شیمیایی و دارویی
– تصفیه آب

کربن فعال در حذف ناخالصی های آلی در بسیاری از صنایع بسیار موثر تلقی می شود و استخراج طلا نیز از این قاعده مستثنی نیست.

کربن فعال شکلی از کربن فرآوری شده با منافذ کوچک و کم حجم است. این منافذ کوچک و کم حجم برای بهبود قابلیت جذب سطح سطح را افزایش می دهند. استفاده از کربن فعال برای استخراج طلا به هیچ وجه جدید نیست و با توجه به عملکرد فوق‌العاده و حداقل ویژگی‌های اتلاف ساییدگی آن، برای بازیابی طلا عالی در نظر گرفته می‌شود.

کربن فعال برای استخراج طلا: کاربردهای مختلف

EcoFriend Carbon یک تولید کننده و تامین کننده محبوب کربن فعال برای استخراج طلا است و کربن فعال ما برای بازیابی طلا مورد اعتماد و اهرم شرکت های استخراج طلا در سراسر جهان است. فناوری پیشرفته ما به ما امکان می دهد کربن های با چگالی بالا با قوام ذره به ذره تولید کنیم. با توجه به این ویژگی ها شما به نتایج دلخواه در کاربردهای مختلف از جمله:

– CIP (کربن در خمیر)
– CIL (Carbon-in-Leach)
– CIC (کربن در ستون)

چه چیزی باعث می‌شود که کربن فعال ما برای استخراج طلا در بالاترین حد ممکن باشد؟

کربن فعال ریز متخلخل ویژه نارگیل و چوب
مقاومت سایشی فوق العاده
سینتیک جذب فوق العاده
ظرفیت جذب عالی طلا
کاهش تلفات طلا به دلیل تجزیه ذرات کربن