6 روش اصلی استخراج طلا از سنگ و خاک معدنی

استخراج طلا از سنگ به فرآیند جداسازی طلا از سنگ معدن طلا گفته می شود.  برای استخراج طلا از سنگ معمولاً لازم است ابتدا سنگ طلا را خرد و آسیاب کرد و با استفاده از روش های استخراج، طلا را از سنگ جدا کرد. برای سنگ های معدنی مختلف طلا دار، انتخاب فرآیند استخراج طلا با توجه به نوع و ساختار سنگ متفاوت است.

نکته مهمی که باید قبل از مرحله استخراج طلا از خاک و جداسازی طلا از خاک در نظر داشته باشید تست خاک طلا و انتخاب پارامترهای مناسب برای جداسازی طلا از سنگ است.

در این مقاله مفصل از نحوه استخراج طلا از سنگ را یاد خواهید گرفت و جواب سوال چگونه از سنگ طلا استخراج کنیم و همچنین انواع روش استخراج طلا از خاک را مطالعه خواهید کرد.

بخوانید : روش های آنالیز و تشخیص سنگ طلا

فرآیند استخراج طلا با روش سیانید

فرآیند استخراج طلا با سیانیداسیون روشی است که در آن طلا با استفاده از محلول سیانید به عنوان حلال، طلای موجود در سنگ معدن را در خود حل می کند، سپس طلا از محلول سیانید حاوی طلا بازیابی می شود.

 این فرآیند شامل لیچینگ سیانید و رسوب طلا از محلول لیچینگ است. ابتدا طلای موجود در سنگ معدن طلا توسط سیانید واکنش داده و کمپلکسی را در محلول تشکیل می‌دهد سپس طلا با استفاده از فلز واکنش‌دهنده مانند روی از محلول به شکل فلز ته نشین می شود معادله واکنش به صورت زیر است:

4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na [Au (CN) 2] +4NaOH

2 Na [Au (CN) 2] +Zn=2Au+Na2 [Zn (CN) 4]

بخوانید :مراحل و روش های استخراج طلا از برد و قطعات الکترونیکی

مراحل فرآیند استخراج طلا از خاک بوسیله سیانید

استخراج طلا به روش سیانور شامل مراحل زیر است:

1- مرحله آماده سازی سنگ معدن

مرحله آماده سازی سنگ معدن یک فرآیند ضروری برای استخراج طلا است که عمدتاً با خرد کردن و آسیاب کردن سنگ معدن برای کاهش اندازه ذرات سنگ معدن انجام می شود. با خرد کردن سنگ معدن می توان اطمینان حاصل کرد که طلا در محلول سیانیدی حل خواهد شد البته مناسب ترین سایز خردایش پس از تست اولیه در حجم کم تعیین می شود.

علاوه بر فرآیند خردایش و آسیاب کردن، سنگ طلای حاوی سولفید یا کربن نیاز به یک مرحله اضافی قبل از سیانوراسیون دارد. این فرآیند اضافی به این دلیل انجام می شود که در صورت اعمال مستقیم خاک سولفیدار سیانور به جای انحلال طلا ابتدا سولفید را حل می کند و اینکار باعث افزایش مصرف سیانور می شود. برای حل این مشکل قبل از فرآیند سیانوراسیون ابتدا فرآیند فلوتاسیون اعمال شده و بعد روش سیانور انجام می شود.

بخوانید: روش های بازیابی و استخراج نقره

2- مرحله لیچینگ یا انحلال

غلظت سیانید مورد استفاده در فرآیند لیچینگ بین 300 تا 500 میلی گرم در لیتر (0.03 تا 0.05 درصد بر حسب NaCN) است که عمدتاً به نوع سنگ معدن بستگی دارد.

فیلم جداسازی طلا از خاک با روش سیانید

 فرآیند لیچینگ، سنگ معدن آسیاب شده ابتدا به مجموعه ای از مخازن لیچینگ منتقل می شود و دوغاب با نیروی مکانیکی یا با تزریق هوا به هم زده می شود تا تماس بین سیانید و طلا افزایش یابد و راندمان لیچینگ بهبود یابد. سپس سیانید طلا را خود حل می کند تا یک کامپلکس فلز-سیانید پایدار تشکیل دهد. در ابتدای شستشو، pH دوغاب با استفاده از آهک به PH 10-11 افزایش می یابد تا اطمینان حاصل شود که نمی تواند گاز سمی هیدروژن سیانید در هنگام اضافه شدن سیانید تولید کند.

در صورت استفاده از کربن فعال برای جداسازی طلا از محلول دو روش وجود دارد

+ اضافه کردن مستقیم کربن به خاک و محلول سیانید CIP

+ اضافه کردن به محلول فیلتر شده سیانید که در آن خاک وجود ندارد CIL

3-مرحله بازیابی فلز طلا

بازیابی طلا از محلول سیانیدی آماده شده در مرحله قبل، بوسیله پودر روی و یا بوسیله کربن فعال از محلول جدا می شود. کربن فعال فرآیند مقرون به صرفه تری است چرا که پس از جداسازی طلا از کربن فعال می توان آن را مجدد استفاده کرد.

از طرف دیگر فرآیند فیلتر کردن محلول نیز ساده می شود به این ترتیب که اندازه خردایش سنگ معمولا کمتر از 100 میکرون و اندازه دانه های کربن بیشتر از 500 میکرون در نظر گرفته می شود سپس با یک سرند کربن از خاک جدا شده و به مرحله جداسازی طلا از کربن که به الوشن معروف است می رود و در نهایت با استفاده از سلول های الکترووینیگ طلا از محلول جدا می شود.

مزایا و معایب روش سیانید

مزایا:

هزینه فرآوری با سیانید پایین است

نرخ بازیابی بالایی دارد

معایب:

سیانور بسیار سمی و کشنده است می تواند تهدید جدی برای محیط زیست باشد.  بنابراین، هنگام استفاده از سیانید برای استخراج طلا، تخلیه پسماند باید به شدت کنترل شود.

جریان فرآیند استخراج طلا در این روش طولانی است و سرعت استخراج آهسته است.

فرآیند استخراج طلا از خاک با فلوتاسیون

فرآیند فرآوری با فلوتاسیون بر اساس تفاوت خواص فیزیکی و شیمیایی سطح سنگ معدن است و توسط  مواد شیمیایی مورد استفاده در فلوتاسیون فرآوری می شود به این ترتیب که ماده مورد نظر به حباب چسبیده و از فرآیند جدا می شود.

طلا یک ماده معدنی آسان شناور است، بنابراین فرآیند فرآوری طلا با فلوتاسیون همواره یکی از راه‌های موثر برای فرآوری سنگ‌های دارای طلا بوده است. 

در ذخایر اولیه طلا، کانی‌های طلا اغلب با کانی‌های سولفیدی مانند پیریت، کالکوپیریت، گالن و اسفالریت همراهی می شوند. این کانی ها هم، کانی های آسان شناور هستند. بنابراین آنها کانی های حامل ایده آل برای کانی های طلا هستند. 

فرآیند فرآوری با فلوتاسیون می‌تواند غلظت طلا را در کنسانتره های سولفیدی به حداکثر برساند. فرآیند فلوتاسیون می‌تواند برای فرآوری طلای آبرفتی نیز مورد استفاده قرار گیرد، اما از آنجایی که روش فلوتاسیون نسبت به روشهای گرانشی پرهزینه تر است معمولا از روش های گرانشی برای این منظور استفاده می شود.

مراحل فرآیند فلوتاسیون برای استخراج طلا از خاک

(1) آماده سازی سنگ معدن قبل از فرآیند فلوتاسیون: سنگ معدن خام خرد شده و آسیاب می شود برای به دست آوردن اندازه ذرات مناسب، و سپس وارد مرحله فرآیند فلوتاسیون می شود.

(2) مواد شیمیایی فلوتاسیون اضافه می شود. خواص سطحی کانی ها با استفاده از اثر مواد شیمیایی مختلف تغییر می کند، پایداری حباب ها کنترل می شود، ترکیب یونی لجن برای ایجاد شرایط شناورسازی مناسب تنظیم می شود و جداسازی و در نهایت تغلیظ کانی ها محقق می شود.

(3) هم زدن با استفاده از هوادهی. هوا با هم زدن مکانیکی به صورت حباب پراکنده می شود و موجب معلق شدن ذرات سنگ معدن می شوند و باعث انحلال و پراکندگی مواد شیمیایی فلوتاسیون می شوند.

(4) حباب سازی و سوار کردن مواد معدنی مفید به حباب ها: فرآیند استخراج تنها زمانی حاصل می شود که ذرات معدنی مفید و مورد نظر به راحتی به حباب ها بچسبد و مواد باطله به سختی به حباب ها بچسبد.

(5) تخلیه فوم و حباب ایجاده شده همراه با مواد مفید به خروجی هدایت و کنسانتره ساخته می شود.

مزایا و معایب فرآوری با فلوتاسیون

مزایا:

فرآیند فرآوری با فلوتاسیون معمولاً برای فرآوری سنگ معدن سولفیدی حاوی طلا با قابلیت شناورپذیری بالا استفاده می‌شود، زیرا فرآیند فلوتاسیون می‌تواند تغلیظ طلا را در کنسانتره معدنی سولفیدی به حداکثر برساند و هزینه فرآیند استخراج طلا را پایین بیاورد.

فرآیند استخراج با فلوتاسیون همچنین برای فرآوری سنگ‌های معدنی دارای طلای مولتی متال مانند طلا-مس، طلا-سرب، طلا-بیسموت و سنگ معدن طلا-مس-سرب-روی-گوگرد استفاده شود. برای این نوع سنگها، فرآیند فلوتاسیون می تواند به طور موثری کنسانتره های مختلف سولفید حاوی طلا را نتیجه دهد.

برای به سنگهای به اصطلاح “سنگ های سخت فرآور” که نمی توانند مستقیماً با ملغمه یا سیانیداسیون استخراج شوند، استفاده از فرآیند ترکیبی شامل فرآیند فلوتاسیون ضروری است.

معایب:

استفاده از فرآیند فلوتاسیون برای فرآوری سنگ معدن با طلای دانه درشت دشوار است، به خصوص زمانی که دانه طلا بزرگتر از 0.2 میلی متر باشد.

برای سنگ معدنی مانند سنگ معدن طلای کوارتز دار بدون سولفید، به دست آوردن فوم و حباب فلوتاسیون پایدار دشوار است. بنابراین عملکرد فلوتاسیون در استخراج طلا عالی نخواهد بود.

به دلیل خردایش به اندازه های ریزتر و استفاده از مواد شیمیایی، روش فلوتاسیون روشی پرهزینه از نظر اقتصادی است.

استخراج طلا با روشهای ثقلی یا گرانشی

 مبانی جداسازی طلا از خاک با جداسازی گرانشی

جداسازی گرانشی طلا به فرآیند استخراج و جداسازی طلا اطلاق می‌شود که با استفاده از سرعت و جهت حرکت متفاوت کانی با اندازه‌ها، صفات و نسبت ذرات مختلف تحت اثر ترکیبی گرانش، نیروی گریز از مرکز، مقاومت متوسط ​​و مقاومت مکانیکی انجام می‌شود.

جداسازی گرانشی طلا قدیمی ترین فرآیند استخراج طلا است. طلا به طور کلی به شکلی از طلای پلاسری در معادن طلای آبرفتی وجود دارد و به دلیل بزرگ بودن اندازه ذرات طلا، بنابراین جداسازی ثقلی طلا یکی از موثرترین و اقتصادی ترین روش های فرآوری برای استخراج طلای آبرفتی است.

 با این حال، به طور کلی، فرآیند جداسازی گرانشی طلا برای استخراج سنگ معدن طلای رگه ای مناسب نیست و در صورت ترکیب با سایر فرآیندهای استخراج طلا، اثر جداسازی طلای رگه ای بهتر خواهد بود.

انواع روش های جداسازی ثقلی برای استخراج طلا

1-مبانی جداسازی گرانشی طلا

جداسازی گرانشی طلا به فرآیند استخراج و جداسازی طلا اطلاق می‌شود که با استفاده از سرعت و جهت حرکت متفاوت کانی با اندازه‌ها، صفات و نسبت ذرات مختلف تحت اثر ترکیبی گرانش، نیروی گریز از مرکز، مقاومت متوسط و مقاومت مکانیکی انجام می‌شود. جداسازی گرانشی طلا قدیمی ترین فرآیند استخراج طلا است.

2- روشهای جداسازی گرانشی

جداسازی ثقلی به وسیله میز لرزان

میز لرزان یکی از دستگاهها و روشهای پر استفاده در فرآوری طلا می باشد. میزان لرزان از یک صفحه شیار دار، جریان آب و همچنین بخش مکانیکی رفت و برگشتی برای جابجایی صفحه تشکیل شده است.

خاک طلای خرد و آسیاب شده با استفاده از جریان آب به صفحه اعمال می شود. بر اساس حرکت صفحه و جریان آب قطعات درشت تر و سنگین تر که معمولا شامل فلزات گرانبهاست به یک سمت و ذرات سبک تر به طرف دیگر صفحه هدایت می شوند. اندازه ذرات، جهت شیارها، حجم آب و سرعت جابجایی صفحه از عوامل موثر در کیفیت خروجی این روش هستند.

جداسازی گرانشی با استفاده از اسپیرال (ناودان مارپیچی)

ناودان مارپیچی نیز از روشهای پراستفاده برای کنسانتره سازی و استخراج طلاست. اسپیرال یک ناودان باریک چوبی (یا فولادی یا پلاستیکی) با شیب 3 درجه تا 4 درجه (حداکثر 14 درجه تا 16 درجه) است.

اصل جداسازی ناودان مارپیچی به شرح زیر است: پس از اینکه دوغاب خاک معدنی به داخل ناودان وارد شد، زیر اثر ترکیبی نیروی جریان آب، گرانش سنگ معدن (یا نیروی گریز از مرکز)، اصطکاک بین سنگ معدن و شیار ناودانی، مواد معدنی با چگالی متفاوت از هم جدا می شوند سنگ ربزه های با چگالی کمتر به عنوان کنسانتره به مرکز مارپیچ هدایت و ذرات سبک تر به کناره ها به عنوان باطله هدایت می شوند.

این روش، روش جریان مداوم است یعنی خروجی به صورت مداوم به ورودی برگشت داده می شود تا خروجی کنسانتره با کیفیت تری ارائه دهد.

جداسازی گرانشی با استفاده از مخروط مارپیچی

در این از یک مخروط با شیار مارپیچی برای جداسازی طلا و کنسانتره سازی استفاده می شود. معمولا اندازه مخروط یک متر است و ته مخروط حدود 125-400 میلی متر است که کنسانتره از آن خارج می شود.

خاک آسیاب شده توسط آب از قسمت بالای مخروط به آن تغذیه می شود و همراه با آب و چرخش مارپیج ذرات درشت تر و سنگین تر خود را به ته مخروط به عنوان کنسانتره می رسانند و ذرات ریزتر و باطله شناور مانده و از قسمت باطله خارج می شوند. این روش برای کارهای با حجم کمتر و کارگاههای محلی مناسب است.

بخوانید: استخراج پالادیوم و پلاتین از کاتالیست (کاتالیزور)

3-ویژگی های جداسازی گرانشی

مزایا
فرآیند ساده و سرمایه گذاری کم
عدم نیاز به استفاده از مواد شیمیایی، هزینه کم فرآوری مواد معدنی، آلودگی کمتر برای محیط زیست.
در برخی موارد، استفاده از جداسازی گرانشی تا پیش تغلیظ، و استفاده از فلوتاسیون یا سیانیداسیون برای استخراج میانی می تواند در هزینه صرفه جویی کند.
مناسب برای استخراج طلای درشت

معایب

اگر تنها از فرآیند جداسازی گرانشی برای استخراج طلا از سنگ استفاده شود، نرخ بازیابی طلا پایین خواهد بود. این فرآیند باید با فلوتاسیون، سیانیداسیون و سایر فرآیندها ترکیب شود.

استخراج طلا از خاک با جیوه

1- مبانی استخراج طلا با جیوه

اصل استخراج طلا از خاک با استفاده از جیوه (روش ملقمه) عمدتاً به این صورت است که پس از افزودن جیوه به دوغاب خاک طلا، سطح ذرات طلا توسط جیوه لمس می شود و سپس جیوه به داخل ذرات طلا نفوذ می کند و باعث ایجاد واکنش شیمیایی. Au+2Hg=AuHg2. در نهایت جامد Au3 Hg تشکیل می شود. هنگامی که ماده جامد به دست آمده گرم شود، جیوه به شکل عنصری تبخیر می شود و طلا به شکل طلای اسفنجی وجود باقی می ماند.

2-انواع فرآیند جداسازی طلا از خاک با ترکیب جیوه

استخراج طلا از سنگ به وسیله جیوه شامل دو روش است. روش استخراج طلا به وسیله جیوه از نظر قرار گرفتن جیوه داخل بالمیل و خارج از بالمیل به دو روش داخلی و خارجی تقسیم می شود. توضیحات کامل این روشها را می توانید در مقاله زیر مطالعه کنید.

بخوانید : استخراج طلا با استفاده از جیوه

3- مزایا و معایب استخراج طلا با جیوه

مزایا

تجهیزات ساده

نرخ بازیابی بالا

معایب

سمی بودن جیوه و آلایندگی محیط زیست

استخراج طلا به روش ذوب یا قالکاری

1- مبانی روش ذوب یا قالکاری

روش ذوب یا قالکاری یکی دیگر از روش های استخراج طلا از سنگ معدن است. در این روش خاک معدنی با کمک ذوب به فلاکس یا شارژ معروف است مخلوط شده و داخل کوره در حرارت بالا ذوب می شود.

پس از ذوب فلزات گرانبها با فلز سرب که همراه شارژ با خاک مخلوط شده است تشکیل یک آلیاژ می دهند و فلزات پایه و عناصر دیگر به عنوان سرباره از شمش آلیاژ جدا می شوند. نهایتا آلیاژ سربی حاوی فلزات گرانبها در کوره کوچکتر اکسید شده و فقط فلزات گرانبها باقی می مانند.

بخوانید : برای ذوب سنگ و خاک طلا از چه کمک ذوب هایی استفاده می شود؟

2- مزایا و معایب استخراج طلا به روش ذوب

مزایا

در صورت اجرای مناسب و استفاده از شارژ مناسب می تواند نتیجه خوبی ارائه دهد.

می تواند به عنوان روش تستی مطمئن در حجم کم استفاده شود

معایب

در حجم بالا خطای بالایی دارد

برای خاک های عیار پایین از نظر هزینه به صرفه نیست و می تواند با روش فلوتاسیون و روشهای گرانشی پس از کاهش حجم و کنسانتره سازی استفاده شود.

هزینه بالایی دارد

6- روش استخراج طلا از خاک با تیزاب سلطانی:

جداسازی طلا از خاک طلا با استفاده از تیزاب سلطانی معمولا به صورت کارگاهی انجام می شود و به دلیل خورندگی بالا معمولا در حجم بالا از آن استفاده نمی شود.

“از روش تیزاب سلطانی معمولا برای تست خاک طلا استفاده میشود و جزو روشهای اصلی برای استخراج طلا از خاک نیست.”

در روش استخراج طلا از سنگ با تیزاب سلطانی مشابه روش سیانور ابتدا سنگ کاملا پودر می شود و در ترکیب 3 به 1 اسید هیدروکلریک به اسید نیتریک قرار می گیرد. در صورت استفاده از حرارت سرعت واکنش بالا و سرعت انحلال بالا خواهد رفت.

پس از اطمینان از انحلال طلای خاک، محلول را فیلتر و از خاک طلا جدا می کنیم. سپس نیتریک اضافی تیزاب سلطانی را خنثی می کنیم و برای ته نشینی طلا از رسوب دهنده های طلا مانند متابی سولفیت سدیم یا سولفات آهن می توانید استفاده کنید.

فیلم روش جدید استخراج طلا از خاک با پودر uw 860

مواد لازم برای استخراج طلا از خاک

جهت راهنمایی و مشاوره برای تهیه مواد لازم برای استخراج طلا از خاک و سنگ معدنی با شماره 09357835662 تماس بگیرید

نتیجه گیری استخراج طلا از خاک

در این مقاله کامل ما در مورد روش های استخراج طلا از خاک صحبت کردیم و اصلی ترین روشهای استخراج طلا از خاک را توضیح دادیم همانگونه که متوجه شدید بسته به نوع سنگ، حجم کار و عوامل مختلف نوع روش انتخاب می شود.

روش سیانور نسبت به سایر روش ها کاربرد بیشتری در استخراج طلا از خاک دارد البته اگر نیاز به پیش فرآوری باشد قبل از استخراج پیش فرآوری روی سنگ طلا انجام می شود.

بخوانید: روش خانگی استخراج طلا از سنگ

سوالات متداول درباره استخراج طلا از خاک: