روش های استخراج و فراوری طلا

روش های استخراج طلا

فلز طلا با رنگ زرد و درخشان خود، از گذشته‌های دور تاکنون نماد ثروت و ارزش بوده است. کمیابی، دوام بالا و خواص فیزیکی منحصر‌به‌فرد آن باعث شده تا همواره تقاضای بالایی برای این فلز گران‌بها وجود داشته باشد. طلا در دل سنگ‌ها، رگه‌های معدنی و حتی بستر رودخانه‌ها پنهان است و استخراج آن نیاز به روش‌های علمی، تجهیزات پیشرفته و دقیق دارد.

استفاده از دستگاه‌های مدرن در فرآیند اکتشاف و خرید تجهیزات معدن استاندارد، نقش مهمی در افزایش بازده استخراج ایفا می‌کند. در این مقاله به بررسی روش‌های استخراج و فرآوری طلا از سنگ معدن و تأثیر تجهیزات معدنی مناسب در بهره‌وری معادن می‌پردازیم.

انواع روش های استخراج و فراوری طلا از سنگ

روش های متعددی برای استخراج طلا از معدن طلا وجود دارد که بسته به نوع سنگ و شرایط معدن انتخاب می شوند. مهم ترین این روش ها عبارتند از:

1. جداسازی ثقلی: این روش برای سنگ معدن اکسید شده دارای رگه های کوارتز مناسب است. سنگ معدن خام مستقیماً ذوب می شود و ضایعات آن برای لیچینگ سیانید ارسال می شوند.

2. سیانیداسیون: یکی از اصلی ترین روش ها با بازیافت بالا، سازگاری قوی و قابلیت استخراج محلی است. این روش شامل مراحل زیر است:

روش های استخراج و فراوری طلا متنوع هستند، اما سیانیداسیون یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین تکنیک‌ها در معادن محسوب می‌شود. این روش شامل چهار مرحله اصلی است: شست  و شوی سنگ حاوی طلا در محلول سیانید، جذب طلا توسط کربن فعال، جداسازی از طریق الکترولیز و در نهایت ذوب لجن طلا. اگرچه سیانیداسیون به دلیل بازدهی بالا و قابلیت اجرا در مقیاس محلی محبوبیت دارد، اما خطرات زیست محیطی ناشی از سیانور، به ویژه آلودگی منابع آب و خاک، باعث شده استفاده از آن مورد انتقاد قرار گیرد. به همین دلیل، امروزه پژوهشگران و فعالان حوزه معدن به دنبال جایگزین های سازگار با محیط زیست هستند تا ضمن حفظ بهره وری، آسیب‌های زیست محیطی را به حداقل برسانند.

• • شستشوی سنگ حاوی طلا در محلول سیانیداسیون
  • جذب کربن فعال
  • الکترولیز دفع کربن حاوی طلا
  • ذوب لجن طلا

3. جداسازی ثقلی-شناورسازی: در این روش از تفاوت چگالی میان ذرات طلا و مواد باطله برای جداسازی استفاده می‌شود. ابتدا مواد معدنی خرد و به دو بخش سبک و سنگین تفکیک می‌شوند. ذرات طلای درشت به کمک نیروی گرانش در تله‌های مخصوص ته‌نشین شده و بخش سبک‌تر برای فرآیند شناورسازی (فلوتاسیون) آماده می‌شود. در مرحله فلوتاسیون، مواد شیمیایی خاصی به کار می‌رود تا ذرات طلا به سطح حباب‌ها بچسبند و از سایر مواد جدا شوند. این ترکیب از دو روش فیزیکی و شیمیایی باعث افزایش بازده استخراج و کاهش اتلاف طلا در باطله‌ها می‌شود و در معادن طلای آزاد بسیار کاربرد دارد.

4. شستشوی فلوتاسیون سیانید:

• سیانید فلوتاسیون-کنسانتره: برای تصفیه سنگ معدن کوارتز رگه دار مرتبط با طلا و سولفید مناسب است.
• شستشوی فلوتاسیون-بو دادن سیانید: برای تصفیه مواد معدنی شناور حاوی سیانیداسیون مضر کاربرد دارد.

5. شناورسازی تک: در این فرآیند از مواد شیمیایی فعال‌کننده و کف‌ساز استفاده می‌شود تا ذرات طلا و ترکیبات سولفیدی به سطح حباب‌ها چسبیده و از سایر مواد جدا شوند. این روش به دلیل دقت بالا در جداسازی ذرات ریز طلا و توانایی پردازش کانسنگ‌های پیچیده، در صنایع معدنی مدرن بسیار مورد استفاده است.

کنترل دقیق pH محلول و نوع کلکتورهای مصرفی، نقش مهمی در افزایش بازده استخراج دارد. همچنین، پس از شناورسازی، کنسانتره به‌دست‌آمده معمولاً برای فرآیندهای بعدی مانند ذوب، لیچینگ سیانید یا الکترووینینگ ارسال می‌شود تا طلا به‌صورت خالص و قابل فروش استخراج گردد.

6. جداسازی شناور-گرانشی: در این روش، از ترکیب فناوری‌های شناورسازی و جداسازی ثقلی برای بازیابی حداکثری طلا از سنگ‌های سولفیدی استفاده می‌شود. ابتدا ذرات درشت طلا با نیروی گرانش از سایر مواد جدا می‌شوند و سپس بخش ریزتر سنگ معدن از طریق فلوتاسیون تصفیه می‌گردد. افزودن مواد فعال‌کننده و کنترل دقیق غلظت پالپ، نقش مهمی در افزایش راندمان این فرآیند دارد.

این روش به دلیل بازده بالا و توانایی پردازش کانسنگ‌های پیچیده، در معادن متوسط و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نهایت، کنسانتره حاوی طلا برای فرآیندهای نهایی مانند ذوب یا سیانیداسیون آماده می‌شود.

7. روش لیچینگ هیپ: نوعی لیچینگ سیانید برای تصفیه سنگ معدن کم عیار طلا با مزایایی مانند فرآیند ساده، سرمایه گذاری و هزینه کمتر است.

8.ادغام منفرد: برای تصفیه رگه کوارتز اولیه و کانسنگ های اکسید شده حاوی طلای درشت، روشی قدیمی و رایج است.

روش های استخراج و فراوری طلا از معدن

استخراج طلا از معادن فرآیندی پیچیده است و روش های مختلفی برای آن وجود دارد:

• استخراج با لیچینگ سیانید: در این روش، سنگ خرد شده با محلول سیانید سدیم ترکیب می شود. سپس با استفاده از اسید، طلا از گرد و غبار سنگ جدا شده و پس از فیلتر و شستشو، خشک می شود. طلای خام بازیافتی سپس تصفیه می شود. این روش به دلیل خطرات زیست محیطی ناشی از انتشار اسید هیدروژن سیانید محدودیت هایی دارد.
• استخراج طلا با فرآیند آمالگام: در این روش قدیمی، جیوه به گرد و غبار سنگ اضافه می شود تا طلا به آن بپیوندد و آمالگام (آلیاژ جیوه و طلا) تشکیل شود. سپس با حرارت دادن آمالگام، جیوه جدا می شود. این روش نیز به دلیل انتشار بخارات سمی جیوه خطرناک است.
• استخراج طلا با فرآیند الکترووینینگ: این روش الکتروشیمیایی بدون استفاده از مواد سمی، طلا و سایر فلزات گرانبها را استخراج می کند. در این فرآیند، طلا به صورت لجن در زیر آند جمع شده و سپس جدا می شود.
• استخراج طلا با استفاده از فرآیند بوراکس: در این روش دوستدار محیط زیست، بوراکس به سنگ حاوی طلا در بوته ذوب اضافه می شود. بوراکس نقطه ذوب مخلوط را کاهش داده و استخراج طلا را با منابع گرمایی کم توان امکان پذیر می کند.

روش های مدرن فرآوری طلا از معادن

1.فرآیند سیانیداسیون

رایج ترین روش صنعتی، اما با خطرات زیست محیطی. در آن:

• سنگ خردشده در محلول سیانید سدیم قرار می گیرد.
• با واکنش شیمیایی، طلا جدا شده و سپس تصفیه می شود.

2. آمالگام با جیوه

یک روش قدیمی که به دلیل خطرات شدید زیستی و سمی بودن بخارات جیوه، امروزه کمتر استفاده می شود.

3. الکترووینینگ (Electrowinning)

روشی ایمن و بدون مواد سمی:

• با جریان برق، طلا از محلول جدا شده و به صورت لجن ته نشین می‌شود.
• طلا سپس ذوب و تصفیه می گردد.

4. استفاده از بوراکس

روشی کم هزینه و دوست دار محیط زیست:

• با کاهش نقطه ذوب، استخراج طلا حتی در مقیاس های کوچک ممکن می شود.

مقایسه روش های استخراج طلا

نتیجه گیری