Altın üretimi sadece belirli sektörlerin değil, tüm ülkelerin ilgilendiği bir süreçtir. Bu asil metal diş hekimliğinde, elektronikte, kimyada, inşaatta ve mücevherde kullanılır. Altın külçeleri halen altın ve döviz rezervlerinin bir parçası olarak kullanılmaktadır.

Altın, altın içeren cevherlerden elde edilir, ancak cevherler az miktarda altın içerir. Ayrıca, cevherin türüne bağlı olarak altın, hacim içerisinde oldukça dağılabilir ve diğer metallerle birlikte kimyasal bileşiklerin bir parçasını oluşturabilir. Bazı cevherler için geleneksel teknolojileri kullanarak altın çıkarmak neredeyse imkânsızdır. Bu tür cevherlere refrakter denir. Bu nedenle, altın elde etmeye yönelik standart dışı yenilikçi teknolojiler artık her zamankinden daha alakalı.

Altın içeren cevher türleri

Beş tür altın içeren cevheri seçelim. Bunlar şunları içerir:

• düşük sülfürlü çıkıntılı cevherler;
•  altın-pirit cevherleri;
• sülfür altın-bakır cevherleri;
• altın-arsenik cevherleri;
• polimetalik cevherler.

Bu cevherlerden altın çıkarımı çeşitli yöntemlerle yapılabilmektedir. Bu, cevherin bileşimine, parçalanma ve kirlenme derecesine ve ayrıca altın parçacıklarının boyutuna bağlıdır.

Siyanürleme ve flotasyon

Flotasyon ve siyanürleme olmadan altın üretimi tamamlanmış sayılmaz. Bunlar altın cevheri zenginleştirmenin temel süreçleridir. Çoğu silisli altın cevherinin işlenmesi için siyanürleme tavsiye edilir ve sülfit cevherlerinden altının geri kazanılmasında flotasyon kullanılır. Hem birinci hem de ikinci yöntemlerin kullanıldığı işlenecek cevherler de vardır. Bu durumda yöntem, genellikle işletme maliyetlerini ve bitmiş ürünün maliyet fiyatını hesaba katan bir optimallik kriterine göre seçilir. Siyanürleme ve flotasyona dayalı kombine yöntemler de kullanılmaktadır.

Siyanürleme yöntemi kullanılarak altın üretimi rahatlıkla iki aşamaya ayrılabilir. İlk aşamada cevherin içerdiği altın siyanürle eritilir. Bunu çözelti ayırma ve metalik çinko kullanılarak altın çökeltme takip eder. Cevherin ince öğütülmesinin, daha kısa işlem süresi, daha yüksek altın çıkarma ve siyanürleme yöntemini daha karmaşık cevherlere uygulama olanağı dahil olmak üzere bir takım yararlı avantajlar sağladığı bulunmuştur. Öğütme için büyük boyutlu ve enerji tüketen değirmenler kullanılır.

Flotasyon aynı zamanda altın cevherinin ince öğütülmesini de gerektirir. Öğütülmüş cevher, sıvı ve kimyasallarla birlikte özel bir hücreye girer. Yüksek hızlı bir karıştırıcının çalışması nedeniyle kağıt hamuru küçük hava kabarcıkları ile karıştırılır. Bu anda kimyasallar harekete geçerek altın içeren parçacıkların ıslanmasını engeller. Bu parçacıklar küçük hava kabarcıklarına yapışarak yukarı doğru yükselirler. Daha sonra elde edilen “altın” köpük kurutulur ve oluşan konsantre daha da işlenir.

Altın-arsenik-pirit konsantrelerinin flotasyonla ayrılmasıyla altın üretimi

Arsenik-pirit konsantrelerinin seçimine (ayırılmasına) yönelik tüm yöntemler, oksitleyici kimyasalların etkisi altında arsenopirit ve pirit yüzeylerinin farklı oksitlenebilirliğine dayanmaktadır. Bununla birlikte, tüm kimyasal bazlı seçim yöntemlerinin aşağıdakiler de dahil olmak üzere dezavantajları vardır:

• modu dikkatli bir şekilde takip etme ihtiyacı, çünkü en ufak değişiklikler bile nihai sonucun önemli ölçüde bozulmasına yol açabilir;
• toplayıcıyı konsantreden çıkarmak için gerçekleştirilen birden fazla yıkama nedeniyle yüksek iş yoğunluğu;
• birden fazla yıkama, çevreyi korumak için nötralize edilmesi gereken, tüketilen kimyasalların miktarını artırır.

Vorteks katmanı cihazları (AVS) Flotasyon proses verimliliğinin arttırılması amacıyla tavsiye edilen olup, kuru veya pulp halindeki cevherin flotasyon makinesine beslenmeden önce ön işleme tabi tutulması amacıyla kullanılabilir.

Girdap katman cihazı nedir ve altın elde etme sürecinde neden etkilidir?

Bir girdap katmanı cihazı birçok teknolojik prosesin yoğunlaştırılmasının yanı sıra çeşitli maddelerin dispersiyonu ve aktivasyonu için de kullanılmaktadır. Cihaz, tasarım açısından indüktör sargısı, manyetik olmayan malzemeden yapılmış bir çalışma odası ve belirli bir uzunluk/çap oranına sahip iğne şeklindeki ferromanyetik parçacıklardan oluşur.

İşlenen konsantre, dönen bir elektromanyetik alan tarafından tahrik edildiğinde karmaşık yörüngeler boyunca hareket eden ferromanyetik parçacıklarla yoğun bir şekilde karıştırıldığı cihazın çalışma odasına beslenir. Bu durumda ferromanyetik parçacıklar birbirleriyle, konsantre parçacıklarla ve çalışma odası duvarlarıyla çarpışarak girdap katmanı adı verilen katmanı oluşturur.Buradan, adı – “bir girdap katmanı cihazı”.

Konsantre parçacıkları karıştırma sırasında AVS’nin çalışma odasında ortaya çıkan ek faktörlere ve olaylara maruz kalır: elektrik ve manyetik alanlar, endüksiyon akımları ve bunların deşarjları, akustik titreşimler, aktivasyon ve sıcaklık.

AVS’nin özelliklerinden biri de çalışma odasındaki işlemlerin hem partiler halinde hem de sürekli olarak yapılabilmesidir. Ayrıca ferromanyetik parçacıklar, bir sıvı veya gaz akışıyla çalışma odasından uzaklaştırılmak yerine manyetik bir alan tarafından tutulur.

Flotasyon konsantresinin ferromanyetik parçacıklardan oluşan bir girdap katmanında işlenmesine yönelik bir deneyin sonuçları

Seçilen çalışma hedefi aşağıdaki bileşime sahip bir flotasyon konsantresidir:

• Au – 89 g/ton;
• – %13,0 gibi;
• Ssulf. – %20,32;
• FeO – %1,43;
• Fe2O3 – %32,11;
• Al2O3 – %8,0;
• Si02 – %23,8;
• TiO2 – %1,34.

Bu konsantreyi bir girdap katman cihazında ön işleme tabi tutmadan ayırma girişimleri cesaret verici sonuçlar vermedi. Kireç ve bakır sülfat kullanılarak alkali bir ortamda yüzdürme sırasında, pirit ürünündeki arsenik içeriği, arsenik konsantresi (%35) halinde geri kazanıldığında en iyi senaryoda %12-13’ten %5’e düşer. İyi bir sonucun olmayışı, ultra ince altın parçacıklarının esas olarak pirit ve arsenopirit ile temsil edilen sülfit mineralleri içinde dağıldığı sülfit altın-arsenik cevherlerinin fiziksel ve kimyasal direnciyle açıklanmaktadır.

Bu nedenle, konsantrenin bir girdap katman cihazında ön işlenmesinden sonra ilave yüzdürme ayırma işlemi gerçekleştirildi. Girdap katmanı cihazının çalışma odasında işlendikten sonra (ferromanyetik parçacıkların ağırlığı 30 g idi), 200 g konsantre hemen yüzdürme makinesine beslendi ve bütil ksantat (50 g/t) ile yüzdürüldü.

Şekil 1 – AVS’de konsantre işleme süresinin seçici flotasyonun teknolojik parametreleri üzerindeki etkisi: 1 – pirit konsantresinin arsenik içeriği; arsenik (2) ve altının (3) arsenik konsantresine dönüştürülmesi

Elde edilen veriler, 10-11 dakikaya varan işlem süresiyle pirit ürünündeki arsenik içeriğinin %16’dan %4’e düştüğünü göstermektedir. As’ın %89-90’ı ve Au’nun %90-91’i arsenik konsantresi halinde geri kazanılır; bu, %23-24 içerikte ve 125-130 g/t içerikte yaklaşık %62 verim sağlar (Şekil 1).

Bir girdap katmanlı cihazda çeşitli malzemeler işlenirken, proses verimliliğini belirleyen önemli faktörlerden biri, ferromanyetik parçacıkların birim ağırlığı başına işlenen malzeme miktarıdır.

Reaksiyon bölgesinde dipollerin bulunmaması, malzemenin yoğun bir şekilde karıştırılmasını ve mineral yüzeyi üzerinde gerekli etkiyi garanti etmez. Ferromanyetik parçacıkların aşırı beslenmesi daha sonraki mineral seçimini de olumsuz etkiler.

Çalışmalar, konsantrenin ağırlığı ile ferromanyetik parçacıkların ağırlığı arasındaki optimal oranın kapalı bir sistemde 8-12 aralığına düştüğünü göstermektedir. Konsantrenin 10 oranında ön işleme tabi tutulması ve ardından flotasyon, arseniğin pirit konsantresine geri kazanımı %5-5,5 iken, arsenik içeriği %2,4 olan bir pirit konsantresi elde edilmesini sağlar (Şekil 2).

Şekil 2 – Konsantre işlemede ferromanyetik parçacıkların ağırlığının seçici flotasyonun teknolojik parametreleri üzerindeki etkisi: 1 – pirit konsantresinin arsenik içeriği; arsenik (2) ve altının (3) arsenik konsantresine dönüştürülmesi. A ekseninde – konsantrenin ağırlığı ile ferromanyetik parçacıkların ağırlığı arasındaki oran

Hamurdaki hidrojen iyonlarının pH = 5,5-10,5 aralığındaki konsantrasyonu flotasyon sonuçlarını etkilemez. Sülfürik asit ve kireç ortamındaki flotasyon sırasında arsenopiritin arsenik konsantresine geri kazanımı geniş bir aralıkta %94-95 olup, yalnızca yüksek alkali ortamda (pH>10.5) arsenopiritte hafif bir çöküntü söz konusudur (Şekil 3). .

Şekil 3 – Kağıt hamuru pH’ının seçici flotasyonun teknolojik parametreleri üzerindeki etkisi: 1 – pirit konsantresinin arsenik içeriği; arsenik (2) ve altının (3) arsenik konsantresine dönüştürülmesi

Konsantreyi AVS’de işlerken, bir dizi faktör (indüksiyon akımları, elektrik deşarjları, yerel basınç artışı, sıcaklık artışı, aşındırıcı etki vb.), ksantat filmi ile kaplanmış mineral yüzeyini etkiler ve bunun sonucunda toplayıcı, mineraller kısmen ayrışır.

Aynı zamanda, işlendikten sonra kağıt hamuru, minerallerin yüzeyinde emilebilen ve sonraki seçici flotasyon üzerinde olumsuz etkiye sahip olan toplayıcının bir kısmını hala içerir. Konsantrenin AVS’de işlenmesi sırasında aktif kömürün eklenmesi (1 kg/t’a kadar) parametreleri iyileştirir.

Ortaya çıkan pirit konsantresi %1,7-1,8 oranında As içerir ve bu da onun bir bakır dökümhanesinde yeniden işlenmesine olanak tanır. Arsenik konsantresi %26-27 As, 130 g/t Au içerir ve buradaki geri kazanım sırasıyla %95-95,5 ve %92-93’e eşittir.

Bu nedenle, altın-arsenik-pirit konsantrelerinin bir girdap katman cihazında kısa süreli işlenmesi, daha sonraki seçici yüzdürmenin sonuçlarını önemli ölçüde iyileştirir ve daha fazla altın içeren arsenik konsantresinin istikrarlı bir şekilde elde edilmesini sağlar. Ayrıca, girdap katmanlı cihazlar, düşük güç tüketimi (bir cihazın güç gereksinimi 9,5 kW’ı aşmaz), kompakt boyutu ve kolay bakımı nedeniyle klasik değirmenlerle avantajlı bir şekilde karşılaştırılır.

Girdap katman cihazları aracılığıyla altın üretimi hakkında daha fazla bilgi için lütfen web sitesinin ilgili bölümündeki iletişim bilgilerinden bazılarını kullanarak profesyonellerimizle iletişime geçin.