Studie o kyanidovém vyluhování uhlíkaté zlaté rudy typu Carlin

Úvod

Uhlíkaté zlaté rudy typu Carlin se vyznačují širokým rozšířením a velkými zásobami. Představují však značné problémy v procesu těžby zlata. Tyto rudy obvykle obsahují Uhlík v jejich elementárním složení a částice zlata jsou přítomny v jemně rozptýlené formě. Přítomnost arsenu a uhlíku vede ke dvěma hlavním problémům: zapouzdření zlata a efektu „krádeže zlata“ uhlíkem, což má za následek extrémně nízké rychlosti vyluhování přímou kyanidací. V důsledku toho jsou považovány za dvojnásobně žáruvzdorné rudy nebo houževnaté rudy, které představují celosvětově uznávanou rudu v oblasti těžby zlata.

Problém vyluhování kyanidem v uhlíkatých zlatých rudách typu Carlin

Zlaté zapouzdření

Sulfidové minerály v uhlíkatých zlatých rudách typu Carlin často zapouzdřují částice zlata. Tato fyzikální bariéra zabraňuje přímému kontaktu mezi... kyanid roztok a zlato, což výrazně snižuje účinnost loužicího procesu. Například v mnoha dolech s takovými rudami zůstává velká část zlata zachycena v sulfidové matrici, nepřístupná pro Kyanidové vyluhování činidlo.

Efekt loupeže zlata od uhlíku

Uhlíkaté materiály v těchto rudách mají silnou afinitu ke komplexům kyanidů zlata. Během procesu kyanidového loužení, jak se zlato rozpouští a tvoří kyanidové komplexy, mohou uhlíkaté látky tyto komplexy adsorbovat a efektivně „okrádat“ zlato z roztoku. To vede nejen k nižší míře výtěžnosti zlata, ale také způsobuje značné ztráty v procesu extrakce. Výzkum ukázal, že různé typy uhlíku v rudě, jako je elementární uhlík, organický uhlík a anorganický uhlík, přispívají v různé míře k tomuto efektu krádeže zlata. Zejména elementární uhlík má adsorpční chování podobné chování... Aktivovaný uhlík, které mohou silně adsorbovat komplexy kyanidu zlata.

Výzkum experimentů s vyluhováním kyanidem

Přímé kyanidové vyluhování

Četné studie ukázaly, že přímé kyanidové loužení uhlíkatých zlatých rud typu Carlin vede k velmi nízkým výtěžnostem zlata. V některých případech, i při použití pokročilých metod kyanidového loužení, jako je uhlík v buničině (CIP) nebo pryskyřice v buničině (RIP), zůstává míra výtěžnosti neuspokojivě nízká. Například v určitém experimentu byla míra výtěžnosti zlata přímým kyanidovým loužením pouze 12.9 %, což zdůrazňuje neúčinnost tohoto přístupu pro tyto žáruvzdorné rudy.

Metody předběžné úpravy pro zlepšení vyluhování kyanidem

Pečení

Pražení je tradiční metoda předúpravy. Zahříváním rudy se uhlíkaté materiály odstraňují jako CO a CO₂ a pyrit se rozkládá na oxidy železa. Tento proces odhaluje dříve zapouzdřené zlato, což ho činí přístupnějším pro kyanidové loužení. Pražení však vyžaduje jemné dávkování zlata o velikosti minus deset mesh, alespoň čtyři hodiny retenční doby a přesnou regulaci teploty a atmosféry v peci. Teploty pod přibližně 500 °C nebo mírně redukční atmosféra mohou vést k neúplnému pražení, což vede k drastickému snížení extrakce zlata. Navíc při 550 °C a vyšších se pyrit přeměňuje na žáruvzdornou formu hematitu, ze které nelze zlato účinně louhovat kyanidem. Pražení navíc vyžaduje nákladné sušení vstupní suroviny do pece a přísné kontroly emisí plynů z pece. Přestože lze dosáhnout extrakce zlata 85–87 % z rud obsahujících třináct gramů zlata na tunu, kvůli vysokým kapitálovým nákladům a složitým provozním podmínkám se od pražení jako vhodné alternativy pro mnoho uhlíkatých ložisek zlatých rud typu Carlin upustilo.

Chemická oxidace

Chemická oxidace prokázala velký potenciál při úpravě uhlíkatých zlatých rud typu Carlin. Oxidační činidla ve vodných buničinách mohou překonat škodlivé účinky uhlíkatých materiálů. Například použití chloru jako činidla pro předúpravu bylo rozsáhle studováno. Množství potřebného chloru se však liší v závislosti na žáruvzdorné povaze rudy. Mírně žáruvzdorné rudy mohou vyžadovat pouze deset až dvacet kg chloru na tunu v předúpravě kyanidací k dosažení 83% nebo více extrakce zlata v následné kyanidaci. Vysoce žáruvzdorné rudy naopak mohou v procesu předúpravy potřebovat více než 100 kg chloru na tunu. Byla zkoumána i jiná oxidační činidla, jako je peroxid vodíku, chlornan sodný a manganistan draselný. Například chlornan sodný dokáže nejen oxidovat sulfidové minerály a odhalit zapouzdřené zlato, ale také pasivovat uhlíkaté materiály, čímž snižuje jejich účinek na krádež zlata. Výzkum ukázal, že v některých případech může použití chlornanu sodného jako činidla pro předběžnou úpravu významně zlepšit míru výtěžnosti zlata při následném kyanidovém loužení.

Bakteriální oxidace

Bakteriální oxidace je nová a ekologicky šetrná metoda předúpravy. K oxidaci sulfidových minerálů v rudě lze použít směs acidofilních bakterií. Tento proces účinně řeší problém zapouzdření zlata sulfidy. Během bakteriální oxidace bakterie metabolizují sulfidové minerály, rozkládají je a uvolňují zapouzdřené zlato. Zároveň může použití aktivního uhlí v následném procesu kyanidového loužení využít jeho konkurenční adsorpční schopnosti k potlačení účinku uhlíkatých látek na loupení zlata. Například ve studii uhlíkatého ložiska zlata typu Carlin v Yunnanu dosáhla kombinace bakteriální oxidace a kyanidace uhlíkem v buničině míra výtěžnosti zlata 82.39 %, zatímco spotřeba kyanidového činidla se snížila o 49.68 %. To ukazuje, že proces bakteriální oxidace - loužení kyanidem uhlíkem je účinnou metodou pro úpravu uhlíkatých zlatých rud typu Carlin.

Závěr

Uhlíkaté zlaté rudy typu Carlin představují v procesu kyanidového loužení značné problémy kvůli zapouzdření zlata a efektu uhlíku, který „krádá“ zlato. I když je přímé kyanidové loužení obecně neúčinné, různé metody předběžné úpravy, jako je pražení, chemická oxidace a bakteriální oxidace, nabízejí potenciální řešení. Každá metoda má své výhody a omezení, pokud jde o výtěžnost zlata, náklady a dopad na životní prostředí. Mezi nimi bakteriální oxidace - loužení kyanidem uhlíku a některé metody chemické oxidace vykazují velký potenciál pro efektivní zpracování těchto žáruvzdorných rud. Je však stále zapotřebí dalšího výzkumu k optimalizaci těchto procesů, snížení nákladů a zlepšení jejich šetrnosti k životnímu prostředí, aby se extrakce zlata z uhlíkatých zlatých rud typu Carlin stala efektivnější a udržitelnější.