Der gesamte Schlammcyanidierungsprozess für disseminierte Golderze

1. Einleitung

Mit der kontinuierlichen Entwicklung des Goldbergbaus nehmen die leicht verarbeitbaren Golderzressourcen allmählich ab. Daher ist es von großer Bedeutung, die Aufbereitungs- und Schmelzprozesse von refraktären Golderzen, wie z. B. Golderzen mit Arsen-Antimon-Adern und disseminiertem Typ, zu untersuchen. Diese Erze zeichnen sich durch komplexe

x-Myeralogie, bei der Arsenopyrit und Stibnit eng mit Gangmineralien in verstreuter Form verbunden sind, was die Goldgewinnung erschwert. Das reine Schleim-Cyanidierungsverfahren ist eine gängige Methode zur Goldgewinnung, weist jedoch bei dieser Erzart häufig Probleme wie eine geringe Goldauslaugungsrate und einen hohen Reagenzienverbrauch auf. Die Optimierung dieses Prozesses kann die Ressourcenauslastung und den wirtschaftlichen Nutzen von Goldminen effektiv verbessern.

2. Eigenschaften von Golderzen des Typs Arsen-Antimon-Adern - Disseminiert

2.1 Mineralogische Zusammensetzung

In Golderzen mit Arsen-Antimon-Gängen sind Arsenopyrit und Stibnit die Mineralien, die die Goldgewinnung am meisten beeinflussen. Die natürlichen Goldpartikel im Erz haben extrem ungleichmäßige Partikelgrößen. Sie sind hauptsächlich in den Rissen und Zwischenkörnern von Pyrit und Arsenopyrit verteilt oder in diese eingehüllt. Manchmal kommt Gold zusammen mit Stibnit vor und ein Teil davon ist in Gangmineralien wie Limonit oder Quarz eingebettet. Ein Teil des Pyrits im Erz kommt als feinkörnige Einsprengsel in Gangmineralien vor und steht in enger Symbiose mit Arsenopyrit und Markasit. Arsenopyrit hat im Allgemeinen eine relativ kleine Partikelgröße und ist eng mit Pyrit verbunden. Die Erzstruktur ist hauptsächlich in Gängen eingesprengt, wobei Stibnit und Arsenopyrit größtenteils eingesprengt mit Gangmineralien verwachsen sind.

2.2 Schädliche Elemente

Das Vorhandensein von Arsen (As) und Antimon (Sb) im Erz ist für die Cyanidlaugung von Gold äußerst ungünstig. Diese Elemente können reagieren mit Zyanid und Sauerstoff im Cyanidlaugungsprozess, wodurch eine große Menge an Reagenzien verbraucht wird und die Auslaugungsrate des Goldes reduziert wird. Beispielsweise kann Arsen in der Cyanidlösung verschiedene arsenhaltige Verbindungen bilden, die nicht nur Cyanid verbrauchen, sondern auch Passivierungsfilme auf der Oberfläche von Goldpartikeln bilden können, wodurch der Kontakt zwischen Gold- und Cyanidionen behindert wird.

3. Bestehende Probleme im All-Slime-Cyanidierungsprozess

3.1 Niedrige Goldauslaugungsrate

Die direkte Cyanidlaugung von Arsen-Antimon-Adern-Golderzen führt häufig zu einer niedrigen Goldauslaugungsrate. Aufgrund der komplexen mineralogischen Zusammensetzung und des Vorhandenseins schädlicher Elemente ist es schwierig, Gold durch Cyanid vollständig aufzulösen. Bei einigen Erzen beträgt die Ausbeute durch die direkte Cyanidlaugung nur etwa 47.62 %.

3.2 Hoher Reagenzienverbrauch

Der Cyanidierungsprozess erfordert große Mengen Cyanid als Lauge. In Gegenwart von Arsen, Antimon und anderen schädlichen Elementen steigt der Cyanidverbrauch jedoch deutlich an. Auch einige Sulfidmineralien im Erz können mit Cyanid reagieren, was den Reagenzienverbrauch weiter erhöht. Beispielsweise kann die Reaktion von Sulfidmineralien mit Cyanid verschiedene Cyanokomplexe bilden, die die freie Cyanidkonzentration im Schlamm reduzieren und die Goldlaugung verzögern.

4. Optimierungsstrategien für den All-Slime-Cyanidierungsprozess

4.1 Vorbehandlungsmethoden

4.1.1 Alkalische Laugungsvorbehandlung

Die Verwendung von NaOH als alkalisches Laugemittel kann einige schädliche Elemente effektiv entfernen. Durch orthogonale faktorielle Experimente wurde festgestellt, dass bei einigen Erzen die nachfolgende Cyanidlaugungswirkung verbessert werden kann, wenn die Mahlfeinheit des Minerals 200 % beträgt (85 Maschen), die alkalische Laugekonzentration 60 kg/t, die alkalische Laugedauer 32 Stunden und die alkalische Laugetemperatur 26 °C beträgt. Durch die alkalische Lauge können einige arsen- und antimonhaltige Mineralien bis zu einem gewissen Grad aufgelöst und so deren negative Auswirkungen auf den Cyanidlaugungsprozess reduziert werden.

4.1.2 Säurevorbehandlung

Eine Säurevorbehandlung, beispielsweise mit Salpetersäure (HNO₃) oder Salzsäure (HCl), kann ebenfalls wirksam sein. Durch die Säurevorbehandlung lässt sich der Cyanidverbrauch reduzieren. So kann beispielsweise der Cyanidverbrauch nach einer Säurevorbehandlung um 340 bzw. 210 mg/L gesenkt und die entsprechenden Goldausbeuten auf 98.87 % bzw. 95.11 % erhöht werden. Die Säurevorbehandlung kann außerdem einige chemische Verbindungen lösen. KohlenstoffSie zersetzten Mineralien und einen Teil der Sulfidmineralien im Erz und verringerten so die Beeinträchtigung des Cyanidierungsprozesses durch diese Mineralien.

4.1.3 Röstvorbehandlung

Auch das Rösten des Erzes bei 600 - 1000 °C für 0.5 - 2 Stunden vor der Cyanidlaugung kann gute Ergebnisse erzielen. Die Cyanidlaugungsergebnisse an gerösteten Proben zeigen, dass der Cyanidverbrauch drastisch um 1150 mg/L reduziert wird und die Goldausbeute um 5.2 % steigt. Darüber hinaus werden die Gehalte an Arsen, Antimon, Cadmium und MERCURY in der gerösteten Probe (2 h bei 1000 °C geröstet) deutlich reduziert. Durch das Rösten können Sulfidmineralien in Metalloxide umgewandelt werden, wodurch Gold für die Cyanidlaugung leichter zugänglich wird.

4.2 Optimierung der Cyanidlaugungsbedingungen

4.2.1 Cyanidkonzentration

Für Erze mit unterschiedlichen Eigenschaften muss die geeignete Cyanidkonzentration bestimmt werden. Für die erste Erzprobe mit 10.5 ppm Gold und hohem Arsen- und Antimongehalt beträgt die optimale Cyanidkonzentration 4000 mg/l, während für die zweite Erzprobe mit niedrigem Goldgehalt (2.5 ppm), aber hohem Silbergehalt (160 ppm) die optimale Cyanidkonzentration 2500 mg/l beträgt. Die Anpassung der Cyanidkonzentration an die Erzeigenschaften ermöglicht eine effiziente Goldlaugung und reduziert gleichzeitig den Reagenzienabfall.

4.2.2 pH-Wert

Der pH-Wert der Cyanidlösung hat ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf den Auslaugeffekt. Für die erste Probe liegt der optimale pH-Wert bei 11.1 und für die zweite Probe bei 10.5. Die Einhaltung des richtigen pH-Werts kann die Stabilität der Cyanidlösung gewährleisten und die Reaktion zwischen Gold- und Cyanidionen fördern.

4.2.3 Cyanidlaugungszeit

Auch die Cyanidlaugungszeit sollte optimiert werden. Für beide oben genannten Probenarten beträgt die geeignete Cyanidlaugungszeit 24 Stunden. Eine Verlängerung der Cyanidlaugungszeit erhöht zwar nicht unbedingt die Goldausbeute, erhöht aber die Produktionskosten. Daher ist die Bestimmung der geeigneten Cyanidlaugungszeit entscheidend für die Verbesserung der Produktionseffizienz.

4.2.4 Einsatz von Oxidationsmitteln

Der Einsatz von Oxidationsmitteln wie H₂O₂ (0.015 M), Luft (0.15 l/min) oder einem H₂O₂-Luft-Gemisch kann die Goldgewinnungskinetik verbessern. Die Luftzufuhr hat dabei den größten positiven Effekt auf die Auslaugungskinetik. Oxidationsmittel können reduzierte Substanzen im Erz in oxidierte Formen umwandeln und so die Goldauflösung fördern.

5. Fallstudien

In einer Goldmine in Gansu wurde der Cyanidlaugungsprozess von Arsen-Antimon-Golderzen mit verstreuten Adern optimiert. Durch alkalische Vorbehandlung mit NaOH, Optimierung von Mahlfeinheit, alkalischer Laugekonzentration, Zeit und Temperatur sowie anschließende Cyanidlaugung mit entsprechender NaCN-Konzentration und Cyanidlaugungszeit erhöhte sich die Cyanidlaugungsrate von ursprünglich 47.62 % auf 85.04 %. In einem anderen Fall, in einem Goldvorkommen mit komplexer Erzzusammensetzung, wurde nach Säurevorbehandlung und Röstvorbehandlung und anschließender Anpassung der Bedingungen für die CyanidlaugungDie Goldgewinnungsrate wurde deutlich verbessert und der Cyanidverbrauch effektiv reduziert.

6. Fazit

Die Optimierung des Cyanidlaugungsprozesses für Arsen-Antimon-Adern-Golderze ist ein effektiver Weg, die Goldgewinnungseffizienz zu steigern und die Produktionskosten zu senken. Durch die Wahl geeigneter Vorbehandlungsmethoden wie alkalische Laugung, Säurevorbehandlung und Röstvorbehandlung sowie die Optimierung der Cyanidlaugungsbedingungen, einschließlich Cyanidkonzentration, pH-Wert, Cyanidlaugungszeit und Einsatz von Oxidationsmitteln, können die Goldlaugungsrate und der Reagenzienverbrauch deutlich verbessert werden. Verschiedene Goldminen sollten Optimierungsstrategien entsprechend ihrer Erzeigenschaften wählen, um den besten wirtschaftlichen und ökologischen Nutzen zu erzielen.