Έρευνα σχετικά με την έκπλυση σωρού οξειδωμένου χρυσού χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο

1. Εισαγωγή

Στον τομέα της εξόρυξης χρυσού, η εκμετάλλευση οξειδωμένων χρυσών μεταλλευμάτων χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο έχει αποκτήσει ολοένα και μεγαλύτερη σημασία λόγω της εξάντλησης των πόρων χρυσού υψηλής περιεκτικότητας. Αυτοί οι τύποι μεταλλευμάτων χαρακτηρίζονται από χαμηλή περιεκτικότητα σε χρυσό και υψηλή περιεκτικότητα σε αργιλικά ορυκτά, γεγονός που θέτει σημαντικές προκλήσεις στις παραδοσιακές μεθόδους εμπλουτισμού. Η έκπλυση σωρού έχει αναδειχθεί ως μια οικονομικά αποδοτική και πρακτική προσέγγιση για την επεξεργασία τέτοιων μεταλλευμάτων, επιτρέποντας την εξαγωγή χρυσού από μεγάλους όγκους υλικών χαμηλής περιεκτικότητας. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη μελέτη σχετικά με έκπλυση σωρών οξειδωμένου χρυσού χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο, με στόχο τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας έκπλυσης και τη βελτίωση των ποσοστών ανάκτησης χρυσού.

2. Χαρακτηριστικά του οξειδωμένου χρυσού χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο

Τα οξειδωμένα χρυσά μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας έχουν συνήθως περιεκτικότητα χρυσού κάτω από 2 g/t, γεγονός που καθιστά την οικονομική εξόρυξή τους πιο δύσκολη. Η υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο σε αυτά τα μεταλλεύματα μπορεί να προκαλέσει προβλήματα όπως κακή διαπερατότητα, συσσωμάτωση και υψηλή κατανάλωση αντιδραστηρίων έκπλυσης. Τα αργιλικά ορυκτά, όπως ο καολινίτης, ο μοντμοριλλονίτης και ο ιλλίτης, μπορούν να προσροφήσουν ιόντα χρυσού και να επηρεάσουν τη διαδικασία έκπλυσης. Επιπλέον, το λεπτό μέγεθος των αργιλικών ορυκτών μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός πυκνού στρώματος στο σωρό του μεταλλεύματος, μειώνοντας την επαφή μεταξύ του διαλύματος έκπλυσης και των χρυσοφόρων ορυκτών.

3. Πειραματική Μεθοδολογία

3.1 Δειγματοληψία και Χαρακτηρισμός Μεταλλεύματος

Ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα του οξειδωμένου χρυσού χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο μεταλλεύματος συλλέχθηκε από μια μεταλλευτική τοποθεσία. Το δείγμα μεταλλεύματος αναλύθηκε ως προς τη χημική του σύνθεση, την ορυκτολογία και τις φυσικές του ιδιότητες. Χρησιμοποιήθηκε φθορισμός ακτίνων Χ (XRF) για τον προσδιορισμό της στοιχειακής σύνθεσης, ενώ η περίθλαση ακτίνων Χ (XRD) χρησιμοποιήθηκε για την ταυτοποίηση των ορυκτών φάσεων. Η ανάλυση μεγέθους σωματιδίων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα κόσκινο ανακίνησης για να κατανοηθεί η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων του μεταλλεύματος.

3.2 Πειράματα έκπλυσης στήλης

Διεξήχθησαν πειράματα έκπλυσης σε στήλες για την προσομοίωση της διαδικασίας έκπλυσης σε σωρό. Το δείγμα μεταλλεύματος θρυμματίστηκε και κοσκινίστηκε σε διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων. Στήλες με διάμετρο 10 cm και ύψος 100 cm γεμίστηκαν με τα δείγματα μεταλλεύματος. Σχεδιάστηκε μια σειρά πειραμάτων για τη διερεύνηση των επιδράσεων διαφόρων παραμέτρων, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους των σωματιδίων του μεταλλεύματος, της δοσολογίας οξειδίου του ασβεστίου (CaO), Κυανιούχο νάτριο Η συγκέντρωση (NaCN) στο διάλυμα έκπλυσης και ο χρόνος έκπλυσης επηρεάζουν τον ρυθμό έκπλυσης χρυσού.

3.3 Βελτιστοποίηση Παραμέτρων Διεργασίας

Οι παράμετροι της διεργασίας βελτιστοποιήθηκαν μέσω μιας σειράς πειραμάτων ενός παράγοντα. Το μέγεθος των σωματιδίων του μεταλλεύματος κυμαινόταν από -20 mm έως -5 mm και η δοσολογία CaO ρυθμίστηκε από 1% έως 5% της μάζας του μεταλλεύματος. Η συγκέντρωση NaCN στο διάλυμα έκπλυσης άλλαξε από 0.05% σε 0.2% και ο χρόνος έκπλυσης παρατάθηκε από 10 ημέρες σε 30 ημέρες. Ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού παρακολουθούνταν σε τακτά χρονικά διαστήματα αναλύοντας την περιεκτικότητα σε χρυσό στο έκπλυση χρησιμοποιώντας φασματομετρία ατομικής απορρόφησης (AAS).

4. Αποτελέσματα και συζήτηση

4.1 Επίδραση του μεγέθους των σωματιδίων του μεταλλεύματος

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων του μεταλλεύματος βελτίωσε σημαντικά τον ρυθμό έκπλυσης χρυσού. Όταν το μέγεθος των σωματιδίων του μεταλλεύματος ήταν -5 mm, ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού έφτασε το 85% μετά από 20 ημέρες έκπλυσης, ενώ για το μέγεθος των σωματιδίων -20 mm, ο ρυθμός έκπλυσης ήταν μόνο 60%. Το μικρότερο μέγεθος σωματιδίων αύξησε την επιφάνεια του μεταλλεύματος, διευκολύνοντας την επαφή μεταξύ του διαλύματος έκπλυσης και των χρυσοφόρων ορυκτών. Ωστόσο, τα εξαιρετικά λεπτά μεγέθη σωματιδίων μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε προβλήματα όπως κακή διαπερατότητα και αυξημένη παρεμβολή αργιλικών ορυκτών.

4.2 Επίδραση της δοσολογίας CaO

Η προσθήκη CaO στον σωρό μεταλλεύματος μπορεί να βελτιώσει τη διαπερατότητα του μεταλλεύματος και να ρυθμίσει την τιμή του pH του διαλύματος έκπλυσης. Η βέλτιστη δόση CaO βρέθηκε να είναι 3% της μάζας του μεταλλεύματος. Σε αυτή τη δόση, ο ρυθμός έκπλυσης του χρυσού μεγιστοποιήθηκε. Μια χαμηλότερη δόση CaO είχε ως αποτέλεσμα ανεπαρκή ρύθμιση του pH και κακή διαπερατότητα, ενώ μια υψηλότερη δόση θα μπορούσε να προκαλέσει υπερβολική κατανάλωση αντιδραστηρίων έκπλυσης και πιθανά περιβαλλοντικά προβλήματα.

4.3 Επιπτώσεις της συγκέντρωσης NaCN

Η συγκέντρωση NaCN στο διάλυμα έκπλυσης είχε σημαντικό αντίκτυπο στον ρυθμό έκπλυσης χρυσού. Καθώς η συγκέντρωση NaCN αυξήθηκε από 0.05% σε 0.15%, ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού αυξήθηκε από 70% σε 90%. Ωστόσο, η περαιτέρω αύξηση της συγκέντρωσης NaCN στο 0.2% δεν οδήγησε σε σημαντική βελτίωση του ρυθμού έκπλυσης και επίσης αύξησε το κόστος και τους περιβαλλοντικούς κινδύνους που σχετίζονται με κυανιούχο χρησιμοποιήσετε.

4.4 Χρόνος έκπλυσης

Ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού αυξήθηκε με την παράταση του χρόνου έκπλυσης. Μετά από 25 ημέρες έκπλυσης, ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού έφτασε σε ένα οροπέδιο, υποδεικνύοντας ότι το μεγαλύτερο μέρος του εκχυλίσιμου χρυσού είχε διαλυθεί. Η παράταση του χρόνου έκπλυσης πέρα ​​από αυτό το σημείο δεν οδήγησε σε σημαντική αύξηση του ρυθμού έκπλυσης, αλλά αύξησε το συνολικό κόστος της διαδικασίας.

5. Σύναψη

Αυτή η μελέτη κατέδειξε ότι η έκπλυση σε σωρό είναι μια βιώσιμη μέθοδος για την επεξεργασία οξειδωμένων χρυσών μεταλλευμάτων χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο. Βελτιστοποιώντας τις παραμέτρους της διεργασίας, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους των σωματιδίων του μεταλλεύματος, της δοσολογίας CaO, της συγκέντρωσης NaCN και του χρόνου έκπλυσης, θα μπορούσε να επιτευχθεί υψηλό ποσοστό έκπλυσης χρυσού έως και 90%. Οι βέλτιστες συνθήκες προσδιορίστηκαν ως εξής: μέγεθος σωματιδίων μεταλλεύματος -5 mm, δοσολογία CaO 3%, συγκέντρωση NaCN 0.15% στο διάλυμα έκπλυσης και χρόνος έκπλυσης 25 ημερών. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τη βιομηχανική εφαρμογή της έκπλυσης σε σωρό στην εξόρυξη χρυσού από οξειδωμένα χρυσά μεταλλεύματα χαμηλής και υψηλής περιεκτικότητας σε άργιλο, συμβάλλοντας στη βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας εξόρυξης χρυσού.