Tsüaniidi suurendamine kulla ekstraheerimiseks tulekindlatest maakidest

Kullakaevandamise tööstuses tekitab kulla kaevandamine tulekindlatest maakidest märkimisväärseid väljakutseid. Tulekindlad maagid, mida iseloomustab ebapiisav kulla saagis traditsioonilistes tsüaniidileostustingimustes , on muutunud üha olulisemaks osaks kulla ressursibaasist, kuna kergesti töödeldavate maakide osakaal väheneb. Sellistes maakides on kuld sageli peenelt hajutatud sulfiidmineraalides, peamiselt püriidis ja arsenopüriidis, mistõttu on tsüaniidilahuste kättesaadavus keeruline.

Tulekindlate maakide väljakutse mõistmine

Nende maakide vastupidavus otsesele tsüaniidimisele tuleneb peamiselt kulla peenest immutamisest sulfiidmineraalide tihedasse struktuuri. See füüsikaline kapseldamine takistab tsüaniidil kullaga tõhusalt reageerida, mille tulemuseks on madal taaskasutusmäär. Seetõttu on nendest tulekindlatest maakidest kulla ekstraheerimise parandamiseks vaja spetsiaalseid töötlemismeetodeid.

Tulekindlate maakide eeltöötlustehnoloogiad

Oksüdatiivne röstimine

Oksüdatiivne röstimine on olnud üks traditsioonilisi meetodeid sulfiidi sisaldavate kullakontsentraatide töötlemiseks. Selle protsessi käigus oksüdeeritakse kulla sisaldavad sulfiidid poorseks oksiidimassiks, mis võimaldab tsüaniidilahustel paremini tungida. Sellel meetodil on aga mitmeid puudusi. See viib paratamatult keskkonnareostuseni arseeni ja väävli gaasiliste heitkoguste kaudu. Samuti on suureks probleemiks vajadus kõrvaldada väga mürgine arseentrioksiid. Lisaks võib madala sulamistemperatuuriga ühendite teke ja kulla eraldumine arseeni sublimaatideks röstimisprotsessi ajal vähendada kulla ekstraheerimise üldist efektiivsust. Näiteks mõnedes traditsioonilistes röstimispõhistes toimingutes võib kulla ekstraheerimise määr tulekindlatest maakidest suureneda vaid umbes 46.6%-lt (esialgse flotatsioonikontsentraadi otsene tsüaniseerimine) umbes 85%-ni pärast röstimist.

Bakteriaalne oksüdatsioon (Biox)

Bakteriaalne oksüdatsioon on keskkonnasõbralikum alternatiiv. Selles protsessis kasutatakse teatud baktereid sulfiidmineraalide oksüdeerimiseks, lõhustades kulda kapseldava maatriksi. See muudab kulla tsüaniidile paremini kättesaadavaks. Selle tehnoloogia eelised hõlmavad mürgiste gaasiliste heitmete puudumist. Arseen eemaldatakse protsessist madala toksilise raua arsenaadi kujul. Eksperimentaalsed uuringud on näidanud, et Biox-tehnoloogia kasutamine võib tõsta kulla ekstraheerimist tulekindlatest flotatsioonikontsentraatidest 91.74%-ni, mis on märkimisväärne edasiminek võrreldes otsese tsüaniidiga.

Autoklaavi oksüdatsioon (rõuged)

Autoklaavi oksüdeerimine hõlmab maagi kontsentraadi allutamist kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tingimustesse hapniku juuresolekul. See protsess oksüdeerib tõhusalt sulfiidmineraale. Flotatsioonikontsentraadi esialgne oksüdatiivne leostumine autoklaaviga võib anda stabiilselt kõrge kulla saagise koos järgneva tsüaniidiga, tavaliselt tasemel 94.9–96.5%. See meetod pakub kõrgeid kaevandamismäärasid ja on oluline element tehnoloogilise protsessi intensiivistamisel, kullatöötlemisettevõtete tööstusohutuse parandamisel ja tootmispersonali töötingimuste parandamisel.

Lisandid ja nende roll tsüaniidimisel

Tsüaniid – redutseerivad lisandid

Tsüaniid on kõige levinum kulla kaevandamisel kasutatav reagent, kuid selle suur tarbimine mitte ainult ei suurenda kulusid, vaid kujutab endast tõsist ohtu ka keskkonnale ja inimeste tervisele. Selle probleemi lahendamiseks on välja töötatud vetikatest saadud täiustatud biopolümeerne lisand Extractech. Tsüaniidiprotsessile lisamisel võib see toimida superoksüdandina. See lõhub kõrge oksüdatsiooni- ja redutseerimispotentsiaaliga (ORP) mineraalide sidemeid tulekindlates maakides. Kullaosakestega toimub keemiline reaktsioon, mis jätab kulla rohkem kokkupuutesse tsüaniidiga. Olemasoleva tsüaniidimisprotsessi lisandina võib Extractech vähendada tsüaniidi kasutamist kuni 20–30%, suurendades samal ajal kulla saaki 3–5%.

Muud lisandid

Tsüaniidiprotsessi tõhustamiseks võib kasutada muid lisaaineid. Näiteks võivad mõned lisandid suurendada "tõhusa aktiivse hapniku" sisaldust paberimassis, mis on kasulik tsüaniidireaktsioonile. Neil võib olla ka selliseid funktsioone nagu dispersioon, mis aitab paberimassi täielikult hajutada ja suurendab tõhusat kontakti tsüaniidi ja kulla vahel. Lisaks võib neil olla lisandite eemaldamise funktsioon, mis kõrvaldab või nõrgendab paberimassis sisalduvate lisandite kahjulikku mõju kulla leostumisele. Kelaativad lisandid võivad suurendada kulla lahustumist ja kõrvaldada lisandid, mis mõjutavad kulla leostumist.

Protsessi optimeerimine tsüaniidis

pH kontroll

Tselluloosis sisalduv tsüaniid läbib hüdrolüüsireaktsiooni, mille käigus tekib HCN, millest osa lahusest lendub, mille tulemuseks on tsüaniidi kadu ja keskkonnareostus. Tsüaniidi leostumise ajal peab lahus säilitama teatud aluselisuse, et vältida tsüaniidi lagunemist. Kui aga tsüaniidilahuse leeliselisus on liiga kõrge, vähendab see kulla lahustumiskiirust. Seetõttu on täpne pH kontroll tõhusa tsüaniidimise jaoks ülioluline.

Leostumise aeg

Leostumise aja pikenedes kulla leostumiskiirus esialgu tõuseb. Kuid pärast teatud hetke leostumisaja edasine pikendamine ei suurenda oluliselt kulla leostumiskiirust. Seega on vaja tagada sobiv leostumisaeg, et saavutada kulla tõhus kaevandamine ilma tarbetu ressursside ja ajakuluta.

Hapnikuvarustus

Oksüdantide, nagu puhas hapnik või muud oksiidid, kasutamine leostusprotsessis võib leostuskeskkonda parandada. Näiteks hapniku-vaigu leostumise protsessis võib hapniku lisamine tõhusalt suurendada kulla ja hõbeda leostumise kiirust, kiirendada leostumiskiirust, lühendada leostumisaega ning vähendada tsüaniidi ja plii nitraadi tarbimist.

Järeldus

Tulekindlatest maakidest kulla ekstraheerimise tsüaniidiprotsessi tõhustamine nõuab sobivate eeltöötlustehnoloogiate kombinatsiooni, tõhusate lisandite kasutamist ja protsessi täpset optimeerimist. Eeltöötlusmeetodid, nagu bakteriaalne oksüdatsioon ja autoklaavoksüdatsioon, pakuvad traditsioonilise röstimisega võrreldes keskkonnasõbralikumaid ja tõhusamaid alternatiive. Lisandid võivad mängida otsustavat rolli tsüaniidi tarbimise vähendamisel ja kulla taaskasutamise suurendamisel. Protsessi parameetreid, nagu pH, leostumise aeg ja hapnikuvarustus, hoolikalt kontrollides saab kullakaevandustööstus parandada tulekindlate maakide kaevandamise efektiivsust, muutes kaevandamisprotsessi jätkusuutlikumaks ja majanduslikult elujõulisemaks.