Rakeistuksen, paalun ja ruiskutuksen tekniset vaatimukset kultapaalujen liuotusprosessissa

Kultakasojen liuotusprosessissa heikkolaatuisia kultamalmeja tai vaahdotushiekkoja kasataan pohjamateriaalille ja ruiskutetaan jaksoittain natriumsyanidiliuosta kullan liuottamiseksi malmiin ja sen talteen ottamiseksi tiineestä liuoksesta. Tämä prosessi sisältää pääasiassa liuotuspaikan rakentamisen, malmin esikäsittelyn (murskaus tai rakeistus), kasaamisen, ruiskuliuotuksen, kullan talteenoton tiineestä liuoksesta sekä jätemalmikasan desinfioinnin ja purkamisen. Liuotusprosessin aikana on hallittava useita parametreja hyvien rikastustulosten saavuttamiseksi. Tässä artikkelissa esitellään rakeistamisen, kasaamisen ja ruiskutuksen tekniset vaatimukset.

1. Rakeistus

Kultakasan liuotusprosessin onnistumisen varmistamiseksi liuotusmateriaalien on oltava läpäiseviä, jotta syanidiliuos pääsee kulkemaan tasaisesti malmikasan läpi. Useimmat malmit on murskattava 25.4 mm:n tai sitä hienommaksi ennen rakeistamista, jotta malmin sisältämä kulta saadaan esiin ja kullan talteenottoaste paranee.

Rakeistuksen aikana käytetyn kalkin määrän on saavutettava pH-arvo 9.5–10.5. Malmin korkean kosteuden (vesipitoisuus yli 10 %) ja malmin monien epäpuhtauksien vuoksi natriumsyanidin pitoisuutta on lisättävä rakeistuksen aikana. Natriumsyanidin pitoisuus säädetään noin 60–150 grammaan kultamalmitonnia kohden. Rakeiden kokonaisvesipitoisuus ei yleensä saisi ylittää 30 %, muuten rakeet irtoavat ja pehmenevät helposti. Kovettumisajan tulisi olla yli 72 tuntia. Jos rakeistuksen aikana sataa, jyvät on peitettävä kullan hävikin estämiseksi.

2. Paalutus

Kultakasan liuotuspaikka voidaan sijoittaa rinteeseen, laaksoon tai tasaiselle maalle. Tasamaalla vaaditaan kuitenkin 3–5 %:n kaltevuus. Malmikasan korkeuden ei tulisi olla alussa liian korkea, mieluiten 3–4 metriä, ja sitä voidaan nostaa liuotusnopeuden vakiinnuttua.

Maan puhdistuksen ja tasoituksen jälkeen on tehtävä tihkumisenestokäsittely. Malmikasan suojaamiseksi liuotuspaikan ympärille on myös perustettava tulvavesiojat. Liuotuspaikan pehmustekerros voidaan levittää noin 0.5 metrin paksuiseksi tiivistetylle perustukselle, ja sen päälle voidaan ruiskuttaa natriumkarbonaattiliuosta tihkumiseneston parantamiseksi.

3. Ruiskutus

3.1 Ruiskutuspitoisuus

Rakeistuksen jälkeen agglomeroituneita malmihiukkasia ei saa pestä uudelleen. PH-arvoa on säädettävä rakeistusprosessin aikana. Kultamalmien monimutkaisen koostumuksen vuoksi natriumsyanidin pitoisuutta alkusumutuksen aikana voidaan lisätä asianmukaisesti. Se voidaan säätää 0.1–0.08 %:iin huippuvaiheessa (kun kullan liuotuspitoisuus on korkein), ja sitten sitä voidaan vähentää 0.08–0.06 %:iin. Myöhemmässä vaiheessa sitä voidaan vähentää 0.04–0.02 %:iin. Natriumsyanidin pitoisuutta voidaan säätää milloin tahansa raa'an liuoksen kultapitoisuuden mukaan.

3.2 Ruiskutusjakso

Ruiskutusaika on yleensä 7–8 tuntia päivässä, eikä sen tulisi ylittää 10 tuntia (mutta annostusta on pienennettävä). Yleensä ruiskutetaan tunnin ajan ja tauolla yhden tunnin ajan tai tunnin ajan ja tauolla kahden tunnin ajan. Ruiskutusajan ei tulisi olla liian pitkä, jotta malmikasa voi hengittää happea, kun ruiskutusta ei tehdä. Jos ruiskutusaika on pitkä ja ruiskutustaajuus korkea, liuoksen tilavuus kasvaa, emäliuoksen pitoisuus pienenee ja natriumsyanidia tuhlataan. Samalla emäliuoksen tilavuus kasvaa ja kullan sisältämän hiilen adsorptiokyky heikkenee.

3.3 Ruiskutusintensiteetti

Ruiskutusintensiteetti liittyy ruiskutusaikaan ja ruiskutusmäärään. Yleensä ruiskutusintensiteettiä tulisi säätää välille 6–20 l/m²•h (6–20 l/m² × tunti), eikä se saisi ylittää 25–30 l/m²•h (laskettaessa liuotusalueen pinta-alan, päivittäisen ruiskutusmäärän ja -ajan mukaan). Jos ruiskutusintensiteetti on korkea, se lisää tiineen liuoksen tilavuutta, laimentaa kultapitoisuutta ja vaikuttaa aktiivihiilen adsorptiokykyyn ( yleensä aktiivihiilen adsorptiokyky on 8–10 kg/t). Jos tiineen liuoksen tilavuus on suuri saman adsorptioajan sisällä alhaisen kultapitoisuuden vuoksi, adsorptiomäärä vähenee ja adsorptioaika pitenee, mikä myös lisää desorptio- ja elektrolyysijärjestelmän työmäärää ja kustannuksia. Siksi ruiskutusmäärän ei tulisi olla liian suuri eikä ruiskutustiheyden liian korkea.

Yhteenvetona voidaan todeta, että edellä mainitut ovat kultakasojen liuotusprosessin rakeistuksen, paaluttamisen ja ruiskutuksen tekniset vaatimukset. Kultakasojen liuotusmenetelmää käytetään laajalti sen yksinkertaisen prosessin, vähäisen laitteiston ja alhaisten kustannusten vuoksi. Todellisessa tuotannossa kaivoksenomistajien tulisi kiinnittää huomiota kunkin lenkin parametrien hallintaan hyvien liuotustulosten varmistamiseksi.