Estudo sobre a lixiviación por cianuro de mineral de ouro carbonoso de tipo Carlin

introdución

Os minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin caracterízanse pola súa ampla distribución e grandes reservas. Non obstante, supoñen desafíos significativos no proceso de extracción de ouro. Estes minerais normalmente conteñen carbono na súa composición elemental, e as partículas de ouro están presentes nunha forma fina diseminada. A presenza de arsénico e carbono leva a dous problemas principais: a encapsulación do ouro e o efecto de roubo de ouro do carbono, o que resulta en taxas de lixiviación por cianuración directa extremadamente baixas. Como resultado, considéranse minerais refractarios dobres ou minerais teimudos, o que representa un recoñecemento mundial no campo da minería de ouro.

O problema da lixiviación de cianuro en minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin

Encapsulación de ouro

Os minerais sulfurados nos minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin adoitan encapsular as partículas de ouro. Esta barreira física impide o contacto directo entre a solución de cianuro e o ouro, o que reduce significativamente a eficiencia do proceso de lixiviación. Por exemplo, en moitas minas con tales minerais, unha gran proporción de ouro permanece atrapada dentro da matriz de sulfuro, inaccesible para o axente de lixiviación de cianuro.

O efecto roubo de ouro do carbono

Os materiais carbonosos destes minerais teñen unha forte afinidade polos complexos de cianuro de ouro. Durante o proceso de lixiviación con cianuro, a medida que o ouro se disolve e forma complexos de cianuro, as substancias carbonosas poden adsorber estes complexos, "roubando" eficazmente o ouro da solución. Isto non só leva a unha menor taxa de recuperación de ouro, senón que tamén provoca perdas significativas no proceso de extracción. A investigación demostrou que os diferentes tipos de carbono no mineral, como o carbono elemental, o carbono orgánico e o carbono inorgánico, contribúen en distintos graos a este efecto de roubo de ouro. O carbono elemental, en particular, ten un comportamento de adsorción similar ao do carbón activado , que pode adsorber fortemente os complexos de cianuro de ouro.

Investigación sobre experimentos de lixiviación de cianuro

Lixiviación directa de cianuro

Numerosos estudos demostraron que a lixiviación directa con cianuro de minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin produce recuperacións de ouro moi baixas. Nalgúns casos, mesmo cando se empregan métodos avanzados de lixiviación con cianuro, como o carbono en polpa (CIP) ou a resina en polpa (RIP), a taxa de recuperación segue sendo decepcionantemente baixa. Por exemplo, nun determinado experimento, a taxa de recuperación de ouro da lixiviación directa con cianuro foi só do 12.9 %, o que destaca a ineficacia deste enfoque para estes minerais refractarios.

Métodos de pretratamento para mellorar a lixiviación de cianuro

Asado

A torrefacción é un método tradicional de pretratamento. Ao quentar o mineral, os materiais carbonosos elimínanse en forma de CO e CO₂, e a pirita descomponse en óxidos de ferro. Este proceso expón o ouro previamente encapsulado, o que o fai máis accesible á lixiviación con cianuro. Non obstante, a torrefacción require unha alimentación fina de malla menos dez, polo menos catro horas de tempo de retención e un control preciso da temperatura e a atmosfera no forno. Temperaturas inferiores a uns 500 °C ou unha atmosfera lixeiramente redutora poden provocar unha torrefacción incompleta, o que leva a unha redución drástica na extracción de ouro. Ademais, a 550 °C e superiores, a pirita convértese nunha forma refractaria de hematita da que o ouro non se pode lixiviar eficazmente con cianuro. Ademais, a torrefacción require un secado caro da alimentación ao forno e controis estritos de emisión dos gases do forno. Aínda que pode acadar extraccións de ouro do 85-87 % a partir de minerais que conteñen trece gramos de ouro por tonelada, debido aos seus altos requisitos de custo de capital e ás complexas condicións de operación, a torrefacción abandonouse como alternativa axeitada para moitos depósitos de minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin.

Oxidación química

A oxidación química demostrou un gran potencial no tratamento de minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin. Os axentes oxidantes nas polpas acuosas poden superar os efectos nocivos dos materiais carbonosos. Por exemplo, o uso de cloro como axente de pretratamento foi estudado amplamente. Non obstante, a cantidade de cloro necesaria varía dependendo da natureza refractaria do mineral. Os minerais lixeiramente refractarios poden requirir só de dez a vinte kg de cloro por tonelada nun pretratamento de cianuración para lograr unha extracción de ouro do 83 % ou máis na cianuración posterior. Os minerais altamente refractarios, por outra banda, poden necesitar máis de 100 kg de cloro por tonelada no proceso de pretratamento. Tamén se investigaron outros axentes oxidantes como o peróxido de hidróxeno, o hipoclorito de sodio e o permanganato de potasio. O hipoclorito de sodio, por exemplo, non só pode oxidar os minerais sulfurados para expoñer o ouro encapsulado, senón que tamén pode pasivar os materiais carbonosos, reducindo o seu efecto de roubo de ouro. A investigación demostrou que, nalgúns casos, o uso de hipoclorito de sodio como axente de pretratamento pode mellorar significativamente a taxa de recuperación de ouro na lixiviación posterior con cianuro.

Oxidación bacteriana

A oxidación bacteriana é un método de pretratamento emerxente e respectuoso co medio ambiente. As bacterias acidófilas mixtas pódense usar para oxidar os minerais sulfurados no mineral. Este proceso resolve eficazmente o problema da encapsulación do ouro por sulfuros. Durante a oxidación bacteriana, as bacterias metabolizan os minerais sulfurados, descompoñéndoos e liberando o ouro encapsulado. Ao mesmo tempo, o uso de carbón activado no proceso posterior de lixiviación con cianuro pode aproveitar a súa capacidade de adsorción competitiva para contrarrestar o efecto de roubo de ouro das substancias carbonosas. Por exemplo, nun estudo sobre un depósito de ouro carbonoso de tipo Carlin en Yunnan, mediante a combinación de oxidación bacteriana e cianuración de carbono na polpa, a taxa de recuperación de ouro alcanzou o 82.39 %, mentres que o consumo de reactivo de cianuro reduciuse nun 49.68 %. Isto demostra que o proceso de oxidación bacteriana - lixiviación con cianuro de carbono é un método eficaz para tratar minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin.

Conclusión

Os minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin presentan desafíos significativos no proceso de lixiviación con cianuro debido á encapsulación do ouro e ao efecto de roubo de ouro do carbono. Aínda que a lixiviación directa con cianuro xeralmente é ineficaz, varios métodos de pretratamento como a torrefacción, a oxidación química e a oxidación bacteriana ofrecen posibles solucións. Cada método ten as súas propias vantaxes e limitacións en termos de recuperación de ouro, custo e impacto ambiental. Entre eles, a oxidación bacteriana (lixiviación con cianuro de carbono) e certos métodos de oxidación química mostran un gran potencial para tratar eficazmente estes minerais refractarios. Non obstante, aínda se necesita máis investigación para optimizar estes procesos, reducir os custos e mellorar o seu respecto polo medio ambiente, co fin de facer que a extracción de ouro de minerais de ouro carbonosos de tipo Carlin sexa máis eficiente e sostible.