Cijeli proces cijanidacije sluzi za rude zlata diseminiranog tipa

1. Uvod

S kontinuiranim razvojem industrije rudarstva zlata, lako prerađive resurse zlatne rude postupno se smanjuju. Stoga je od velike važnosti proučavati procese obogaćivanja i taljenja vatrostalnih ruda zlata, poput ruda zlata s rasprostranjenim tipom arsen-antimonovih žila. Ove rude karakteriziraju se složenim...

x mieralogija, gdje su arsenopirit i antimonij usko povezani s mineralima jalovine u raspršenom obliku, što otežava ekstrakciju zlata. Proces cijanidacije isključivo muljem uobičajena je metoda za ekstrakciju zlata, ali za ovu vrstu rude često se suočava s problemima kao što su niska stopa ispiranja zlata i visoka potrošnja reagensa. Optimizacija ovog procesa može učinkovito poboljšati stopu iskorištenja resursa i ekonomske koristi rudnika zlata.

2. Karakteristike ruda zlata tipa arsen-antimon vein-diseminirano

2.1 Mineraloški sastav

U rudama zlata tipa arsen-antimon veno-raspršenih, arsenopirit i antimonit su glavni minerali koji utječu na ekstrakciju zlata. Prirodne čestice zlata u rudi imaju izuzetno neujednačene veličine čestica. Uglavnom su raspoređene u pukotinama i intergranularnim prostorima pirita i arsenopirita ili su omotane unutar njih. Ponekad zlato koegzistira sa antimonom, a dio je ugrađen u minerale jalovine poput limonita ili kvarca. Dio pirita u rudi postoji kao sitnozrnate diseminacije u mineralima jalovine i ima bliski simbiotski odnos s arsenopiritom i markazitom. Arsenopirit općenito ima relativno finu veličinu čestica i blisko je povezan s piritom. Struktura rude je uglavnom žilno-raspršena, s većinom antimona i arsenopirita isprepleteno s mineralima jalovine na raspršen način.

2.2 Štetni elementi

Prisutnost arsena (As) i antimona (Sb) u rudi izuzetno je nepovoljna za cijanidacijsko ispiranje zlata. Ovi elementi mogu reagirati s cijanidom i kisikom u procesu cijanidacije, trošeći veliku količinu reagensa i smanjujući brzinu ispiranja zlata. Na primjer, arsen može u otopini cijanida stvarati različite spojeve koji sadrže arsen, koji ne samo da troše cijanid, već mogu stvarati i pasivizacijske filmove na površini čestica zlata, ometajući kontakt između zlata i cijanidnih iona.

3. Postojeći problemi u procesu cijanidacije isključivo sluzi

3.1 Niska stopa ispiranja zlata

Izravna cijanidacija čistog mulja u rudama zlata raspršenog tipa arsen-antimon često rezultira niskom stopom ispiranja zlata. Zbog složenog mineraloškog sastava i prisutnosti štetnih elemenata, zlato je teško u potpunosti otopiti cijanidom. Za neke rude, stopa iskorištenja izravne cijanidacije čistog mulja iznosi samo oko 47.62%.

3.2 Visoka potrošnja reagensa

Proces cijanidacije zahtijeva veliku količinu cijanida kao sredstva za ispiranje. Međutim, u prisutnosti arsena, antimona i drugih štetnih elemenata, potrošnja cijanida značajno se povećava. Osim toga, prisutnost nekih sulfidnih minerala u rudi također može reagirati s cijanidom, što dodatno povećava potrošnju reagensa. Na primjer, reakcija sulfidnih minerala s cijanidom može stvoriti različite cijano-komplekse, smanjujući koncentraciju slobodnog cijanida u suspenziji i usporavajući ispiranje zlata.

4. Strategije optimizacije za proces cijanidacije isključivo sluzi

4.1 Metode predobrade

4.1.1 Prethodna obrada alkalnim ispiranjem

Korištenje NaOH kao alkalnog sredstva za ispiranje može učinkovito ukloniti neke štetne elemente. Ortogonalnim faktorskim eksperimentima utvrđeno je da se za neke rude, kada je finoća mljevenja minerala -200 mesh što čini 85%, koncentracija alkalnog ispiranja je 60 kg/t, vrijeme alkalnog ispiranja je 32 sata, a temperatura alkalnog ispiranja je 26 °C, može poboljšati naknadni učinak cijanidacije. Alkalno ispiranje može do određene mjere otopiti neke minerale koji sadrže arsen i antimon, smanjujući njihov negativan utjecaj na proces cijanidacije.

4.1.2 Prethodna obrada kiselinom

Prethodna obrada kiselinom, poput korištenja dušične kiseline (HNO₃) i klorovodične kiseline (HCl), također može biti učinkovita. Prethodna obrada kiselinom može smanjiti potrošnju cijanida. Na primjer, nakon prethodne obrade kiselinom, potrošnja cijanida može se smanjiti za 340 - 210 mg/L, a odgovarajuće stope iskorištenja zlata mogu se povećati na 98.87% odnosno 95.11%. Prethodna obrada kiselinom može otopiti neke karbonatne minerale i dio sulfidnih minerala u rudi, smanjujući utjecaj tih minerala na proces cijanidacije.

4.1.3 Prethodna obrada prženja

Prženje rude na 600 - 1000 °C tijekom 0.5 - 2 sata prije cijanidacije također može postići dobre rezultate. Rezultati cijanidacije na prženim uzorcima pokazuju da se potrošnja cijanida drastično smanjuje za 1150 mg/L, a stopa iskorištenja zlata povećava se za 5.2%. Osim toga, sadržaj arsena, antimona, kadmija i ŽIVE u prženom uzorku (prženom na 1000 °C tijekom 2 sata) značajno je smanjen. Prženjem se sulfidni minerali mogu pretvoriti u metalne okside, što zlato čini pristupačnijim ispiranju cijanidom.

4.2 Optimizacija uvjeta cijanidacije

4.2.1 Koncentracija cijanida

Za rude s različitim karakteristikama potrebno je odrediti odgovarajuću koncentraciju cijanida. Za prvu vrstu uzorka rude koji sadrži 10.5 ppm zlata s visokim udjelom arsena i antimona, optimalna koncentracija cijanida je 4000 mg/L, dok je za drugu vrstu uzorka rude s niskim udjelom zlata (2.5 ppm), ali visokim udjelom srebra (160 ppm), optimalna koncentracija cijanida 2500 mg/L. Prilagođavanje koncentracije cijanida prema svojstvima rude može osigurati učinkovito ispiranje zlata uz smanjenje otpada reagensa.

4.2.2 pH vrijednost

pH vrijednost otopine za cijanidaciju također ima značajan utjecaj na učinak ispiranja. Za prvi uzorak optimalni pH je 11.1, a za drugi uzorak optimalni pH je 10.5. Održavanje odgovarajuće pH vrijednosti može osigurati stabilnost otopine cijanida i potaknuti reakciju između zlata i cijanidnih iona.

4.2.3 Vrijeme cijanidacije

Vrijeme cijanidacije također treba optimizirati. Za obje gore navedene vrste uzoraka, odgovarajuće vrijeme cijanidacije je 24 sata. Produljenje vremena cijanidacije ne mora nužno značajno povećati stopu iskorištenja zlata, ali će povećati troškove proizvodnje. Stoga je određivanje odgovarajućeg vremena cijanidacije ključno za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje.

4.2.4 Upotreba oksidirajućih sredstava

Korištenje oksidacijskih sredstava poput H₂O₂ (0.015 M), zraka (0.15 L/min) ili smjese H₂O₂ i zraka može poboljšati kinetiku ekstrakcije zlata. Među njima, ubrizgavanje zraka ima najznačajniji blagotvoran učinak na kinetiku ispiranja. Oksidacijska sredstva mogu pretvoriti neke reducirane tvari u rudi u oksidirane oblike, potičući otapanje zlata.

5. Studije slučaja

U rudniku zlata u Gansuu optimiziran je proces cijanidacije rude zlata diseminiranog tipa arsen-antimon. Alkalnom predobradom ispiranja s NaOH, optimizacijom finoće mljevenja, koncentracije alkalnog ispiranja, vremena i temperature, a zatim provođenjem cijanidacije s odgovarajućom koncentracijom NaCN i vremenom cijanidacije, stopa ispiranja cijanida povećala se s izvornih 47.62% na 85.04%. U drugom slučaju, u ležištu zlata sa složenim sastavom rude, nakon predobrade kiselinom i predobrade prženjem, a zatim prilagođavanjem uvjeta cijanidacije , stopa iskorištenja zlata značajno je poboljšana, a potrošnja cijanida učinkovito smanjena.

6. Zaključak

Optimizacija procesa cijanidacije u cijelosti sluzi za rude zlata s rasutim slojevima arsen-antimon i antimon učinkovit je način za poboljšanje učinkovitosti ekstrakcije zlata i smanjenje troškova proizvodnje. Odabirom odgovarajućih metoda predobrade kao što su alkalno ispiranje, kisela predobrada i predobrada prženjem, te optimizacijom uvjeta cijanidacije, uključujući koncentraciju cijanida, pH vrijednost, vrijeme cijanidacije i korištenje oksidacijskih sredstava, mogu se postići značajna poboljšanja u brzini ispiranja zlata i potrošnji reagensa. Različiti rudnici zlata trebali bi odabrati strategije optimizacije prema vlastitim karakteristikama rude kako bi postigli najbolje ekonomske i ekološke koristi.