Istraživanje ispiranja gomile oksidirane zlatne rude niskog i visokog udjela gline

1. Uvod

U području rudarstva zlata, iskorištavanje niskokvalitetnih i visokoglinovitih oksidiranih ruda zlata postalo je sve važnije zbog iscrpljivanja visokokvalitetnih resursa zlata. Ove vrste ruda karakterizira nizak sadržaj zlata i visok sadržaj glinastih minerala, što predstavlja značajne izazove tradicionalnim metodama obogaćivanja. Ispiranje na hrpi pojavilo se kao isplativ i praktičan pristup obradi takvih ruda, omogućujući izdvajanje zlata iz velikih količina niskokvalitetnih materijala. Ovaj članak predstavlja sveobuhvatnu studiju o heap leaching oksidirane rude zlata niskog i visokog udjela gline, s ciljem optimizacije procesa ispiranja i poboljšanja stope iskorištenja zlata.

2. Karakteristike niskokvalitetne i visokoglinovite oksidirane zlatne rude

Oksidirane rude zlata niskog stupnja obično imaju sadržaj zlata ispod 2 g/t, što otežava njihovu ekonomičnu eksploataciju. Visok sadržaj gline u tim rudama može uzrokovati probleme poput slabe propusnosti, aglomeracije i velike potrošnje reagensa za ispiranje. Minerali gline, poput kaolinita, montmorilonita i ilita, mogu adsorbirati ione zlata i ometati proces ispiranja. Osim toga, fina veličina čestica minerala gline može dovesti do stvaranja gustog sloja u hrpi rude, smanjujući kontakt između otopine za ispiranje i minerala koji sadrže zlato.

3. Eksperimentalna metodologija

3.1 Uzorkovanje i karakterizacija rude

Reprezentativni uzorak oksidirane rude zlata niske kvalitete i visoke glinovitosti prikupljen je s rudnika. Uzorak rude analiziran je s obzirom na njegov kemijski sastav, mineralogiju i fizikalna svojstva. Za određivanje elementarnog sastava korištena je rendgenska fluorescencija (XRF), dok je rendgenska difrakcija (XRD) korištena za identifikaciju mineralnih faza. Analiza veličine čestica provedena je pomoću sita kako bi se razumjela raspodjela veličine čestica rude.

3.2 Eksperimenti ispiranja iz kolone

Eksperimenti ispiranja u koloni provedeni su kako bi se simulirao proces ispiranja iz hrpe. Uzorak rude je usitnjen i prosijan na različite veličine čestica. Kolone promjera 10 cm i visine 100 cm napunjene su uzorcima rude. Osmišljen je niz eksperimenata kako bi se istražili učinci različitih parametara, uključujući veličinu čestica rude, dozu kalcijevog oksida (CaO), Natrijev cijanid koncentracija (NaCN) u otopini za ispiranje i vrijeme ispiranja na brzinu ispiranja zlata.

3.3 Optimizacija procesnih parametara

Parametri procesa optimizirani su nizom jednofaktorskih eksperimenata. Veličina čestica rude varirala je od -20 mm do -5 mm, a doza CaO prilagođena je od 1% do 5% mase rude. Koncentracija NaCN u otopini za ispiranje mijenjana je od 0.05% do 0.2%, a vrijeme ispiranja produljeno je s 10 dana na 30 dana. Brzina ispiranja zlata praćena je u redovitim intervalima analizom sadržaja zlata u procjednoj tekućini pomoću atomske apsorpcijske spektrometrije (AAS).

4. Rezultati i rasprava

4.1 Utjecaj veličine čestica rude

Rezultati su pokazali da smanjenje veličine čestica rude značajno poboljšava brzinu ispiranja zlata. Kada je veličina čestica rude bila -5 mm, brzina ispiranja zlata dosegla je 85% nakon 20 dana ispiranja, dok je za veličinu čestica -20 mm brzina ispiranja bila samo 60%. Manja veličina čestica povećala je površinu rude, olakšavajući kontakt između otopine za ispiranje i minerala koji sadrže zlato. Međutim, izuzetno fine veličine čestica također mogu dovesti do problema poput slabe propusnosti i povećane interferencije minerala gline.

4.2 Utjecaj doziranja CaO

Dodavanje CaO u hrpu rude može poboljšati propusnost rude i prilagoditi pH vrijednost otopine za ispiranje. Optimalna doza CaO utvrđena je kao 3% mase rude. Pri ovoj dozi, brzina ispiranja zlata je maksimizirana. Niža doza CaO rezultirala je nedovoljnim podešavanjem pH i slabom propusnošću, dok bi veća doza mogla uzrokovati prekomjernu potrošnju reagensa za ispiranje i potencijalne probleme s okolišem.

4.3 Utjecaj koncentracije NaCN-a

Koncentracija NaCN u otopini za ispiranje imala je značajan utjecaj na brzinu ispiranja zlata. Kako se koncentracija NaCN povećavala s 0.05% na 0.15%, brzina ispiranja zlata povećavala se sa 70% na 90%. Međutim, daljnje povećanje koncentracije NaCN na 0.2% nije dovelo do značajnog poboljšanja brzine ispiranja, a također je povećalo troškove i ekološke rizike povezane s... cijanid koristiti.

4.4 Vrijeme ispiranja

Brzina ispiranja zlata povećavala se s produljenjem vremena ispiranja. Nakon 25 dana ispiranja, brzina ispiranja zlata dosegla je plato, što ukazuje na to da je većina ekstrahiranog zlata otopljena. Produljenje vremena ispiranja nakon ove točke nije rezultiralo značajnim povećanjem brzine ispiranja, ali je povećalo ukupne troškove procesa.

5. Zaključak

Ova studija pokazala je da je ispiranje hrpe održiva metoda za obradu niskokvalitetnih i visokoglinovitih oksidiranih ruda zlata. Optimizacijom procesnih parametara, uključujući veličinu čestica rude, dozu CaO, koncentraciju NaCN i vrijeme ispiranja, može se postići visoka stopa ispiranja zlata do 90%. Optimalni uvjeti određeni su kako slijedi: veličina čestica rude od -5 mm, doza CaO od 3%, koncentracija NaCN od 0.15% u otopini za ispiranje i vrijeme ispiranja od 25 dana. Ovi nalazi pružaju vrijedne uvide za industrijsku primjenu ispiranja hrpe u ekstrakciji zlata iz niskokvalitetnih i visokoglinovitih oksidiranih ruda zlata, doprinoseći održivom razvoju industrije rudarstva zlata.