Studija o ispiranju cijanida iz ugljične rude zlata tipa Carlin

Uvod

Karbonske rude zlata tipa Carlin karakteriziraju se širokom rasprostranjenošću i velikim rezervama. Međutim, predstavljaju značajne izazove u procesu ekstrakcije zlata. Ove rude obično sadrže ugljen u njihovom elementarnom sastavu, a čestice zlata prisutne su u fino raspršenom obliku. Prisutnost arsena i ugljika dovodi do dva glavna problema: enkapsulacije zlata i učinka ugljika na krađu zlata, što rezultira izuzetno niskim stopama ispiranja izravnom cijanidacijom. Kao rezultat toga, smatraju se dvostruko refraktornim rudama ili tvrdokornim rudama, što predstavlja globalno priznatu rudu u području rudarstva zlata.

Problem ispiranja cijanida u ugljičnim rudama zlata tipa Carlin

Zlatna enkapsulacija

Sulfidni minerali u ugljičnim rudama zlata tipa Carlin često enkapsuliraju čestice zlata. Ova fizička barijera sprječava izravan kontakt između cijanid otopinu i zlato, što značajno smanjuje učinkovitost procesa ispiranja. Na primjer, u mnogim rudnicima s takvim rudama, veliki udio zlata ostaje zarobljen unutar sulfidne matrice, nedostupan Ispiranje cijanidom agent.

Carbonov učinak pljačke zlata

Ugljični materijali u tim rudama imaju snažan afinitet prema kompleksima cijanida zlata. Tijekom procesa ispiranja cijanidom, kako se zlato otapa i formira komplekse cijanida, ugljične tvari mogu adsorbirati te komplekse, učinkovito "kradući" zlato iz otopine. To ne samo da dovodi do niže stope iskorištenja zlata, već uzrokuje i značajne gubitke u procesu ekstrakcije. Istraživanja su pokazala da različite vrste ugljika u rudi, poput elementarnog ugljika, organskog ugljika i anorganskog ugljika, u različitim stupnjevima doprinose ovom učinku krađe zlata. Elementarni ugljik, posebno, ima adsorpcijsko ponašanje slično onome kod Aktivni ugljik, koji mogu snažno adsorbirati komplekse cijanida zlata.

Istraživanje eksperimenata ispiranja cijanida

Izravno ispiranje cijanidom

Brojne studije su pokazale da izravno cijanidno ispiranje ugljičnih ruda zlata tipa Carlin daje vrlo nisko iskorištenje zlata. U nekim slučajevima, čak i kada se koriste napredne metode ispiranja cijanidom kao što su ugljik u pulpi (CIP) ili smola u pulpi (RIP), stopa iskorištenja ostaje razočaravajuće niska. Na primjer, u određenom eksperimentu, stopa iskorištenja zlata izravnim cijanidnim ispiranjem bila je samo 12.9%, što naglašava neučinkovitost ovog pristupa za takve vatrostalne rude.

Metode predobrade za poboljšanje ispiranja cijanida

prženje

Prženje je tradicionalna metoda predobrade. Zagrijavanjem rude, ugljični materijali se uklanjaju kao CO i CO₂, a pirit se razgrađuje na željezne okside. Ovaj proces izlaže prethodno enkapsulirano zlato, čineći ga pristupačnijim za ispiranje cijanidom. Međutim, prženje zahtijeva fino dodavanje zrna veličine minus deset mesh, najmanje četiri sata zadržavanja i preciznu kontrolu temperature i atmosfere u peći. Temperature ispod oko 500°C ili blago redukcijska atmosfera mogu rezultirati nepotpunim prženjem, što dovodi do drastičnog smanjenja ekstrakcije zlata. Štoviše, na 550°C i više, pirit se pretvara u vatrostalni oblik hematita iz kojeg se zlato ne može učinkovito ispirati cijanidom. Osim toga, prženje zahtijeva skupo sušenje ulazne sirovine u peć i stroge kontrole emisija plinova iz peći. Iako se iz ruda koje sadrže trinaest grama zlata po toni može postići vađenje zlata od 85 - 87%, zbog visokih kapitalnih troškova i složenih uvjeta rada, prženje je napušteno kao prikladna alternativa za mnoga ležišta ugljične rude tipa Carlin.

Kemijska oksidacija

Kemijska oksidacija pokazala je veliki potencijal u obradi ugljičnih ruda zlata tipa Carlin. Oksidansi u vodenim pulpama mogu prevladati štetne učinke ugljičnih materijala. Na primjer, upotreba klora kao sredstva za predobradu opsežno je proučavana. Međutim, količina potrebnog klora varira ovisno o vatrostalnoj prirodi rude. Blago vatrostalnim rudama može biti potrebno samo deset do dvadeset kg klora po toni u predobradi cijanidacijom kako bi se postiglo 83% ili više ekstrakcije zlata u naknadnoj cijanidaciji. S druge strane, visoko vatrostalnim rudama može biti potrebno preko 100 kg klora po toni u procesu predobrade. Istražena su i druga oksidacijska sredstva poput vodikovog peroksida, natrijevog hipoklorita i kalijevog permanganata. Natrijev hipoklorit, na primjer, ne samo da može oksidirati sulfidne minerale kako bi otkrio enkapsulirano zlato, već i pasivizirati ugljične materijale, smanjujući njihov učinak krađe zlata. Istraživanja su pokazala da u nekim slučajevima korištenje natrijevog hipoklorita kao sredstva za prethodnu obradu može značajno poboljšati stopu iskorištenja zlata u naknadnom ispiranju cijanidom.

Bakterijska oksidacija

Bakterijska oksidacija je nova i ekološki prihvatljiva metoda predobrade. Mješovite acidofilne bakterije mogu se koristiti za oksidaciju sulfidnih minerala u rudi. Ovaj proces učinkovito rješava problem enkapsulacije zlata sulfidima. Tijekom bakterijske oksidacije, bakterije metaboliziraju sulfidne minerale, razgrađuju ih i oslobađaju enkapsulirano zlato. Istovremeno, upotreba aktivnog ugljena u naknadnom procesu ispiranja cijanidom može iskoristiti njegovu konkurentsku sposobnost adsorpcije kako bi se suprotstavila učinku krađe zlata ugljičnim tvarima. Na primjer, u studiji o ugljičnom ležištu zlata tipa Carlin u Yunnanu, kombinacijom bakterijske oksidacije i cijanidacije ugljikom u pulpi, stopa iskorištenja zlata dosegla je 82.39%, dok je potrošnja cijanidnog reagensa smanjena za 49.68%. To pokazuje da je proces bakterijske oksidacije - ispiranja ugljikovim cijanidom učinkovita metoda za obradu ugljičnih ruda zlata tipa Carlin.

Zaključak

Ugljične rude zlata tipa Carlin predstavljaju značajne izazove u procesu ispiranja cijanidom zbog enkapsulacije zlata i učinka krađe zlata ugljikom. Iako je izravno ispiranje cijanidom općenito neučinkovito, različite metode predobrade poput prženja, kemijske oksidacije i bakterijske oksidacije nude potencijalna rješenja. Svaka metoda ima svoje prednosti i ograničenja u smislu iskorištavanja zlata, troškova i utjecaja na okoliš. Među njima, bakterijska oksidacija - ispiranje ugljikovim cijanidom i određene metode kemijske oksidacije pokazuju veliko obećanje za učinkovitu obradu ovih vatrostalnih ruda. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se optimizirali ovi procesi, smanjili troškovi i poboljšala njihova ekološka prihvatljivost, kako bi ekstrakcija zlata iz ugljičnih ruda zlata tipa Carlin bila učinkovitija i održivija.