A teljes iszap-cianidációs folyamat diszpergált típusú aranyércekhez

1. Bevezetés

Az aranybányászat folyamatos fejlődésével a könnyen feldolgozható aranyérc-készletek fokozatosan csökkennek. Ezért nagy jelentőséggel bír a tűzálló aranyércek, például az arzén-antimon telér-szórt típusú aranyércek dúsítási és olvasztási folyamatainak tanulmányozása. Ezeket az érceket a komplex

x mineralogia, ahol az arzenopirit és a stibnit szorosan kapcsolódik a meddőásványokhoz szétszórt formában, ami megnehezíti az arany kinyerését. A teljes egészében iszap-cianidálási eljárás az arany kinyerésének egy gyakori módszere, de az ilyen típusú ércek esetében gyakran olyan problémákkal szembesülnek, mint az alacsony aranykioldódási sebesség és a magas reagensfogyasztás. A folyamat optimalizálása hatékonyan javíthatja az erőforrás-kihasználási arányt és az aranybányák gazdasági előnyeit.

2. Az arzén-antimonércek jellemzői - szétszórt típusú aranyércek

2.1 Ásványtani összetétel

Az arzén-antimon telérben szétszórt típusú aranyércekben az arzenopirit és a stibnit a fő ásványok, amelyek befolyásolják az arany kinyerését. Az ércben található természetes aranyrészecskék rendkívül egyenetlen részecskemérettel rendelkeznek. Főként a pirit és az arzenopirit repedéseiben és szemcsék közötti tereiben oszlanak el, vagy azokba vannak beburkolódva. Az arany néha együtt van jelen a stibnittel, és egy része meddőásványokba, például limonitba vagy kvarcba ágyazódik. Az ércben lévő pirit egy része finomszemcsés szétszóródásként létezik meddőásványokban, és szoros szimbiotikus kapcsolatban áll az arzenopirittel és a markazittal. Az arzenopirit általában viszonylag finom szemcseméretű, és szorosan kapcsolódik a pirithez. Az érc szerkezete főként telérben szétszórt, a legtöbb stibnit és arzenopirit szétszórt módon meddőásványokkal fonódik össze.

2.2 Káros elemek

Az arzén (As) és az antimon (Sb) jelenléte az ércben rendkívül kedvezőtlen az arany cianidációs kioldása szempontjából. Ezek az elemek reakcióba léphetnek a következőkkel: cianid és az oxigén a cianidálási folyamatban, ami nagy mennyiségű reagenst fogyaszt és csökkenti az arany kioldódási sebességét. Például az arzén különféle arzéntartalmú vegyületeket képezhet a cianidoldatban, amelyek nemcsak a cianidot fogyasztják, hanem passzivációs filmet is képezhetnek az aranyrészecskék felületén, akadályozva az arany és a cianidionok közötti érintkezést.

3. A teljes iszap-cianidálási folyamatban fennálló problémák

3.1 Alacsony aranykioldódási arány

Az arzén-antimon telér-szórt típusú aranyércek közvetlen, iszap-cianidálása gyakran alacsony aranykioldódási arányt eredményez. Az összetett ásványtani összetétel és a káros elemek jelenléte miatt az aranyat nehéz teljesen cianiddal feloldani. Egyes ércek esetében a közvetlen, iszap-cianidálásos kinyerési arány mindössze 47.62%.

3.2 Magas reagensfogyasztás

A cianidálási folyamat nagy mennyiségű cianidot igényel kioldószerként. Arzén, antimon és más káros elemek jelenlétében azonban a cianidfogyasztás jelentősen megnő. Ezenkívül egyes szulfidásványok jelenléte az ércben szintén reakcióba léphet a cianiddal, tovább növelve a reagensfogyasztást. Például a szulfidásványok cianiddal való reakciója különféle ciano-komplexeket képezhet, csökkentve a szabad cianid koncentrációját az iszapban és késleltetve az arany kioldódását.

4. Optimalizálási stratégiák az összes iszap cianidálási folyamatához

4.1 Előkezelési módszerek

4.1.1 Lúgos kioldásos előkezelés

A NaOH lúgos kioldószerként történő alkalmazása hatékonyan eltávolíthat néhány káros elemet. Ortogonális faktoriális kísérletekkel megállapították, hogy egyes ércek esetében, amikor az ásványi anyagok őrlési finomsága -200 mesh (85%), a lúgos kioldási koncentráció 60 kg/t, a lúgos kioldási idő 32 óra, és a lúgos kioldási hőmérséklet 26 °C, a későbbi cianidációs hatás javítható. A lúgos kioldás bizonyos mértékig feloldhat néhány arzén- és antimontartalmú ásványt, csökkentve azok negatív hatását a cianidációs folyamatra.

4.1.2 Savas előkezelés

A savas előkezelés, például salétromsav (HNO₃) és sósav (HCl) használata szintén hatékony lehet. A savas előkezelés csökkentheti a cianidfogyasztást. Például a savas előkezelés után a cianidfogyasztás 340-210 mg/l-rel csökkenthető, és az arany kinyerési aránya 98.87%-ra, illetve 95.11%-ra nőhet. A savas előkezelés oldhat néhány aranyat. Szénaz ércben található ásványokat és a szulfidásványok egy részét, csökkentve ezen ásványok cianidációs folyamatban betöltött interferenciáját.

4.1.3 Pörkölési előkezelés

Az érc cianidálás előtti 0.5-2 órás 600-1000 °C-on történő pörkölése szintén jó eredményeket hozhat. A pörkölt minták cianidálási eredményei azt mutatják, hogy a cianidfogyasztás drasztikusan, 1150 mg/l-rel csökken, az arany kinyerési aránya pedig 5.2%-kal nő. Ezenkívül az arzén-, antimon-, kadmium- és ... tartalma is csökkent. MERCURY A pörkölt mintában (1000 °C-on 2 órán át pörkölve) jelentősen csökkennek a szulfidásványok. A pörkölés a szulfidásványokat fém-oxidokká alakíthatja, így az arany könnyebben hozzáférhetővé válik a cianidos kioldáshoz.

4.2 A cianidálási feltételek optimalizálása

4.2.1 Cianid koncentráció

Különböző tulajdonságokkal rendelkező ércek esetén meg kell határozni a megfelelő cianidkoncentrációt. Az első típusú, 10.5 ppm aranyat tartalmazó, magas arzén- és antimontartalmú ércminta esetében az optimális cianidkoncentráció 4000 mg/l, míg a második típusú, alacsony aranytartalmú (2.5 ppm), de magas ezüsttartalmú (160 ppm) ércminta esetében az optimális cianidkoncentráció 2500 mg/l. A cianidkoncentráció érctulajdonságoknak megfelelő beállítása biztosíthatja a hatékony aranykioldást, miközben csökkenti a reagensveszteséget.

4.2.2 pH-érték

A cianidáló oldat pH-értéke szintén jelentős hatással van a kioldódási hatásra. Az első minta esetében az optimális pH 11.1, a második minta esetében pedig 10.5. A megfelelő pH-érték fenntartása biztosíthatja a cianidoldat stabilitását és elősegítheti az arany és a cianidionok közötti reakciót.

4.2.3 Cianidációs idő

A cianidálási időt is optimalizálni kell. Mindkét fent említett minta esetében a megfelelő cianidálási idő 24 óra. A cianidálási idő meghosszabbítása nem feltétlenül növeli jelentősen az arany kinyerési arányát, de növeli a termelési költségeket. Ezért a megfelelő cianidálási idő meghatározása kulcsfontosságú a termelési hatékonyság javítása érdekében.

4.2.4 Oxidálószerek használata

Oxidálószerek, például H₂O₂ (0.015 M), levegő (0.15 l/perc) vagy H₂O₂ és levegő keverékének használata javíthatja az arany kivonásának kinetikáját. Ezek közül a levegő befecskendezése van a legjelentősebb kedvező hatással a kioldódási kinetikára. Az oxidálószerek az ércben található egyes redukált anyagokat oxidált formákká alakíthatják, elősegítve az arany oldódását.

5. Esettanulmányok

Egy kansui aranybányában optimalizálták az arzén-antimon telér szórt típusú aranyérc teljes egészében iszap-cianidálási folyamatát. NaOH-dal végzett lúgos kioldási előkezeléssel, az őrlési finomság, a lúgos kioldási koncentráció, az idő és a hőmérséklet optimalizálásával, majd a megfelelő NaCN-koncentrációval és cianidálási idővel történő cianidálás révén a cianid kioldódási aránya az eredeti 47.62%-ról 85.04%-ra nőtt. Egy másik esetben, egy összetett ércösszetételű aranylelőhelyen, savas előkezelés és pörkölési előkezelés után, majd a cianidálási sebesség beállításával... Cianidációs feltételek, az arany kinyerési aránya jelentősen javult, és a cianidfogyasztás hatékonyan csökkent.

6. Következtetés

Az arzén-antimon telérszórt típusú aranyércek teljes mértékben iszap-cianidálási folyamatának optimalizálása hatékony módja az aranykivonás hatékonyságának javítására és a termelési költségek csökkentésére. A megfelelő előkezelési módszerek, például a lúgos kioldás, a savas előkezelés és a pörkölési előkezelés kiválasztásával, valamint a cianidálási körülmények optimalizálásával, beleértve a cianidkoncentrációt, a pH-értéket, a cianidálási időt és az oxidálószerek használatát, jelentős javulást lehet elérni az arany kioldódási sebességében és a reagensfogyasztásban. A különböző aranybányáknak a saját ércjellemzőiknek megfelelő optimalizálási stratégiákat kell választaniuk a legjobb gazdasági és környezeti előnyök elérése érdekében.