Tanulmány a karbontartalmú Carlin-típusú aranyérc cianidos kioldásáról

Bevezetés

A karbonátos Carlin típusú aranyérceket széles körű elterjedésük és nagy készleteik jellemzik. Azonban jelentős kihívást jelentenek az arany kitermelésében. Ezek az ércek jellemzően a következőket tartalmazzák: Szén elemi összetételükben, és az aranyrészecskék finoman szétszórt formában vannak jelen. Az arzén és a szén jelenléte két fő problémához vezet: az arany beágyazódásához és a szén aranyrablási hatásához, ami rendkívül alacsony közvetlen cianidos kioldódási arányt eredményez. Ennek eredményeként kettős tűzálló érceknek vagy makacs érceknek tekintik őket, ami globálisan elismert tulajdonságot képvisel az aranybányászat területén.

A cianid kioldódásának problémája széntartalmú Carlin-típusú aranyércekben

Arany kapszulázás

A széntartalmú Carlin-típusú aranyércekben található szulfidásványok gyakran magukba zárják az aranyrészecskéket. Ez a fizikai gát megakadályozza a részecskék közötti közvetlen érintkezést. cianid oldat és az arany, ami jelentősen csökkenti a kioldási folyamat hatékonyságát. Például sok ilyen érceket tartalmazó bányában az arany nagy része a szulfidmátrixban rekedt, és a Ciános kilúgozás ügynök.

Carbon aranyrablási hatása

Ezekben az ércekben a széntartalmú anyagok erős affinitással rendelkeznek az arany-cianid komplexek iránt. A cianid kioldási folyamata során, ahogy az arany feloldódik és cianid komplexeket képez, a széntartalmú anyagok adszorbeálhatják ezeket a komplexeket, hatékonyan „elrabolva” az aranyat az oldatból. Ez nemcsak az arany kinyerésének alacsonyabb arányához vezet, hanem jelentős veszteségeket is okoz a kivonási folyamatban. A kutatások kimutatták, hogy az ércben található különböző típusú szén, például az elemi szén, a szerves szén és a szervetlen szén, mind különböző mértékben hozzájárulnak ehhez az aranyrabló hatáshoz. Az elemi szén különösen hasonló adszorpciós viselkedéssel rendelkezik, mint a Aktivált szén, amely erősen képes adszorbeálni az arany-cianid komplexeket.

Cianid kioldási kísérletekkel kapcsolatos kutatás

Közvetlen cianid kioldás

Számos tanulmány kimutatta, hogy a széntartalmú Carlin-típusú aranyércek közvetlen cianidos kioldása nagyon alacsony aranykinyerést eredményez. Bizonyos esetekben, még fejlett cianidos kioldási módszerek, például a szén-a-cellulóz (CIP) vagy a gyanta-a-cellulóz (RIP) alkalmazása esetén is, a kinyerési arány kiábrándítóan alacsony marad. Például egy bizonyos kísérletben a közvetlen cianidos kioldás aranykinyerési aránya mindössze 12.9% volt, ami rávilágít ennek a megközelítésnek a hatástalanságára az ilyen tűzálló ércek esetében.

Előkezelési módszerek a cianid kioldódásának javítására

Sütés

A pörkölés egy hagyományos előkezelési módszer. Az érc hevítésével a széntartalmú anyagok CO és CO₂ formájában távoznak, és a pirit vas-oxidokká bomlik. Ez a folyamat szabaddá teszi a korábban kapszulázott aranyat, így az könnyebben hozzáférhetővé válik a cianidos kioldáshoz. A pörkölés azonban mínusz tíz mesh finom betáplálást, legalább négy órás tartózkodási időt, valamint a kemence hőmérsékletének és légkörének pontos szabályozását igényli. Az 500 °C alatti hőmérséklet vagy az enyhén redukáló légkör hiányos pörkölést eredményezhet, ami az arany kinyerésének drasztikus csökkenéséhez vezet. Ezenkívül 550 °C-on és afelett a pirit tűzálló hematittá alakul, amelyből az arany nem oldható ki hatékonyan cianiddal. Ezenkívül a pörkölés a kemence betáplálásának költséges szárítását és a kemencegázok szigorú kibocsátásának ellenőrzését igényli. Bár a tonnánként tizenhárom gramm aranyat tartalmazó ércekből 85-87%-os aranykinyerést lehet elérni, a magas tőkeköltség-követelmények és az összetett üzemeltetési feltételek miatt a pörkölést számos széntartalmú Carlin-típusú aranyérc-lelőhely esetében elvetették, mint megfelelő alternatívát.

Kémiai oxidáció

A kémiai oxidáció nagy potenciált mutatott a széntartalmú Carlin-típusú aranyércek kezelésében. A vizes pépekben lévő oxidálószerek leküzdhetik a széntartalmú anyagok káros hatásait. Például a klór előkezelő szerként való alkalmazását széles körben tanulmányozták. A szükséges klór mennyisége azonban az érc tűzálló jellegétől függően változik. A mérsékelten tűzálló ércek esetében a cianidációs előkezelés során mindössze tíz-húsz kg klórra lehet szükség tonnánként ahhoz, hogy a későbbi cianidálás során 83%-os vagy annál nagyobb aranykivonást érjenek el. A nagyon tűzálló érceknél ezzel szemben az előkezelési folyamat során több mint 100 kg klórra lehet szükség tonnánként. Más oxidálószereket, például a hidrogén-peroxidot, a nátrium-hipokloritot és a kálium-permanganátot is vizsgálták. A nátrium-hipoklorit például nemcsak a szulfidásványokat oxidálja, hogy felfedje a kapszulázott aranyat, hanem passziválja a széntartalmú anyagokat is, csökkentve azok aranyrabló hatását. A kutatások kimutatták, hogy bizonyos esetekben a nátrium-hipoklorit előkezelő szerként való alkalmazása jelentősen javíthatja az arany kinyerési arányát a későbbi cianidos kioldás során.

Bakteriális oxidáció

A bakteriális oxidáció egy feltörekvő és környezetbarát előkezelési módszer. Vegyes acidofil baktériumok használhatók az ércben található szulfidásványok oxidálására. Ez az eljárás hatékonyan megoldja az arany szulfidok általi beágyazódásának problémáját. A bakteriális oxidáció során a baktériumok metabolizálják a szulfidásványokat, lebontják azokat és felszabadítják a beágyazott aranyat. Ugyanakkor az aktív szén használata a későbbi cianidos kioldási folyamatban kihasználhatja annak versenyképes adszorpciós képességét, hogy ellensúlyozza a széntartalmú anyagok aranyrabló hatását. Például egy jünnani Carlin-típusú széntartalmú aranylelőhelyen végzett vizsgálatban a bakteriális oxidáció és a szén-a-cellulóz cianidálás kombinációjával az arany kinyerési aránya elérte a 82.39%-ot, míg a cianid reagens fogyasztása 49.68%-kal csökkent. Ez azt mutatja, hogy a bakteriális oxidációs - szén-cianidos kioldási eljárás hatékony módszer a széntartalmú Carlin-típusú aranyércek kezelésére.

Összegzés

A karbontartalmú Carlin-típusú aranyércek jelentős kihívást jelentenek a cianidos kioldási folyamatban az aranykapszulázás és a szén aranyrabló hatása miatt. Míg a közvetlen cianidos kioldás általában hatástalan, különböző előkezelési módszerek, mint például a pörkölés, a kémiai oxidáció és a bakteriális oxidáció, potenciális megoldásokat kínálnak. Mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei és korlátai az arany kinyerése, a költségek és a környezeti hatások tekintetében. Ezek közül a bakteriális oxidáció - a szén-cianidos kioldás és bizonyos kémiai oxidációs módszerek nagy ígéretet mutatnak ezen tűzálló ércek hatékony kezelésére. További kutatásokra van azonban szükség ezen folyamatok optimalizálásához, a költségek csökkentéséhez és környezetbarát jellegük javításához, hogy az arany kinyerése a karbontartalmú Carlin-típusú aranyércekből hatékonyabb és fenntarthatóbb legyen.