Anglies turinčios Karlino tipo aukso rūdos cianido išplovimo tyrimas

Įvadas

Karboninės Karlino tipo aukso rūdos pasižymi plačiu paplitimu ir dideliais ištekliais. Tačiau jos kelia didelių iššūkių aukso gavybos procese. Šiose rūdose paprastai yra Anglis savo elementine sudėtimi, o aukso dalelės yra smulkiai išsisklaidę. Arseno ir anglies buvimas sukelia dvi pagrindines problemas: aukso kapsuliavimą ir anglies aukso grobimo efektą, dėl kurio tiesioginio cianidavimo išplovimo greitis yra itin mažas. Todėl jos laikomos dvigubai atspariomis arba užsispyrusiomis rūdomis, kurios yra visame pasaulyje pripažintos aukso kasybos srityje.

Cianido išplovimo problema anglies turinčiose Karlino tipo aukso rūdose

Aukso kapsulė

Karboninėse Karlino tipo aukso rūdose esantys sulfidų mineralai dažnai apgaubia aukso daleles. Šis fizinis barjeras neleidžia tiesiogiai kontaktuoti tarp jų ir Cianidas tirpalo ir aukso, o tai žymiai sumažina išplovimo proceso efektyvumą. Pavyzdžiui, daugelyje kasyklų, kuriose yra tokių rūdų, didelė aukso dalis lieka įstrigusi sulfidų matricoje ir yra nepasiekiama Cianido išplovimas agentas.

Anglies aukso apiplėšimo efektas

Šių rūdų anglinės medžiagos turi stiprų afinitetą aukso cianido kompleksams. Cianidų išplovimo proceso metu, auksui ištirpus ir sudarant cianido kompleksus, anglinės medžiagos gali adsorbuoti šiuos kompleksus, efektyviai „apvogdamos“ auksą iš tirpalo. Tai ne tik sumažina aukso išgavimo greitį, bet ir sukelia didelius nuostolius ekstrahavimo procese. Tyrimai parodė, kad skirtingi rūdoje esančios anglies tipai, tokie kaip elementinė anglis, organinė anglis ir neorganinė anglis, skirtingu mastu prisideda prie šio aukso grobimo efekto. Visų pirma, elementinė anglis pasižymi panašiomis adsorbcijos savybėmis kaip ir... Aktyvuota anglis, kuris gali stipriai adsorbuoti aukso cianido kompleksus.

Cianidų išplovimo eksperimentų tyrimai

Tiesioginis cianido išplovimas

Daugybė tyrimų parodė, kad tiesioginis cianido išplovimas iš anglingų Carlin tipo aukso rūdų duoda labai mažą aukso išgavimą. Kai kuriais atvejais, net ir naudojant pažangius cianido išplovimo metodus, tokius kaip anglies išplovimas celiuliozėje (CIP) arba dervos išplovimas celiuliozėje (RIP), išgavimo rodiklis išlieka nuviliančiai mažas. Pavyzdžiui, viename eksperimente tiesioginio cianido išplovimo aukso išgavimo rodiklis buvo tik 12.9 %, o tai rodo šio metodo neefektyvumą tokioms ugniai atsparioms rūdoms.

Išankstinio apdorojimo metodai cianido išplovimui pagerinti

kepimas

Skrudinimas yra tradicinis išankstinio apdorojimo metodas. Kaitinant rūdą, anglinės medžiagos pašalinamos kaip CO ir CO₂, o piritas skyla į geležies oksidus. Šis procesas atidengia anksčiau kapsulėje esantį auksą, todėl jį lengviau išplauti cianidu. Tačiau skrudinimui reikalingas smulkus, minus dešimties akių, tiekiamas metalas, bent keturių valandų išlaikymo laikas ir tikslus temperatūros bei atmosferos valdymas krosnyje. Žemesnė nei maždaug 500 °C temperatūra arba šiek tiek redukuojanti atmosfera gali lemti nepilną skrudinimą, dėl kurio aukso išgavimas smarkiai sumažėja. Be to, esant 550 °C ir aukštesnei temperatūrai, piritas virsta ugniai atsparia hematito forma, iš kurios aukso negalima efektyviai išplauti cianidu. Be to, skrudinimas reikalauja brangaus į krosnį tiekiamo metalo džiovinimo ir griežtos krosnies dujų emisijos kontrolės. Nors skrudinimo metu iš rūdų, kuriose yra trylika gramų aukso tonoje, galima išgauti 85–87 % aukso, dėl didelių kapitalo sąnaudų reikalavimų ir sudėtingų eksploatavimo sąlygų skrudinimas buvo atsisakytas kaip tinkama alternatyva daugeliui anglinių Carlin tipo aukso rūdos telkinių.

Cheminis oksidavimas

Cheminė oksidacija parodė didelį potencialą apdorojant anglines Karlino tipo aukso rūdas. Oksidatoriai vandeninėse celiuliozėse gali įveikti žalingą anglinių medžiagų poveikį. Pavyzdžiui, chloro, kaip išankstinio apdorojimo agento, naudojimas buvo nuodugniai ištirtas. Tačiau reikalingas chloro kiekis priklauso nuo rūdos atsparumo ugniai pobūdžio. Silpnai atsparioms rūdoms cianidavimo išankstinio apdorojimo metu gali prireikti tik dešimties–dvidešimties kg chloro vienai tonai, kad vėlesnio cianidavimo metu būtų pasiekta 83 % ar daugiau aukso ekstrakcijos. Kita vertus, labai atsparioms rūdoms išankstinio apdorojimo procese gali prireikti daugiau nei 100 kg chloro vienai tonai. Taip pat buvo tirti kiti oksidatoriai, tokie kaip vandenilio peroksidas, natrio hipochloritas ir kalio permanganatas. Pavyzdžiui, natrio hipochloritas gali ne tik oksiduoti sulfidinius mineralus, kad atidengtų kapsuliuotą auksą, bet ir pasyvuoti anglines medžiagas, sumažindamas jų aukso grobimo poveikį. Tyrimai parodė, kad kai kuriais atvejais natrio hipochlorito naudojimas kaip išankstinio apdorojimo agentas gali žymiai pagerinti aukso išgavimo greitį vėlesnio cianido išplovimo metu.

Bakterijų oksidacija

Bakterinė oksidacija yra naujas ir aplinkai nekenksmingas išankstinio apdorojimo metodas. Rūdoje esantiems sulfidų mineralams oksiduoti gali būti naudojamos mišrios acidofilinės bakterijos. Šis procesas efektyviai išsprendžia aukso kapsuliavimo sulfidais problemą. Bakterinės oksidacijos metu bakterijos metabolizuoja sulfidų mineralus, juos suskaido ir išskiria kapsuluotą auksą. Tuo pačiu metu, vėlesniame cianido išplovimo procese naudojant aktyvuotą anglį galima pasinaudoti jos konkurenciniu adsorbcijos gebėjimu, siekiant neutralizuoti anglingų medžiagų aukso grobimo poveikį. Pavyzdžiui, Junane atliktame tyrime su anglingu Carlin tipo aukso telkiniu, derinant bakterinę oksidaciją ir anglies cianidavimą celiuliozėje, aukso išgavimo rodiklis pasiekė 82.39 %, o cianido reagento sunaudojimas sumažėjo 49.68 %. Tai rodo, kad bakterinės oksidacijos – anglies cianido išplovimo procesas yra efektyvus anglingų Carlin tipo aukso rūdų apdorojimo metodas.

Išvada

Anglies turinčios Karlino tipo aukso rūdos kelia didelių iššūkių cianido išplovimo procese dėl aukso kapsuliavimo ir anglies aukso grobimo efekto. Nors tiesioginis cianido išplovimas paprastai yra neveiksmingas, įvairūs išankstinio apdorojimo metodai, tokie kaip deginimas, cheminė oksidacija ir bakterinė oksidacija, siūlo galimus sprendimus. Kiekvienas metodas turi savo privalumų ir apribojimų, susijusių su aukso išgavimu, kaina ir poveikiu aplinkai. Tarp jų bakterinė oksidacija – anglies cianido išplovimas ir tam tikri cheminės oksidacijos metodai yra labai perspektyvūs veiksmingai apdorojant šias ugniai atsparias rūdas. Tačiau vis dar reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant optimizuoti šiuos procesus, sumažinti kainas ir pagerinti jų ekologiškumą, kad aukso gavyba iš anglies turinčių Karlino tipo aukso rūdų būtų efektyvesnė ir tvaresnė.