Žemos kokybės ir didelės molio oksiduotos aukso rūdos išplovimo iš krūvos tyrimai

1. Įvadas

Aukso kasybos srityje dėl aukštos kokybės aukso išteklių išeikvojimo vis labiau aktualus tampa žemos kokybės ir didelės molio koncentracijos oksiduotų aukso rūdų eksploatavimas. Šio tipo rūdoms būdingas mažas aukso ir didelis molio mineralų kiekis, o tai kelia didelių iššūkių tradiciniams sodrinimo metodams. Krūvų išplovimas tapo ekonomišku ir praktišku tokių rūdų apdorojimo būdu, leidžiančiu išgauti auksą iš didelių kiekių žemos kokybės medžiagų. Šiame straipsnyje pateikiamas išsamus žemos kokybės ir didelės molio koncentracijos oksiduotų aukso rūdų krūvų išplovimo tyrimas, siekiant optimizuoti išplovimo procesą ir pagerinti aukso išgavimo rodiklius.

2. Žemos ir didelės molio koncentracijos oksiduotos aukso rūdos charakteristikos

Žemos kokybės oksiduotų aukso rūdų aukso kokybė paprastai yra mažesnė nei 2 g/t, todėl jas ekonomiškai išgauti sunkiau. Didelis molio kiekis šiose rūdose gali sukelti tokias problemas kaip prastas pralaidumas, aglomeracija ir didelis išplovimo reagentų sunaudojimas. Molio mineralai, tokie kaip kaolinitas, montmorilonitas ir ilitas, gali adsorbuoti aukso jonus ir trukdyti išplovimo procesui. Be to, smulkus molio mineralų dalelių dydis gali sukelti tankaus sluoksnio susidarymą rūdos krūvoje, sumažindamas išplovimo tirpalo ir auksą turinčių mineralų sąlytį.

3. Eksperimentinė metodika

3.1 Rūdos mėginių ėmimas ir charakterizavimas

Iš kasybos vietos buvo surinktas reprezentatyvus žemos kokybės ir didelės molingumo oksiduotos aukso rūdos mėginys. Rūdos mėginys buvo analizuojamas dėl jo cheminės sudėties, mineralogijos ir fizinių savybių. Rentgeno spindulių fluorescencija (XRF) buvo naudojama elementinei sudėčiai nustatyti, o rentgeno spindulių difrakcija (XRD) – mineralinėms fazėms identifikuoti. Dalelių dydžio analizė atlikta naudojant sieto kratytuvą, siekiant suprasti rūdos dalelių dydžio pasiskirstymą.

3.2 Kolonėlių išplovimo eksperimentai

Koloninio išplovimo eksperimentai buvo atlikti siekiant imituoti krūvos išplovimo procesą. Rūdos mėginys buvo susmulkintas ir sijotas į skirtingo dydžio daleles. Rūdos mėginiais buvo užpildytos 10 cm skersmens ir 100 cm aukščio kolonos. Buvo atlikta eksperimentų serija, skirta ištirti įvairių parametrų, įskaitant rūdos dalelių dydį, kalcio oksido (CaO) dozę, natrio cianido (NaCN) koncentraciją išplovimo tirpale ir išplovimo laiką, įtaką aukso išplovimo greičiui.

3.3 Proceso parametrų optimizavimas

Proceso parametrai buvo optimizuoti atliekant seriją vieno faktoriaus eksperimentų. Rūdos dalelių dydis buvo keičiamas nuo -20 mm iki -5 mm, o CaO dozė buvo koreguojama nuo 1% iki 5% rūdos masės. NaCN koncentracija išplovimo tirpale buvo pakeista nuo 0.05% iki 0.2%, o išplovimo laikas pailgintas nuo 10 dienų iki 30 dienų. Aukso išplovimo greitis buvo reguliariai stebimas analizuojant aukso kiekį išplovime naudojant atominės absorbcinės spektrometrijos (AAS) metodą.

4. Rezultatai ir DISKUSIJA

4.1 Rūdos dalelių dydžio įtaka

Rezultatai parodė, kad sumažinus rūdos dalelių dydį, aukso išplovimo greitis žymiai pagerėjo. Kai rūdos dalelių dydis buvo -5 mm, aukso išplovimo greitis po 85 išplovimo dienų pasiekė 20 %, o esant -20 mm dalelių dydžiui, išplovimo greitis buvo tik 60 %. Mažesnis dalelių dydis padidino rūdos paviršiaus plotą, palengvindamas išplovimo tirpalo ir auksą turinčių mineralų sąlytį. Tačiau itin smulkūs dalelių dydžiai taip pat gali sukelti tokių problemų kaip prastas pralaidumas ir padidėjusi molio mineralų interferencija.

4.2 CaO dozės įtaka

Į rūdos krūvą įpylus CaO galima pagerinti rūdos pralaidumą ir sureguliuoti išplovimo tirpalo pH vertę. Nustatyta, kad optimali CaO dozė yra 3 % rūdos masės. Esant šiai dozei, aukso išplovimo greitis buvo maksimalus. Mažesnė CaO dozė lėmė nepakankamą pH sureguliavimą ir prastą pralaidumą, o didesnė dozė galėjo sukelti per didelį išplovimo reagentų sunaudojimą ir galimas aplinkos problemas.

4.3 NaCN koncentracijos poveikis

NaCN koncentracija išplovimo tirpale turėjo didelę įtaką aukso išplovimo greičiui. Padidėjus NaCN koncentracijai nuo 0.05 % iki 0.15 %, aukso išplovimo greitis padidėjo nuo 70 % iki 90 %. Tačiau tolesnis NaCN koncentracijos padidinimas iki 0.2 % reikšmingai nepagerino išplovimo greičio, be to, padidėjo su cianido naudojimu susijusios išlaidos ir rizika aplinkai.

4.4 Išplovimo laikas

Aukso išplovimo greitis didėjo ilgėjant išplovimo laikui. Po 25 išplovimo dienų aukso išplovimo greitis pasiekė stabilią padėtį, rodančią, kad didžioji dalis išgaunamo aukso buvo ištirpusi. Išplovimo laiko pailginimas reikšmingai nepadidino išplovimo greičio, tačiau padidino bendras proceso sąnaudas.

5. Išvada

Šis tyrimas parodė, kad krūvos išplovimas yra perspektyvus metodas apdorojant žemos kokybės ir didelės molio koncentracijos oksiduotas aukso rūdas. Optimizuojant proceso parametrus, įskaitant rūdos dalelių dydį, CaO dozę, NaCN koncentraciją ir išplovimo laiką, galima pasiekti aukštą aukso išplovimo greitį iki 90 %. Optimalios sąlygos buvo nustatytos taip: rūdos dalelių dydis -5 mm, CaO dozė 3 %, NaCN koncentracija 0.15 % išplovimo tirpale ir 25 dienų išplovimo laikas. Šie duomenys suteikia vertingų įžvalgų apie krūvos išplovimo pramoninį pritaikymą aukso gavybai iš žemos kokybės ir didelės molio koncentracijos oksiduotų aukso rūdų, prisidedant prie tvaraus aukso kasybos pramonės vystymosi.