Pētījums par cianīda izskalošanos no oglekļa saturošas Karlīna tipa zelta rūdas

Ievads

Carbonaceous Carlin-type gold ores are characterized by their widespread distribution and large reserves. However, they pose significant challenges in the gold extraction process. These ores typically contain Ogleklis in their elemental composition, and the gold particles are present in a fine disseminated form. The presence of arsenic and carbon leads to two major issues: gold encapsulation and carbon's gold-robbery effect, resulting in extremely low direct cyanidation leaching rates. As a result, they are regarded as double refractory ores or stubborn ores, representing a globally recognized in the field of gold mining.

Cianīda izskalošanās problēma oglekļa Karlīna tipa zelta rūdās

Zelta iekapsulēšana

Karlina tipa zelta rūdās esošie sulfīdu minerāli bieži vien iekapsulē zelta daļiņas. Šī fizikālā barjera novērš tiešu kontaktu starp cianīdu šķīdums un zelts, ievērojami samazinot izskalošanas procesa efektivitāti. Piemēram, daudzās raktuvēs ar šādām rūdām liela daļa zelta paliek iesprostota sulfīdu matricā, nepieejama Cianīda izskalošanās aģents.

Oglekļa zelta laupīšanas efekts

Carbonaceous materials in these ores have a strong affinity for gold cyanide complexes. During the cyanide leaching process, as the gold is dissolved and forms cyanide complexes, the carbonaceous substances can adsorb these complexes, effectively "robbing" the gold from the solution. This not only leads to a lower recovery rate of gold but also causes significant losses in the extraction process. Research has shown that different types of carbon in the ore, such as elemental carbon, organic carbon, and inorganic carbon, all contribute to varying degrees to this gold-robbery effect. Elemental carbon, in particular, has an adsorption behavior similar to that of Aktivētā ogle, which can strongly adsorb gold cyanide complexes.

Cianīda izskalošanās eksperimentu pētījumi

Tieša cianīda izskalošana

Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka tieša cianīda izskalošana no oglekļa saturošām Karlina tipa zelta rūdām dod ļoti zemu zelta atgūšanas līmeni. Dažos gadījumos pat izmantojot progresīvas cianīda izskalošanas metodes, piemēram, oglekļa-masas (CIP) vai sveķu-masas (RIP) metodi, atgūšanas līmenis joprojām ir neapmierinoši zems. Piemēram, kādā eksperimentā zelta atgūšanas līmenis pēc tiešas cianīda izskalošanas bija tikai 12.9%, kas uzsver šīs pieejas neefektivitāti attiecībā uz šādām ugunsizturīgām rūdām.

Cianīda izskalošanās uzlabošanas pirmapstrādes metodes

Grauzdēšana

Apdedzināšana ir tradicionāla pirmapstrādes metode. Sildot rūdu, oglekļa saturoši materiāli tiek izvadīti kā CO un CO₂, un pirīts sadalās dzelzs oksīdos. Šis process atsedz iepriekš iekapsulēto zeltu, padarot to pieejamāku cianīda izskalošanai. Tomēr apdedzināšanai ir nepieciešama smalka padeve ar mīnus desmit sietu, vismaz četru stundu aiztures laiks un precīza temperatūras un atmosfēras kontrole krāsnī. Temperatūra zem aptuveni 500 °C vai nedaudz reducējoša atmosfēra var izraisīt nepilnīgu apdedzināšanu, kas noved pie zelta ieguves ievērojamas samazināšanās. Turklāt 550 °C un augstākā temperatūrā pirīts tiek pārveidots par ugunsizturīgu hematīta formu, no kuras zeltu nevar efektīvi izskalot ar cianīdu. Turklāt apdedzināšanai ir nepieciešama dārga krāsns padeves žāvēšana un stingra krāsns gāzu emisiju kontrole. Lai gan ar to var panākt 85–87% zelta ieguvi no rūdām, kas satur trīspadsmit gramus zelta uz tonnu, augsto kapitālieguldījumu prasību un sarežģīto ekspluatācijas apstākļu dēļ apdedzināšana ir atmesta kā piemērota alternatīva daudzām oglekļa saturošām Karlina tipa zelta rūdas atradnēm.

Ķīmiskā oksidēšana

Ķīmiskā oksidēšana ir parādījusi lielu potenciālu oglekļa Karlina tipa zelta rūdu apstrādē. Oksidētāji ūdens celulozē var novērst oglekļa materiālu kaitīgo ietekmi. Piemēram, hlora izmantošana kā pirmapstrādes līdzeklis ir plaši pētīta. Tomēr nepieciešamais hlora daudzums mainās atkarībā no rūdas ugunsizturības rakstura. Viegli ugunsizturīgām rūdām cianidācijas pirmapstrādē var būt nepieciešami tikai desmit līdz divdesmit kg hlora uz tonnu, lai sasniegtu 83% vai vairāk zelta ekstrakcijas turpmākajā cianidācijā. Savukārt ļoti ugunsizturīgām rūdām pirmapstrādes procesā var būt nepieciešami vairāk nekā 100 kg hlora uz tonnu. Ir pētīti arī citi oksidētāji, piemēram, ūdeņraža peroksīds, nātrija hipohlorīts un kālija permanganāts. Piemēram, nātrija hipohlorīts var ne tikai oksidēt sulfīdu minerālus, lai atsegtu iekapsulēto zeltu, bet arī pasivēt oglekļa materiālus, samazinot to zelta laupīšanas efektu. Pētījumi liecina, ka dažos gadījumos nātrija hipohlorīta izmantošana kā pirmapstrādes līdzeklis var ievērojami uzlabot zelta atgūšanas ātrumu turpmākajā cianīda izskalošanā.

Baktēriju oksidēšanās

Bakteriālā oksidēšana ir jauna un videi draudzīga pirmapstrādes metode. Rūdas sulfīdu minerālu oksidēšanai var izmantot jauktas acidofīlas baktērijas. Šis process efektīvi atrisina zelta iekapsulēšanas problēmu ar sulfīdiem. Bakteriālās oksidēšanas laikā baktērijas metabolizē sulfīdu minerālus, sadalot tos un atbrīvojot iekapsulēto zeltu. Vienlaikus aktivētās ogles izmantošana sekojošajā cianīda izskalošanas procesā var izmantot tās konkurētspējīgo adsorbcijas spēju, lai neitralizētu oglekļa vielu zelta laupīšanas efektu. Piemēram, pētījumā par oglekļa Karlina tipa zelta atradni Juņnaņā, kombinējot baktēriju oksidēšanu un oglekļa cianidēšanu celulozē, zelta atgūšanas līmenis sasniedza 82.39%, savukārt cianīda reaģenta patēriņš samazinājās par 49.68%. Tas liecina, ka baktēriju oksidēšanas - oglekļa cianīda izskalošanas process ir efektīva metode oglekļa Karlina tipa zelta rūdu apstrādei.

Secinājumi

Oglekļa Karlina tipa zelta rūdas rada ievērojamas problēmas cianīda izskalošanas procesā zelta iekapsulēšanas un oglekļa zelta laupīšanas efekta dēļ. Lai gan tieša cianīda izskalošana parasti ir neefektīva, dažādas pirmapstrādes metodes, piemēram, apdedzināšana, ķīmiskā oksidēšana un baktēriju oksidēšana, piedāvā potenciālus risinājumus. Katrai metodei ir savas priekšrocības un ierobežojumi attiecībā uz zelta atgūšanu, izmaksām un ietekmi uz vidi. Starp tām baktēriju oksidēšana - oglekļa cianīda izskalošana un noteiktas ķīmiskās oksidēšanas metodes ir ļoti daudzsološas šo ugunsizturīgo rūdu efektīvā apstrādē. Tomēr joprojām ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai optimizētu šos procesus, samazinātu izmaksas un uzlabotu to draudzīgumu videi, lai zelta ieguvi no oglekļa Karlina tipa zelta rūdām padarītu efektīvāku un ilgtspējīgāku.