Studie av cyanidutvasking av karbonholdig gullmalm av Carlin-typen

Introduksjon

Karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen kjennetegnes av sin utbredte distribusjon og store reserver. De byr imidlertid på betydelige utfordringer i gullutvinningsprosessen. Disse malmene inneholder vanligvis Carbon i sin elementære sammensetning, og gullpartiklene er tilstede i en fint spredt form. Tilstedeværelsen av arsenikk og karbon fører til to hovedproblemer: gullinnkapsling og karbonets gullrøvereffekt, noe som resulterer i ekstremt lave direkte cyanideringsutvaskingsrater. Som et resultat regnes de som dobbelt ildfaste malmer eller gjenstridige malmer, noe som representerer en globalt anerkjent status innen gullgruvedrift.

Problemet med cyanidutvasking i karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen

Gullinnkapsling

Sulfidmineralene i karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen innkapsler ofte gullpartiklene. Denne fysiske barrieren forhindrer direkte kontakt mellom cyanid løsningen og gullet, noe som reduserer effektiviteten til utvaskingsprosessen betydelig. For eksempel, i mange gruver med slike malmer, forblir en stor andel gull fanget i sulfidmatrisen, utilgjengelig for Cyanidutlekking middel.

Karbons gullrøverieffekt

Karbonholdige materialer i disse malmene har en sterk affinitet for gullcyanidkomplekser. Under cyanidutvaskingsprosessen, når gullet løses opp og danner cyanidkomplekser, kan de karbonholdige stoffene adsorbere disse kompleksene, og effektivt "røve" gullet fra løsningen. Dette fører ikke bare til en lavere utvinningsgrad av gull, men forårsaker også betydelige tap i utvinningsprosessen. Forskning har vist at forskjellige typer karbon i malmen, som elementært karbon, organisk karbon og uorganisk karbon, alle bidrar i varierende grad til denne gullrøvereffekten. Elementært karbon har spesielt en adsorpsjonsatferd som ligner på den til Aktivert karbon, som kan adsorbere gullcyanidkomplekser sterkt.

Forskning på cyanidutvaskingseksperimenter

Direkte cyanidutvasking

Tallrike studier har vist at direkte cyanidutvasking av karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen gir svært lav gullutvinning. I noen tilfeller, selv når man bruker avanserte cyanidutvaskingsmetoder som karbon-i-masse (CIP) eller harpiks-i-masse (RIP), forblir utvinningsgraden skuffende lav. For eksempel, i et visst eksperiment, var gullutvinningsgraden ved direkte cyanidutvasking bare 12.9 %, noe som understreker ineffektiviteten til denne tilnærmingen for slike ildfaste malmer.

Forbehandlingsmetoder for å forbedre cyanidutvasking

steking

Risting er en tradisjonell forbehandlingsmetode. Ved å varme opp malmen drives karbonholdige materialer av som CO og CO₂, og pyritt dekomponerer til jernoksider. Denne prosessen eksponerer det tidligere innkapslede gullet, noe som gjør det mer tilgjengelig for cyanidutvasking. Risting krever imidlertid en fin tilførsel på minus ti mesh, minst fire timers retensjonstid og presis kontroll av temperatur og atmosfære i ovnen. Temperaturer under omtrent 500 °C eller en litt reduserende atmosfære kan resultere i ufullstendig risting, noe som fører til en drastisk reduksjon i gullutvinning. Dessuten omdannes pyritt ved 550 °C og over til en ildfast form for hematitt, hvorfra gull ikke effektivt kan utvaskes med cyanid. I tillegg krever risting kostbar tørking av tilførselen til ovnen og strenge utslippskontroller av ovnsgassene. Selv om den kan oppnå gullutvinning på 85–87 % fra malmer som inneholder tretten gram gull per tonn, har brenning blitt forlatt som et passende alternativ for mange karbonholdige gullmalmforekomster av Carlin-typen på grunn av høye kapitalkostnader og komplekse driftsforhold.

Kjemisk oksidasjon

Kjemisk oksidasjon har vist stort potensial i behandling av karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen. Oksidasjonsmidler i vandige masser kan overvinne de skadelige effektene av karbonholdige materialer. For eksempel har bruk av klor som forbehandlingsmiddel blitt grundig studert. Mengden klor som kreves varierer imidlertid avhengig av malmens ildfaste natur. Mildt ildfaste malmer kan bare kreve ti til tjue kg klor per tonn i en cyanideringsforbehandling for å oppnå 83 % eller mer gullutvinning i påfølgende cyanidering. Meget ildfaste malmer kan derimot trenge over 100 kg klor per tonn i forbehandlingsprosessen. Andre oksidasjonsmidler som hydrogenperoksid, natriumhypokloritt og kaliumpermanganat har også blitt undersøkt. Natriumhypokloritt kan for eksempel ikke bare oksidere sulfidmineraler for å eksponere det innkapslede gullet, men også passivere de karbonholdige materialene, noe som reduserer deres gullrøvereffekt. Forskning har vist at bruk av natriumhypokloritt som forbehandlingsmiddel i noen tilfeller kan forbedre gullutvinningsgraden betydelig ved påfølgende cyanidutvasking.

Bakteriell oksidasjon

Bakteriell oksidasjon er en fremvoksende og miljøvennlig forbehandlingsmetode. Blandede syrefile bakterier kan brukes til å oksidere sulfidmineraler i malmen. Denne prosessen løser effektivt problemet med gullinnkapsling av sulfider. Under bakteriell oksidasjon metaboliserer bakteriene sulfidmineralene, bryter dem ned og frigjør det innkapslede gullet. Samtidig kan bruk av aktivt karbon i den påfølgende cyanidutvaskingsprosessen dra nytte av dens konkurrerende adsorpsjonsevne for å motvirke gullrøvereffekten av karbonholdige stoffer. For eksempel, i en studie av en karbonholdig Carlin-type gullforekomst i Yunnan, gjennom kombinasjonen av bakteriell oksidasjon og karbon-i-masse-cyanidering, nådde gullutvinningsgraden 82.39 %, mens cyanidreagensforbruket ble redusert med 49.68 %. Dette viser at bakteriell oksidasjon - karboncyanidutvaskingsprosess er en effektiv metode for behandling av karbonholdige Carlin-type gullmalmer.

Konklusjon

Karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen byr på betydelige utfordringer i cyanidutvaskingsprosessen på grunn av gullinnkapsling og karbonets gullrøvereffekt. Selv om direkte cyanidutvasking generelt er ineffektiv, tilbyr ulike forbehandlingsmetoder som risting, kjemisk oksidasjon og bakteriell oksidasjon potensielle løsninger. Hver metode har sine egne fordeler og begrensninger når det gjelder gullutvinning, kostnader og miljøpåvirkning. Blant dem viser bakteriell oksidasjon - karboncyanidutvasking og visse kjemiske oksidasjonsmetoder stort potensial for effektiv behandling av disse ildfaste malmene. Imidlertid er det fortsatt behov for ytterligere forskning for å optimalisere disse prosessene, redusere kostnader og forbedre miljøvennligheten deres, for å gjøre utvinningen av gull fra karbonholdige gullmalmer av Carlin-typen mer effektiv og bærekraftig.