Badania nad wypłukiwaniem z hałdy rudy złota utlenionej o niskiej i wysokiej zawartości gliny

1. Wstęp

W górnictwie złota, eksploatacja rud złota utlenionych o niskiej i wysokiej zawartości gliny zyskała na znaczeniu ze względu na wyczerpywanie się zasobów złota o wysokiej zawartości. Rudy te charakteryzują się niską zawartością złota i wysoką zawartością minerałów ilastych, co stanowi poważne wyzwanie dla tradycyjnych metod wzbogacania. Ługowanie na hałdach stało się opłacalnym i praktycznym podejściem do przetwarzania takich rud, umożliwiającym wydobycie złota z dużych ilości materiałów o niskiej zawartości gliny. Niniejszy artykuł przedstawia kompleksowe badanie dotyczące ługowania na hałdach rud złota utlenionych o niskiej i wysokiej zawartości gliny, mające na celu optymalizację procesu ługowania i poprawę wskaźników odzysku złota.

2. Charakterystyka rudy złota utlenionego o niskiej i wysokiej zawartości gliny

Niskiej jakości utlenione rudy złota mają zazwyczaj zawartość złota poniżej 2 g/t, co utrudnia ich ekonomiczną ekstrakcję. Wysoka zawartość gliny w tych rudach może powodować problemy, takie jak słaba przepuszczalność, aglomeracja i wysokie zużycie odczynników ługujących. Minerały ilaste, takie jak kaolinit, montmorylonit i illit, mogą adsorbować jony złota i zakłócać proces ługowania. Ponadto drobny rozmiar cząstek minerałów ilastych może prowadzić do tworzenia się gęstej warstwy w hałdzie rudy, zmniejszając kontakt między roztworem ługującym a minerałami zawierającymi złoto.

3. Metodologia eksperymentalna

3.1 Pobieranie próbek i charakterystyka rudy

Reprezentatywną próbkę rudy złota utlenionej o niskiej i wysokiej zawartości gliny pobrano z miejsca wydobycia. Próbkę rudy przeanalizowano pod kątem jej składu chemicznego, mineralogii i właściwości fizycznych. Do określenia składu pierwiastkowego zastosowano fluorescencję rentgenowską (XRF), natomiast do identyfikacji faz mineralnych zastosowano dyfrakcję rentgenowską (XRD). Analizę wielkości cząstek przeprowadzono przy użyciu sita wstrząsowego, aby zrozumieć rozkład wielkości cząstek rudy.

3.2 Eksperymenty z wymywaniem kolumnowym

Przeprowadzono eksperymenty ługowania kolumnowego, aby zasymulować proces ługowania hałdy. Próbkę rudy rozkruszono i przesiano do uzyskania cząstek o różnej wielkości. Kolumny o średnicy 10 cm i wysokości 100 cm wypełniono próbkami rudy. Zaprojektowano serię eksperymentów w celu zbadania wpływu różnych parametrów, w tym wielkości cząstek rudy, dawki tlenku wapnia (CaO), stężenia cyjanku sodu (NaCN) w roztworze ługującym oraz czasu ługowania, na szybkość ługowania złota.

3.3 Optymalizacja parametrów procesu

Parametry procesu zoptymalizowano poprzez serię eksperymentów jednoczynnikowych. Wielkość cząstek rudy zmieniano od -20 mm do -5 mm, a dawkę CaO dostosowywano od 1% do 5% masy rudy. Stężenie NaCN w roztworze ługującym zmieniano z 0.05% do 0.2%, a czas ługowania wydłużano z 10 do 30 dni. Szybkość ługowania złota monitorowano w regularnych odstępach czasu, analizując zawartość złota w odcieku za pomocą spektrometrii absorpcji atomowej (AAS).

4. Wyniki i dyskusja

4.1 Wpływ wielkości cząstek rudy

Wyniki wykazały, że zmniejszenie wielkości cząstek rudy znacząco poprawiło szybkość wypłukiwania złota. Gdy wielkość cząstek rudy wynosiła -5 mm, szybkość wypłukiwania złota osiągnęła 85% po 20 dniach wypłukiwania, podczas gdy dla wielkości cząstek -20 mm szybkość wypłukiwania wynosiła tylko 60%. Mniejszy rozmiar cząstek zwiększał powierzchnię rudy, ułatwiając kontakt między roztworem wypłukującym a minerałami zawierającymi złoto. Jednak ekstremalnie małe rozmiary cząstek mogą również prowadzić do problemów, takich jak słaba przepuszczalność i zwiększona interferencja minerałów ilastych.

4.2 Wpływ dawkowania CaO

Dodanie CaO do hałdy rudy może poprawić przepuszczalność rudy i dostosować wartość pH roztworu ługującego. Ustalono, że optymalna dawka CaO wynosi 3% masy rudy. Przy tej dawce maksymalizowano szybkość ługowania złota. Niższa dawka CaO powodowała niewystarczającą regulację pH i słabą przepuszczalność, podczas gdy wyższa dawka mogła powodować nadmierne zużycie odczynników ługujących i potencjalne problemy środowiskowe.

4.3 Wpływ stężenia NaCN

Stężenie NaCN w roztworze ługującym miało istotny wpływ na szybkość wypłukiwania złota. Wraz ze wzrostem stężenia NaCN z 0.05% do 0.15%, szybkość wypłukiwania złota wzrosła z 70% do 90%. Jednak dalsze zwiększanie stężenia NaCN do 0.2% nie doprowadziło do znaczącej poprawy szybkości wypłukiwania, a dodatkowo zwiększyło koszty i ryzyko dla środowiska związane ze stosowaniem cyjanku .

4.4 Czas wypłukiwania

Szybkość wypłukiwania złota wzrastała wraz z wydłużeniem czasu wypłukiwania. Po 25 dniach wypłukiwania szybkość wypłukiwania złota osiągnęła plateau, co oznacza, że ​​większość wyekstrahowanego złota została rozpuszczona. Wydłużenie czasu wypłukiwania poza ten punkt nie spowodowało znaczącego wzrostu szybkości wypłukiwania, ale zwiększyło całkowity koszt procesu.

5. Wniosek

Badanie to wykazało, że ługowanie na hałdzie jest wykonalną metodą obróbki utlenionych rud złota o niskiej i wysokiej zawartości gliny. Poprzez optymalizację parametrów procesu, w tym wielkości cząstek rudy, dawki CaO, stężenia NaCN i czasu ługowania, można osiągnąć wysoką szybkość ługowania złota do 90%. Optymalne warunki określono w następujący sposób: wielkość cząstek rudy -5 mm, dawka CaO 3%, stężenie NaCN 0.15% w roztworze ługującym i czas ługowania 25 dni. Odkrycia te dostarczają cennych spostrzeżeń na temat przemysłowego zastosowania ługowania na hałdzie w ekstrakcji złota z utlenionych rud złota o niskiej i wysokiej zawartości gliny, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju przemysłu wydobywczego złota.