Badanie wypłukiwania cyjankiem rudy złota typu Carlin zawierającej węgiel

Wprowadzenie

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 Węgiel 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.

Problem wypłukiwania cyjanku w rudach złota typu Carlin zawierających węgiel

Kapsułkowanie złota

Minerały siarczkowe w węglowych rudach złota typu Carlin często otaczają cząsteczki złota. Ta fizyczna bariera zapobiega bezpośredniemu kontaktowi między cyjanek roztwór i złoto, co znacznie zmniejsza wydajność procesu ługowania. Na przykład w wielu kopalniach z takimi rudami duża część złota pozostaje uwięziona w matrycy siarczkowej, niedostępnej dla Wypłukiwanie cyjankiem agentem.

Efekt kradzieży złota przez Carbon

Materiały węglowe w tych rudach wykazują silne powinowactwo do kompleksów cyjankowych złota. Podczas procesu ługowania cyjankiem, gdy złoto rozpuszcza się i tworzy kompleksy cyjankowe, substancje węglowe mogą adsorbować te kompleksy, skutecznie „kradnąc” złoto z roztworu. Prowadzi to nie tylko do niższego wskaźnika odzysku złota, ale także powoduje znaczne straty w procesie ekstrakcji. Badania wykazały, że różne rodzaje węgla w rudzie, takie jak węgiel pierwiastkowy, węgiel organiczny i węgiel nieorganiczny, w różnym stopniu przyczyniają się do tego efektu kradzieży złota. W szczególności węgiel pierwiastkowy charakteryzuje się właściwościami adsorpcyjnymi podobnymi do… węgla aktywnego, który może silnie adsorbować kompleksy cyjanku złota.

Badania nad eksperymentami wypłukiwania cyjanku

Bezpośrednie wypłukiwanie cyjankiem

Liczne badania wykazały, że bezpośrednie wypłukiwanie cyjankiem węglowych rud złota typu Carlin daje bardzo niskie odzyski złota. W niektórych przypadkach, nawet przy użyciu zaawansowanych metod wypłukiwania cyjankiem, takich jak węgiel w pulpie (CIP) lub żywica w pulpie (RIP), wskaźnik odzysku pozostaje rozczarowująco niski. Na przykład w pewnym eksperymencie wskaźnik odzysku złota z bezpośredniego wypłukiwania cyjankiem wyniósł tylko 12.9%, co podkreśla nieskuteczność tego podejścia w przypadku tak opornych rud.

Metody wstępnego oczyszczania w celu poprawy wypłukiwania cyjanku

Prażenie

Prażenie jest tradycyjną metodą wstępnej obróbki. Podgrzewając rudę, materiały węglowe są usuwane jako CO i CO₂, a piryt rozkłada się na tlenki żelaza. Proces ten odsłania wcześniej zamknięte złoto, czyniąc je bardziej dostępnym dla ługowania cyjankiem. Jednak prażenie wymaga drobnego wsadu o wielkości oczek minus dziesięć, co najmniej czterech godzin czasu retencji i precyzyjnej kontroli temperatury i atmosfery w piecu. Temperatury poniżej około 500°C lub lekko redukująca atmosfera mogą skutkować niepełnym prażeniem, co prowadzi do drastycznego zmniejszenia wydobycia złota. Ponadto w temperaturze 550°C i wyższej piryt przekształca się w oporną formę hematytu, z której złota nie można skutecznie wyługować cyjankiem. Ponadto prażenie wymaga kosztownego suszenia wsadu do pieca i ścisłej kontroli emisji gazów piecowych. Mimo że metoda ta pozwala na uzyskanie 85–87% złota w przypadku rud zawierających trzynaście gramów złota na tonę, to ze względu na wysokie koszty kapitałowe i złożone warunki eksploatacji, prażenie zostało uznane za alternatywę dla wielu węglistych złóż rudy złota typu Carlin.

Utlenianie chemiczne

Utlenianie chemiczne wykazało duży potencjał w obróbce węglowych rud złota typu Carlin. Środki utleniające w pulpach wodnych mogą przezwyciężyć szkodliwe skutki materiałów węglowych. Na przykład, stosowanie chloru jako środka wstępnego oczyszczania było szeroko badane. Jednak ilość wymaganego chloru zmienia się w zależności od ogniotrwałości rudy. Rudy lekko ogniotrwałe mogą wymagać tylko dziesięciu do dwudziestu kg chloru na tonę w obróbce wstępnej cyjanizacji, aby osiągnąć 83% lub więcej ekstrakcji złota w późniejszej cyjanizacji. Z drugiej strony, rudy wysoce ogniotrwałe mogą wymagać ponad 100 kg chloru na tonę w procesie wstępnego oczyszczania. Badano również inne środki utleniające, takie jak nadtlenek wodoru, podchloryn sodu i nadmanganian potasu. Na przykład podchloryn sodu może nie tylko utleniać minerały siarczkowe, aby odsłonić zamknięte złoto, ale także pasywować materiały węglowe, zmniejszając ich efekt kradzieży złota. Badania wykazały, że w niektórych przypadkach użycie podchlorynu sodu jako środka do wstępnego przetwarzania może znacznie poprawić wskaźnik odzysku złota w późniejszym wypłukiwaniu cyjankiem.

Utlenianie bakteryjne

Utlenianie bakteryjne to rozwijająca się i przyjazna dla środowiska metoda wstępnej obróbki. Mieszane bakterie acidofilne mogą być używane do utleniania minerałów siarczkowych w rudzie. Proces ten skutecznie rozwiązuje problem otoczkowania złota siarczkami. Podczas utleniania bakteryjnego bakterie metabolizują minerały siarczkowe, rozkładając je i uwalniając otoczone złoto. Jednocześnie wykorzystanie węgla aktywnego w późniejszym procesie ługowania cyjankiem może wykorzystać jego konkurencyjną zdolność adsorpcji, aby przeciwdziałać efektowi kradzieży złota przez substancje węglowe. Na przykład w badaniu złoża złota węglowego typu Carlin w Junnanie, poprzez połączenie utleniania bakteryjnego i cyjanizacji węgla w pulpie, wskaźnik odzysku złota osiągnął 82.39%, podczas gdy zużycie odczynnika cyjankowego zostało zmniejszone o 49.68%. Pokazuje to, że proces utleniania bakteryjnego - ługowania cyjankiem węgla jest skuteczną metodą obróbki węglowych rud złota typu Carlin.

Wniosek

Rudy złota typu Carlin zawierające węgiel stanowią poważne wyzwanie w procesie ługowania cyjankiem ze względu na hermetyzację złota i efekt kradzieży złota przez węgiel. Podczas gdy bezpośrednie ługowanie cyjankiem jest na ogół nieskuteczne, różne metody wstępnej obróbki, takie jak prażenie, utlenianie chemiczne i utlenianie bakteryjne, oferują potencjalne rozwiązania. Każda metoda ma swoje zalety i ograniczenia pod względem odzysku złota, kosztów i wpływu na środowisko. Spośród nich utlenianie bakteryjne - ługowanie cyjankiem węgla i niektóre metody utleniania chemicznego są bardzo obiecujące w zakresie skutecznego przetwarzania tych opornych rud. Jednak nadal potrzebne są dalsze badania w celu optymalizacji tych procesów, obniżenia kosztów i poprawy ich przyjazności dla środowiska, aby wydobycie złota z rud złota typu Carlin zawierające węgiel było bardziej wydajne i zrównoważone.