Estudo sobre lixiviação de cianeto em minério de ouro carbonáceo do tipo carlin

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Minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin são caracterizados por sua ampla distribuição e grandes reservas. No entanto, eles representam desafios significativos no processo de extração de ouro. Esses minérios normalmente contêm carbono em sua composição elementar, e as partículas de ouro estão presentes em uma forma finamente disseminada. A presença de arsênio e carbono leva a dois problemas principais: o encapsulamento do ouro e o efeito de "roubo de ouro" do carbono, resultando em taxas de lixiviação por cianetação direta extremamente baixas. Como resultado, eles são considerados minérios duplamente refratários ou minérios teimosos, representando um reconhecido mundialmente no campo da mineração de ouro.

O problema da lixiviação de cianeto em minérios de ouro carbonáceos do tipo carlin

Encapsulamento de Ouro

Os minerais de sulfeto em minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin frequentemente encapsulam as partículas de ouro. Essa barreira física impede o contato direto entre as partículas. cianeto solução e o ouro, reduzindo significativamente a eficiência do processo de lixiviação. Por exemplo, em muitas minas com tais minérios, uma grande proporção de ouro permanece presa na matriz de sulfeto, inacessível ao Lixiviação de cianeto agente.

Efeito de Roubo de Ouro do Carbono

Materiais carbonáceos nesses minérios têm forte afinidade por complexos de cianeto de ouro. Durante o processo de lixiviação do cianeto, à medida que o ouro se dissolve e forma complexos de cianeto, as substâncias carbonáceas podem adsorver esses complexos, efetivamente "roubando" o ouro da solução. Isso não só leva a uma menor taxa de recuperação de ouro, como também causa perdas significativas no processo de extração. Pesquisas demonstraram que diferentes tipos de carbono no minério, como carbono elementar, carbono orgânico e carbono inorgânico, contribuem em graus variados para esse efeito de roubo de ouro. O carbono elementar, em particular, tem um comportamento de adsorção semelhante ao do carvão ativado, que pode adsorver fortemente complexos de cianeto de ouro.

Pesquisa sobre experimentos de lixiviação de cianeto

Lixiviação direta de cianeto

Numerosos estudos demonstraram que a lixiviação direta com cianeto de minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin produz recuperações de ouro muito baixas. Em alguns casos, mesmo utilizando métodos avançados de lixiviação com cianeto, como carbono em polpa (CIP) ou resina em polpa (RIP), a taxa de recuperação permanece decepcionantemente baixa. Por exemplo, em um determinado experimento, a taxa de recuperação de ouro da lixiviação direta com cianeto foi de apenas 12.9%, evidenciando a ineficácia dessa abordagem para minérios refratários.

Métodos de pré-tratamento para melhorar a lixiviação de cianeto

Roasting

A ustulação é um método tradicional de pré-tratamento. Ao aquecer o minério, os materiais carbonosos são expelidos como CO e CO₂, e a pirita se decompõe em óxidos de ferro. Esse processo expõe o ouro previamente encapsulado, tornando-o mais acessível à lixiviação com cianeto. No entanto, a ustulação requer uma alimentação fina de malha negativa (menos dez mesh), pelo menos quatro horas de tempo de retenção e controle preciso da temperatura e da atmosfera no forno. Temperaturas abaixo de 500 °C ou uma atmosfera ligeiramente redutora podem resultar em ustulação incompleta, levando a uma redução drástica na extração de ouro. Além disso, a 550 °C e acima, a pirita é convertida em uma forma refratária de hematita, da qual o ouro não pode ser lixiviado efetivamente com cianeto. Além disso, a ustulação requer uma secagem dispendiosa da alimentação do forno e controles rigorosos de emissão dos gases do forno. Embora seja possível obter extrações de ouro de 85 a 87% de minérios contendo treze gramas de ouro por tonelada, devido aos seus altos requisitos de custo de capital e às condições complexas de operação, a torrefação foi abandonada como uma alternativa adequada para muitos depósitos de minério de ouro carbonáceo do tipo Carlin.

Oxidação Química

A oxidação química demonstrou grande potencial no tratamento de minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin. Agentes oxidantes em polpas aquosas podem superar os efeitos deletérios de materiais carbonáceos. Por exemplo, o uso de cloro como agente de pré-tratamento tem sido extensivamente estudado. No entanto, a quantidade de cloro necessária varia dependendo da natureza refratária do minério. Minérios levemente refratários podem exigir apenas dez a vinte kg de cloro por tonelada em um pré-tratamento de cianetação para atingir 83% ou mais de extração de ouro na cianetação subsequente. Minérios altamente refratários, por outro lado, podem precisar de mais de 100 kg de cloro por tonelada no processo de pré-tratamento. Outros agentes oxidantes, como peróxido de hidrogênio, hipoclorito de sódio e permanganato de potássio, também foram investigados. O hipoclorito de sódio, por exemplo, pode não apenas oxidar minerais de sulfeto para expor o ouro encapsulado, mas também passivar os materiais carbonáceos, reduzindo seu efeito de roubo de ouro. Pesquisas mostraram que, em alguns casos, o uso de hipoclorito de sódio como agente de pré-tratamento pode melhorar significativamente a taxa de recuperação de ouro na lixiviação de cianeto subsequente.

Oxidação bacteriana

A oxidação bacteriana é um método de pré-tratamento emergente e ecologicamente correto. Bactérias acidófilas mistas podem ser usadas para oxidar minerais de sulfeto no minério. Este processo resolve efetivamente o problema do encapsulamento do ouro por sulfetos. Durante a oxidação bacteriana, as bactérias metabolizam os minerais de sulfeto, quebrando-os e liberando o ouro encapsulado. Ao mesmo tempo, o uso de carvão ativado no processo subsequente de lixiviação com cianeto pode tirar proveito de sua capacidade de adsorção competitiva para neutralizar o efeito de roubo de ouro de substâncias carbonáceas. Por exemplo, em um estudo sobre um depósito de ouro carbonáceo do tipo Carlin em Yunnan, através da combinação de oxidação bacteriana e cianetação com carbono na polpa, a taxa de recuperação de ouro atingiu 82.39%, enquanto o consumo de reagente de cianeto foi reduzido em 49.68%. Isso mostra que o processo de oxidação bacteriana - lixiviação com cianeto de carbono é um método eficaz para o tratamento de minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin.

Conclusão

Minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin apresentam desafios significativos no processo de lixiviação com cianeto devido ao encapsulamento do ouro e ao efeito de roubo de ouro do carbono. Embora a lixiviação direta com cianeto seja geralmente ineficaz, vários métodos de pré-tratamento, como ustulação, oxidação química e oxidação bacteriana, oferecem soluções potenciais. Cada método tem suas próprias vantagens e limitações em termos de recuperação de ouro, custo e impacto ambiental. Entre eles, a oxidação bacteriana - lixiviação com cianeto de carbono e certos métodos de oxidação química são muito promissores para o tratamento eficaz desses minérios refratários. No entanto, mais pesquisas ainda são necessárias para otimizar esses processos, reduzir custos e melhorar sua compatibilidade ambiental, a fim de tornar a extração de ouro de minérios de ouro carbonáceos do tipo Carlin mais eficiente e sustentável.