Studiu privind levigarea cu cianură a minereului de aur carbonic de tip Carlin

Introducere

Minereurile aurifere carbonice de tip Carlin sunt caracterizate prin distribuția lor largă și rezervele mari. Cu toate acestea, ele prezintă provocări semnificative în procesul de extracție a aurului. Aceste minereuri conțin de obicei Carbon în compoziția lor elementară, iar particulele de aur sunt prezente într-o formă fin diseminată. Prezența arsenicului și a carbonului duce la două probleme majore: încapsularea aurului și efectul de jaf al aurului de către carbon, rezultând rate extrem de scăzute de levigare directă prin cianurare. Prin urmare, acestea sunt considerate minereuri dublu refractare sau minereuri încăpățânate, reprezentând o recunoaștere globală în domeniul mineritului aurului.

Problema levigării cianurilor în minereurile aurifere carbonice de tip Carlin

Încapsulare în aur

Mineralele sulfurate din minereurile de aur carbonice de tip Carlin încapsulează adesea particulele de aur. Această barieră fizică previne contactul direct dintre cianură soluție și aur, reducând semnificativ eficiența procesului de levigare. De exemplu, în multe mine cu astfel de minereuri, o mare parte din aur rămâne prinsă în matricea sulfurată, inaccesibilă Leşierea cu cianuri agent.

Efectul de jaf al aurului generat de carbon

Materialele carbonice din aceste minereuri au o afinitate puternică pentru complexele de cianură de aur. În timpul procesului de levigare cu cianură, pe măsură ce aurul este dizolvat și formează complexe de cianură, substanțele carbonice pot adsorbi aceste complexe, „furând” efectiv aurul din soluție. Acest lucru nu numai că duce la o rată de recuperare mai mică a aurului, dar provoacă și pierderi semnificative în procesul de extracție. Cercetările au arătat că diferite tipuri de carbon din minereu, cum ar fi carbonul elementar, carbonul organic și carbonul anorganic, contribuie în grade diferite la acest efect de jaf al aurului. Carbonul elementar, în special, are un comportament de adsorbție similar cu cel al... Carbon activat, care poate adsorbi puternic complexe de cianură de aur.

Cercetări privind experimentele de levigare cu cianură

Levigarea directă a cianurii

Numeroase studii au arătat că levigarea directă cu cianură a minereurilor aurifere carbonice de tip Carlin produce recuperări foarte mici de aur. În unele cazuri, chiar și atunci când se utilizează metode avansate de levigare cu cianură, cum ar fi carbon-în-celuloză (CIP) sau rășină-în-celuloză (RIP), rata de recuperare rămâne dezamăgitor de scăzută. De exemplu, într-un anumit experiment, rata de recuperare a aurului prin levigare directă cu cianură a fost de doar 12.9%, subliniind ineficacitatea acestei abordări pentru astfel de minereuri refractare.

Metode de pretratare pentru îmbunătățirea levigării cianurilor

Prăjirea

Arderea este o metodă tradițională de pretratare. Prin încălzirea minereului, materialele carbonice sunt eliminate sub formă de CO și CO₂, iar pirita se descompune în oxizi de fier. Acest proces expune aurul încapsulat anterior, făcându-l mai accesibil levigării cu cianură. Cu toate acestea, arderea necesită o alimentare fină de minus zece mesh-uri, cel puțin patru ore de retenție și un control precis al temperaturii și atmosferei din cuptor. Temperaturile sub aproximativ 500°C sau o atmosferă ușor reducătoare pot duce la o ardere incompletă, ceea ce duce la o reducere drastică a extracției aurului. Mai mult, la 550°C și peste, pirita este transformată într-o formă refractară de hematit din care aurul nu poate fi levigat eficient cu cianură. În plus, arderea necesită uscarea costisitoare a alimentării cuptorului și controale stricte ale emisiilor de gaze din cuptor. Deși se pot obține extracții de aur de 85-87% din minereuri care conțin treisprezece grame de aur pe tonă, datorită cerințelor ridicate de costuri de capital și a condițiilor complexe de operare, prăjirea a fost abandonată ca alternativă potrivită pentru multe zăcăminte de minereu aurifer carbonic de tip Carlin.

Oxidare chimică

Oxidarea chimică a demonstrat un mare potențial în tratarea minereurilor aurifere carbonice de tip Carlin. Agenții oxidanți din pulpele apoase pot depăși efectele dăunătoare ale materialelor carbonice. De exemplu, utilizarea clorului ca agent de pretratare a fost studiată pe larg. Cu toate acestea, cantitatea de clor necesară variază în funcție de natura refractară a minereului. Minereurile ușor refractare pot necesita doar zece până la douăzeci kg de clor pe tonă într-un pretratament prin cianurare pentru a obține o extracție a aurului de 83% sau mai mult în cianurarea ulterioară. Minereurile foarte refractare, pe de altă parte, pot necesita peste 100 kg de clor pe tonă în procesul de pretratare. Au fost, de asemenea, investigați și alți agenți oxidanți, cum ar fi peroxidul de hidrogen, hipocloritul de sodiu și permanganatul de potasiu. Hipocloritul de sodiu, de exemplu, nu numai că poate oxida mineralele sulfurate pentru a expune aurul încapsulat, dar poate și pasiva materialele carbonice, reducând efectul lor de jaf de aur. Cercetările au arătat că, în unele cazuri, utilizarea hipocloritului de sodiu ca agent de pretratare poate îmbunătăți semnificativ rata de recuperare a aurului în levigarea ulterioară cu cianură.

Oxidarea bacteriană

Oxidarea bacteriană este o metodă de pretratare emergentă și ecologică. Bacteriile acidofile mixte pot fi utilizate pentru a oxida mineralele sulfurate din minereu. Acest proces rezolvă eficient problema încapsulării aurului de către sulfuri. În timpul oxidării bacteriene, bacteriile metabolizează mineralele sulfurate, descompunându-le și eliberând aurul încapsulat. În același timp, utilizarea cărbunelui activ în procesul ulterior de levigare cu cianură poate profita de capacitatea sa de adsorbție competitivă pentru a contracara efectul de jaf al substanțelor carbonice. De exemplu, într-un studiu asupra unui zăcământ de aur carbonic de tip Carlin din Yunnan, prin combinarea oxidării bacteriene și a cianurării carbonului în celuloză, rata de recuperare a aurului a ajuns la 82.39%, în timp ce consumul de reactiv cianură a fost redus cu 49.68%. Acest lucru arată că procesul de oxidare bacteriană - levigare cu cianură de carbon este o metodă eficientă pentru tratarea minereurilor aurifere carbonice de tip Carlin.

Concluzie

Minereurile aurifere carbonice de tip Carlin prezintă provocări semnificative în procesul de levigare cu cianură din cauza încapsulării aurului și a efectului de furt al aurului de către carbon. Deși levigarea directă cu cianură este în general ineficientă, diverse metode de pretratare, cum ar fi prăjirea, oxidarea chimică și oxidarea bacteriană, oferă soluții potențiale. Fiecare metodă are propriile avantaje și limitări în ceea ce privește recuperarea aurului, costul și impactul asupra mediului. Printre acestea, oxidarea bacteriană - levigarea cu cianură de carbon și anumite metode de oxidare chimică promit foarte mult pentru tratarea eficientă a acestor minereuri refractare. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a optimiza aceste procese, a reduce costurile și a îmbunătăți respectul lor față de mediu, pentru a face extracția aurului din minereurile aurifere carbonice de tip Carlin mai eficientă și sustenabilă.