Исследования по кучному выщелачиванию низкосортной и высокоглинистой окисленной золотой руды

1. Введение

В области добычи золота эксплуатация низкосортных и высокоглинистой окисленной золотой руды становится все более важной из-за истощения богатых золотых ресурсов. Эти типы руд характеризуются низким содержанием золота и высоким содержанием глинистых минералов, что создает значительные проблемы для традиционных методов обогащения. Кучное выщелачивание стало экономически эффективным и практичным подходом к обработке таких руд, позволяющим извлекать золото из больших объемов низкосортных материалов. В этой статье представлено комплексное исследование кучное выщелачивание низкосортной и высокоглинистой окисленной золотосодержащей руды с целью оптимизации процесса выщелачивания и повышения коэффициентов извлечения золота.

2. Характеристики низкосортной и высокоглинистой окисленной золотой руды

Низкосортные окисленные золотые руды обычно имеют содержание золота ниже 2 г/т, что затрудняет их экономическую добычу. Высокое содержание глины в этих рудах может вызвать такие проблемы, как плохая проницаемость, агломерация и высокий расход выщелачивающих реагентов. Глинистые минералы, такие как каолинит, монтмориллонит и иллит, могут адсорбировать ионы золота и мешать процессу выщелачивания. Кроме того, мелкий размер частиц глинистых минералов может привести к образованию плотного слоя в рудной куче, что снижает контакт между выщелачивающим раствором и золотосодержащими минералами.

3. Экспериментальная методология

3.1 Отбор проб руды и ее характеристика

Представительный образец низкосортной и высокоглинистой окисленной золотой руды был собран на участке добычи. Образец руды был проанализирован на предмет его химического состава, минералогии и физических свойств. Рентгеновская флуоресценция (XRF) использовалась для определения элементного состава, в то время как рентгеновская дифракция (XRD) использовалась для идентификации минеральных фаз. Анализ размера частиц проводился с использованием ситовой машины для понимания распределения размеров частиц руды.

3.2 Эксперименты по выщелачиванию в колонках

Эксперименты по выщелачиванию в колонках проводились для имитации процесса кучного выщелачивания. Образец руды измельчался и просеивался до различных размеров частиц. Колонны диаметром 10 см и высотой 100 см заполнялись образцами руды. Была разработана серия экспериментов для исследования влияния различных параметров, включая размер частиц руды, дозировку оксида кальция (CaO), Цианид натрия Концентрация (NaCN) в выщелачивающем растворе и время выщелачивания влияют на скорость выщелачивания золота.

3.3 Оптимизация параметров процесса

Параметры процесса были оптимизированы с помощью серии однофакторных экспериментов. Размер частиц руды варьировался от -20 мм до -5 мм, а дозировка CaO регулировалась от 1% до 5% от массы руды. Концентрация NaCN в выщелачивающем растворе изменялась от 0.05% до 0.2%, а время выщелачивания увеличивалось с 10 до 30 дней. Скорость выщелачивания золота контролировалась через регулярные интервалы времени путем анализа содержания золота в выщелачивающем растворе с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС).

4. Результаты и обсуждение

4.1 Влияние размера частиц руды

Результаты показали, что уменьшение размера частиц руды значительно улучшило скорость выщелачивания золота. Когда размер частиц руды был -5 мм, скорость выщелачивания золота достигала 85% после 20 дней выщелачивания, в то время как для размера частиц -20 мм скорость выщелачивания составляла всего 60%. Меньший размер частиц увеличивал площадь поверхности руды, облегчая контакт между выщелачивающим раствором и золотосодержащими минералами. Однако чрезвычайно мелкие размеры частиц также могут привести к таким проблемам, как плохая проницаемость и повышенное вмешательство глинистых минералов.

4.2 Влияние дозировки CaO

Добавление CaO в рудную кучу может улучшить проницаемость руды и отрегулировать значение pH выщелачивающего раствора. Оптимальная дозировка CaO оказалась равной 3% от массы руды. При этой дозировке скорость выщелачивания золота была максимальной. Более низкая дозировка CaO привела к недостаточной регулировке pH и плохой проницаемости, в то время как более высокая дозировка могла вызвать чрезмерное потребление выщелачивающих реагентов и потенциальные экологические проблемы.

4.3 Влияние концентрации NaCN

Концентрация NaCN в выщелачивающем растворе оказала значительное влияние на скорость выщелачивания золота. При увеличении концентрации NaCN с 0.05% до 0.15% скорость выщелачивания золота увеличилась с 70% до 90%. Однако дальнейшее увеличение концентрации NaCN до 0.2% не привело к значительному улучшению скорости выщелачивания, а также увеличило стоимость и экологические риски, связанные с цианид использовать.

4.4 Время выщелачивания

Скорость выщелачивания золота увеличивалась с увеличением времени выщелачивания. После 25 дней выщелачивания скорость выщелачивания золота достигла плато, что указывает на то, что большая часть извлекаемого золота растворилась. Продление времени выщелачивания сверх этой точки не привело к значительному увеличению скорости выщелачивания, но увеличило общую стоимость процесса.

5. Заключение

Это исследование показало, что кучное выщелачивание является жизнеспособным методом обработки низкосортных и высокоглинистой окисленной золотой руды. Оптимизируя параметры процесса, включая размер частиц руды, дозировку CaO, концентрацию NaCN и время выщелачивания, можно достичь высокой скорости выщелачивания золота до 90%. Оптимальные условия были определены следующим образом: размер частиц руды -5 мм, дозировка CaO 3%, концентрация NaCN 0.15% в выщелачивающем растворе и время выщелачивания 25 дней. Эти результаты дают ценную информацию для промышленного применения кучного выщелачивания при извлечении золота из низкосортных и высокоглинистой окисленной золотой руды, способствуя устойчивому развитию золотодобывающей промышленности.