Štúdia o kyanidovom lúhovaní uhlíkatej zlatej rudy typu Carlin

úvod

Uhlíkaté zlaté rudy typu Carlin sa vyznačujú rozsiahlym rozšírením a veľkými zásobami. Predstavujú však značné výzvy v procese ťažby zlata. Tieto rudy zvyčajne obsahujú Uhlík v ich elementárnom zložení a častice zlata sú prítomné v jemne rozptýlenej forme. Prítomnosť arzénu a uhlíka vedie k dvom hlavným problémom: zapuzdreniu zlata a efektu „kradnutia zlata“ uhlíkom, čo má za následok extrémne nízke rýchlosti priameho kyanidačného vylúhovania. V dôsledku toho sa považujú za dvojito žiaruvzdorné rudy alebo húževnaté rudy, ktoré predstavujú celosvetovo uznávanú rudu v oblasti ťažby zlata.

Problém vylúhovania kyanidom v uhlíkatých zlatých rudách typu Carlin

Zlaté zapuzdrenie

Sulfidové minerály v uhlíkatých zlatých rudách typu Carlin často obalujú častice zlata. Táto fyzikálna bariéra zabraňuje priamemu kontaktu medzi... kyanid roztok a zlato, čo výrazne znižuje účinnosť procesu lúhovania. Napríklad v mnohých baniach s takýmito rudami zostáva veľká časť zlata zachytená v sulfidovej matrici, ktorá je pre... Kyanidové lúhovanie agenta.

Efekt lúpeže zlata od uhlíka

Uhlíkaté materiály v týchto rudách majú silnú afinitu ku komplexom kyanidu zlata. Počas procesu kyanidového lúhovania, keď sa zlato rozpúšťa a tvorí kyanidové komplexy, môžu uhlíkaté látky tieto komplexy adsorbovať, čím účinne „okrádajú“ zlato z roztoku. To vedie nielen k nižšej miere výťažnosti zlata, ale spôsobuje aj značné straty v procese extrakcie. Výskum ukázal, že rôzne typy uhlíka v rude, ako napríklad elementárny uhlík, organický uhlík a anorganický uhlík, prispievajú v rôznej miere k tomuto efektu „okrádania“ zlata. Elementárny uhlík má najmä adsorpčné správanie podobné správaniu... Aktívne uhlie, ktoré môžu silne adsorbovať komplexy kyanidu zlata.

Výskum experimentov s vylúhovaním kyanidu

Priame kyanidové lúhovanie

Početné štúdie ukázali, že priame kyanidové lúhovanie uhlíkatých zlatých rúd typu Carlin vedie k veľmi nízkym výťažnostiam zlata. V niektorých prípadoch, aj pri použití pokročilých metód kyanidového lúhovania, ako je uhlík v buničine (CIP) alebo živica v buničine (RIP), zostáva miera výťažnosti sklamaním nízka. Napríklad v istom experimente bola miera výťažnosti zlata priamym kyanidovým lúhovaním iba 12.9 %, čo zdôrazňuje neúčinnosť tohto prístupu pre takéto žiaruvzdorné rudy.

Metódy predbežnej úpravy na zlepšenie vylúhovania kyanidom

parný

Praženie je tradičná metóda predúpravy. Zahrievaním rudy sa uhlíkaté materiály odstraňujú ako CO a CO₂ a pyrit sa rozkladá na oxidy železa. Tento proces odhaľuje predtým zapuzdrené zlato, čím sa sprístupňuje kyanidovému lúhovaniu. Praženie však vyžaduje jemné pridávanie zlata s veľkosťou zrna mínus desať mesh, najmenej štyri hodiny retenčného času a presnú kontrolu teploty a atmosféry v peci. Teploty pod približne 500 °C alebo mierne redukčná atmosféra môžu viesť k neúplnému praženiu, čo vedie k drastickému zníženiu extrakcie zlata. Okrem toho sa pri teplote 550 °C a viac pyrit premieňa na žiaruvzdornú formu hematitu, z ktorej sa zlato nedá účinne vylúhovať kyanidom. Okrem toho praženie vyžaduje drahé sušenie vstupnej suroviny do pece a prísne kontroly emisií plynov z pece. Hoci z rúd obsahujúcich trinásť gramov zlata na tonu dokáže dosiahnuť extrakciu zlata 85 – 87 %, kvôli vysokým kapitálovým nákladom a zložitým prevádzkovým podmienkam sa praženie ako vhodná alternatíva pre mnohé ložiská uhlíkatých rúd typu Carlin opúšťa.

Chemická oxidácia

Chemická oxidácia preukázala veľký potenciál pri úprave uhlíkatých zlatých rúd typu Carlin. Oxidačné činidlá vo vodných buničinách dokážu prekonať škodlivé účinky uhlíkatých materiálov. Napríklad použitie chlóru ako činidla na predbežnú úpravu bolo rozsiahlo študované. Množstvo potrebného chlóru sa však líši v závislosti od žiaruvzdornej povahy rudy. Mierne žiaruvzdorné rudy môžu vyžadovať iba desať až dvadsať kg chlóru na tonu pri kyanidačnej predbežnej úprave na dosiahnutie 83 % alebo viac extrakcie zlata pri následnej kyanidácii. Vysoko žiaruvzdorné rudy na druhej strane môžu v procese predbežnej úpravy potrebovať viac ako 100 kg chlóru na tonu. Skúmali sa aj iné oxidačné činidlá, ako je peroxid vodíka, chlórnan sodný a manganistan draselný. Chlórnan sodný napríklad dokáže nielen oxidovať sulfidové minerály a odkryť zapuzdrené zlato, ale aj pasivovať uhlíkaté materiály, čím sa znižuje ich účinok na vykrádanie zlata. Výskum ukázal, že v niektorých prípadoch môže použitie chlórnanu sodného ako činidla na predbežnú úpravu výrazne zlepšiť mieru výťažnosti zlata pri následnom kyanidovom lúhovaní.

Bakteriálna oxidácia

Bakteriálna oxidácia je nová a ekologická metóda predúpravy. Na oxidáciu sulfidových minerálov v rude možno použiť zmiešané acidofilné baktérie. Tento proces účinne rieši problém enkapsulácie zlata sulfidmi. Počas bakteriálnej oxidácie baktérie metabolizujú sulfidové minerály, rozkladajú ich a uvoľňujú enkapsulované zlato. Zároveň použitie aktívneho uhlia v následnom procese kyanidového lúhovania môže využiť jeho konkurenčnú adsorpčnú schopnosť na pôsobenie proti efektu lúhovania zlata uhlíkatými látkami. Napríklad v štúdii uhlíkatého ložiska zlata typu Carlin v Yunnane dosiahla kombinácia bakteriálnej oxidácie a kyanidácie uhlíkom v buničine miera výťažnosti zlata 82.39 %, zatiaľ čo spotreba kyanidového činidla sa znížila o 49.68 %. To ukazuje, že proces bakteriálnej oxidácie - lúhovania kyanidom uhlíka je účinnou metódou na úpravu uhlíkatých zlatých rúd typu Carlin.

Záver

Uhlíkaté zlaté rudy typu Carlin predstavujú v procese kyanidového lúhovania značné výzvy kvôli zapuzdreniu zlata a efektu „kradnutia zlata“ uhlíkom. Zatiaľ čo priame kyanidové lúhovanie je vo všeobecnosti neúčinné, rôzne metódy predbežnej úpravy, ako je praženie, chemická oxidácia a bakteriálna oxidácia, ponúkajú potenciálne riešenia. Každá metóda má svoje výhody a obmedzenia, pokiaľ ide o výťažnosť zlata, náklady a vplyv na životné prostredie. Medzi nimi bakteriálna oxidácia - lúhovanie kyanidom uhlíka a určité metódy chemickej oxidácie vykazujú veľký potenciál pre účinné spracovanie týchto žiaruvzdorných rúd. Na optimalizáciu týchto procesov, zníženie nákladov a zlepšenie ich environmentálnej šetrnosti je však stále potrebný ďalší výskum, aby sa extrakcia zlata z uhlíkatých zlatých rúd typu Carlin stala efektívnejšou a udržateľnejšou.