Študija o izpiranju cianida iz ogljikove rude zlata tipa Carlin

Uvod

Za ogljikove rude zlata tipa Carlin je značilna široka razširjenost in velike zaloge. Vendar pa predstavljajo precejšnje izzive v procesu pridobivanja zlata. Te rude običajno vsebujejo Carbon v njihovi elementarni sestavi, delci zlata pa so prisotni v fino razpršeni obliki. Prisotnost arzena in ogljika vodi do dveh glavnih težav: enkapsulacije zlata in učinka ogljika na izkoriščanje zlata, kar ima za posledico izjemno nizke stopnje izpiranja s cianidacijo. Posledično veljajo za dvojno ognjevzdržne rude ali trdovratne rude, ki predstavljajo svetovno priznano rudo na področju rudarjenja zlata.

Problem izpiranja cianida v ogljikovih rudah zlata tipa Carlin

Zlata enkapsulacija

Sulfidni minerali v ogljikovih zlatih rudah tipa Carlin pogosto obdajajo delce zlata. Ta fizična pregrada preprečuje neposreden stik med cianid raztopino in zlato, kar znatno zmanjša učinkovitost postopka izluževanja. Na primer, v mnogih rudnikih s takimi rudami velik delež zlata ostane ujet v sulfidni matrici, nedostopen za Izpiranje s cianidom agent.

Carbonov učinek ropa zlata

Ogljikovi materiali v teh rudah imajo močno afiniteto do kompleksov zlatega cianida. Med postopkom luženja s cianidom, ko se zlato raztopi in tvori cianidne komplekse, lahko ogljikove snovi adsorbirajo te komplekse in učinkovito "izvlečejo" zlato iz raztopine. To ne vodi le do nižje stopnje pridobivanja zlata, temveč povzroča tudi znatne izgube v procesu ekstrakcije. Raziskave so pokazale, da različne vrste ogljika v rudi, kot so elementarni ogljik, organski ogljik in anorganski ogljik, v različni meri prispevajo k temu učinku ropanja zlata. Elementarni ogljik ima zlasti podobno adsorpcijsko obnašanje kot ... Aktivirani ogljik, ki lahko močno adsorbirajo komplekse zlatega cianida.

Raziskave poskusov izpiranja cianida

Neposredno izluževanje s cianidom

Številne študije so pokazale, da neposredno cianidno izluževanje ogljikovih zlatih rud tipa Carlin daje zelo nizke izkoristke zlata. V nekaterih primerih, tudi pri uporabi naprednih metod cianidnega izluževanja, kot sta ogljik v celulozi (CIP) ali smola v celulozi (RIP), stopnja izkoristka ostaja razočarajoče nizka. Na primer, v nekem poskusu je bila stopnja izkoristka zlata pri neposrednem cianidnem izluževanju le 12.9 %, kar poudarja neučinkovitost tega pristopa za takšne ognjevzdržne rude.

Metode predobdelave za izboljšanje izpiranja cianida

Praženje

Praženje je tradicionalna metoda predobdelave. Z segrevanjem rude se ogljikovi materiali izločijo kot CO in CO₂, pirit pa se razgradi na železove okside. Ta postopek izpostavi predhodno enkapsulirano zlato, zaradi česar je lažje dostopno za izluževanje s cianidom. Vendar pa praženje zahteva fin dovod minus deset mesh, vsaj štiri ure zadrževalnega časa ter natančen nadzor temperature in atmosfere v peči. Temperature pod približno 500 °C ali rahlo redukcijska atmosfera lahko povzročijo nepopolno praženje, kar povzroči drastično zmanjšanje ekstrakcije zlata. Poleg tega se pri 550 °C in več pirit pretvori v ognjevzdržno obliko hematita, iz katere zlata ni mogoče učinkovito izlužiti s cianidom. Poleg tega praženje zahteva drago sušenje dovoda v peč in strog nadzor emisij plinov iz peči. Čeprav lahko iz rud, ki vsebujejo trinajst gramov zlata na tono, doseže 85–87 % izločitve zlata, je bilo praženje zaradi visokih kapitalskih stroškov in kompleksnih obratovalnih pogojev opuščeno kot primerna alternativa za številna nahajališča ogljikove rude tipa Carlin.

Kemična oksidacija

Kemična oksidacija je pokazala velik potencial pri obdelavi ogljikovih zlatih rud tipa Carlin. Oksidanti v vodnih pulpah lahko premagajo škodljive učinke ogljikovih materialov. Na primer, uporaba klora kot sredstva za predobdelavo je bila obsežno preučena. Vendar pa se količina potrebnega klora razlikuje glede na ognjevzdržno naravo rude. Blago ognjevzdržne rude lahko potrebujejo le deset do dvajset kg klora na tono v predobdelavi s cianidacijo, da dosežejo 83 % ali več ekstrakcije zlata v poznejši cianidaciji. Po drugi strani pa lahko zelo ognjevzdržne rude v procesu predobdelave potrebujejo več kot 100 kg klora na tono. Raziskani so bili tudi drugi oksidanti, kot so vodikov peroksid, natrijev hipoklorit in kalijev permanganat. Natrijev hipoklorit na primer ne more le oksidirati sulfidnih mineralov, da bi izpostavil enkapsulirano zlato, ampak tudi pasivira ogljikove materiale in zmanjša njihov učinek ropanja zlata. Raziskave so pokazale, da lahko v nekaterih primerih uporaba natrijevega hipoklorita kot sredstva za predobdelavo znatno izboljša stopnjo pridobivanja zlata pri nadaljnjem izluževanju s cianidom.

Bakterijska oksidacija

Bakterijska oksidacija je nova in okolju prijazna metoda predobdelave. Za oksidacijo sulfidnih mineralov v rudi se lahko uporabijo mešane acidofilne bakterije. Ta postopek učinkovito rešuje problem enkapsulacije zlata s sulfidi. Med bakterijsko oksidacijo bakterije presnavljajo sulfidne minerale, jih razgrajujejo in sproščajo enkapsulirano zlato. Hkrati lahko uporaba aktivnega oglja v nadaljnjem procesu luženja s cianidom izkoristi njegovo konkurenčno adsorpcijsko sposobnost za preprečevanje učinka ropa zlata s strani ogljikovih snovi. Na primer, v študiji o nahajališču zlata ogljikovega tipa Carlin v Yunnanu je s kombinacijo bakterijske oksidacije in cianidacije ogljika v pulpi stopnja pridobivanja zlata dosegla 82.39 %, poraba cianidnega reagenta pa se je zmanjšala za 49.68 %. To kaže, da je postopek bakterijske oksidacije - luženja z ogljikovim cianidom učinkovita metoda za obdelavo ogljikovih zlatih rud tipa Carlin.

zaključek

Ogljikove rude zlata tipa Carlin predstavljajo znatne izzive v procesu izluževanja s cianidom zaradi enkapsulacije zlata in učinka ogljika, ki iz njega izvleče zlato. Čeprav je neposredno izluževanje s cianidom na splošno neučinkovito, različne metode predobdelave, kot so praženje, kemična oksidacija in bakterijska oksidacija, ponujajo potencialne rešitve. Vsaka metoda ima svoje prednosti in omejitve glede pridobivanja zlata, stroškov in vpliva na okolje. Med njimi so bakterijska oksidacija – izluževanje z ogljikovim cianidom in nekatere metode kemične oksidacije zelo obetavne za učinkovito obdelavo teh ognjevzdržnih rud. Vendar pa so potrebne nadaljnje raziskave za optimizacijo teh procesov, zmanjšanje stroškov in izboljšanje njihove prijaznosti do okolja, da bi bilo pridobivanje zlata iz ogljikovih rud tipa Carlin učinkovitejše in trajnostnejše.