دراسة حول استخلاص السيانيد من خام الذهب الكربوني من نوع كارلين

المقدمة

تتميز خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين بتوزيعها الواسع واحتياطياتها الكبيرة. ومع ذلك، فإنها تشكل تحديات كبيرة في عملية استخلاص الذهب. تحتوي هذه الخامات عادةً على كربون في تركيبها العنصري، وتتواجد جزيئات الذهب بشكل دقيق ومنتشر. يؤدي وجود الزرنيخ والكربون إلى مشكلتين رئيسيتين: تغليف الذهب وتأثير الكربون في امتصاص الذهب، مما ينتج عنه معدلات ترشيح منخفضة للغاية باستخدام السيانيد المباشر. ونتيجة لذلك، تُعتبر هذه الخامات من الخامات المقاومة للمعالجة المزدوجة أو الخامات العنيدة، وهي تمثل تحديًا عالميًا في مجال تعدين الذهب.

مشكلة استخلاص السيانيد في خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين

تغليف الذهب

غالبًا ما تُغلّف معادن الكبريتيد في خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين جزيئات الذهب. يمنع هذا الحاجز المادي التلامس المباشر بين السيانيد المحلول والذهب، مما يقلل بشكل كبير من كفاءة عملية الاستخلاص. على سبيل المثال، في العديد من المناجم التي تحتوي على مثل هذه الخامات، تبقى نسبة كبيرة من الذهب محصورة داخل مصفوفة الكبريتيد، ولا يمكن الوصول إليها استخلاص السيانيد وكيل.

تأثير الكربون في سرقة الذهب

تتمتع المواد الكربونية في هذه الخامات بألفة قوية لمركبات سيانيد الذهب. خلال عملية استخلاص الذهب بالسيانيد، ومع ذوبان الذهب وتكوّن مركبات السيانيد، تمتص المواد الكربونية هذه المركبات، مما يؤدي فعليًا إلى "سرقة" الذهب من المحلول. لا يؤدي هذا إلى انخفاض معدل استخلاص الذهب فحسب، بل يتسبب أيضًا في خسائر كبيرة في عملية الاستخلاص. وقد أظهرت الأبحاث أن أنواع الكربون المختلفة في الخام، مثل الكربون العنصري والكربون العضوي والكربون غير العضوي، تساهم جميعها بدرجات متفاوتة في هذه الظاهرة. يتميز الكربون العنصري، على وجه الخصوص، بسلوك امتصاص مشابه لسلوك... كربون مفعلوالتي يمكنها امتصاص مركبات سيانيد الذهب بقوة.

أبحاث حول تجارب استخلاص السيانيد

الاستخلاص المباشر للسيانيد

أظهرت دراسات عديدة أن الاستخلاص المباشر بالسيانيد لخامات الذهب الكربونية من نوع كارلين يُنتج معدلات استرداد منخفضة للغاية. في بعض الحالات، حتى عند استخدام طرق استخلاص السيانيد المتقدمة، مثل الكربون في اللب (CIP) أو الراتنج في اللب (RIP)، يبقى معدل الاسترداد منخفضًا بشكل مخيب للآمال. على سبيل المثال، في إحدى التجارب، بلغ معدل استرداد الذهب باستخدام الاستخلاص المباشر بالسيانيد 12.9% فقط، مما يُبرز عدم فعالية هذا النهج مع هذه الخامات المقاومة للحرارة.

طرق المعالجة المسبقة لتحسين استخلاص السيانيد

اﻟﺘﺤﻤﻴﺺ

التحميص طريقة معالجة أولية تقليدية. بتسخين الخام، تُفصل المواد الكربونية على شكل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، ويتحلل البيريت إلى أكاسيد الحديد. تكشف هذه العملية الذهب المغلف سابقًا، مما يجعله أكثر قابلية للاستخلاص بالسيانيد. مع ذلك، يتطلب التحميص تغذية دقيقة بسمك 500 مم (-550)، ومدة احتفاظ لا تقل عن أربع ساعات، وتحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة والجو داخل الفرن. قد تؤدي درجات الحرارة التي تقل عن 85 درجة مئوية أو جو مخفض قليلاً إلى تحميص غير مكتمل، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في استخلاص الذهب. علاوة على ذلك، عند 87 درجة مئوية فأكثر، يتحول البيريت إلى شكل مقاوم للحرارة من الهيماتيت، والذي لا يمكن استخلاص الذهب منه بفعالية باستخدام السيانيد. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب التحميص تجفيفًا مكلفًا للغذاء المُدخل إلى الفرن، وضوابط صارمة لانبعاثات غازات الفرن. وعلى الرغم من إمكانية تحقيق استخلاص الذهب بنسبة XNUMX - XNUMX% من الخامات التي تحتوي على ثلاثة عشر جرامًا من الذهب لكل طن، إلا أنه بسبب متطلبات التكلفة الرأسمالية العالية وظروف التشغيل المعقدة، فقد تم التخلي عن التحميص كبديل مناسب للعديد من رواسب خام الذهب من نوع كارلين الكربونية.

الأكسدة الكيميائية

أظهرت الأكسدة الكيميائية إمكانات كبيرة في معالجة خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين. يمكن لعوامل الأكسدة في اللب المائي التغلب على الآثار الضارة للمواد الكربونية. على سبيل المثال، تمت دراسة استخدام الكلور كعامل معالجة أولية على نطاق واسع. ومع ذلك، تختلف كمية الكلور المطلوبة حسب طبيعة الخام المقاومة للحرارة. قد تتطلب الخامات المقاومة للحرارة بشكل معتدل ما بين 83 إلى 100 كجم فقط من الكلور لكل طن في المعالجة الأولية بالسيانيد لتحقيق استخلاص XNUMX٪ أو أكثر من الذهب في السيانيد اللاحق. من ناحية أخرى، قد تحتاج الخامات المقاومة للحرارة بشكل كبير إلى أكثر من XNUMX كجم من الكلور لكل طن في عملية المعالجة الأولية. كما تم البحث في عوامل مؤكسدة أخرى مثل بيروكسيد الهيدروجين وهيبوكلوريت الصوديوم وبرمنجنات البوتاسيوم. على سبيل المثال، لا يقتصر دور هيبوكلوريت الصوديوم على أكسدة معادن الكبريتيد لكشف الذهب المُغلّف فحسب، بل يُساهم أيضًا في تخميل المواد الكربونية، مما يُقلل من تأثيرها على استخلاص الذهب. وقد أظهرت الأبحاث أنه في بعض الحالات، يُمكن لاستخدام هيبوكلوريت الصوديوم كعامل معالجة أولية أن يُحسّن بشكل كبير معدل استخلاص الذهب في عمليات الاستخلاص اللاحقة بالسيانيد.

الأكسدة البكتيرية

الأكسدة البكتيرية طريقة معالجة أولية ناشئة وصديقة للبيئة. يمكن استخدام بكتيريا مختلطة محبة للحموضة لأكسدة معادن الكبريتيد في الخام. تحل هذه العملية بفعالية مشكلة تغليف الذهب بالكبريتيدات. أثناء الأكسدة البكتيرية، تقوم البكتيريا باستقلاب معادن الكبريتيد، وتفتيتها، وإطلاق الذهب المغلف. في الوقت نفسه، يمكن استخدام الكربون المنشط في عملية استخلاص السيانيد اللاحقة للاستفادة من قدرته التنافسية على الامتزاز لمواجهة تأثير المواد الكربونية على استنزاف الذهب. على سبيل المثال، في دراسة أجريت على رواسب ذهب كربونية من نوع كارلين في يونان، من خلال الجمع بين الأكسدة البكتيرية وسيانيد الكربون في اللب، وصل معدل استرداد الذهب إلى 82.39%، بينما انخفض استهلاك كاشف السيانيد بنسبة 49.68%. ويبين هذا أن عملية الأكسدة البكتيرية - استخلاص سيانيد الكربون هي طريقة فعالة لمعالجة خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين.

خاتمة

تُمثل خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين تحديات كبيرة في عملية استخلاص السيانيد، وذلك بسبب تغليف الذهب وتأثير الكربون على استخلاص الذهب. وبينما يُعد استخلاص السيانيد المباشر غير فعال بشكل عام، تُقدم طرق المعالجة الأولية المختلفة، مثل التحميص والأكسدة الكيميائية والأكسدة البكتيرية، حلولاً واعدة. ولكل طريقة مزاياها وعيوبها من حيث استخلاص الذهب والتكلفة والتأثير البيئي. ومن بين هذه الطرق، تُقدم الأكسدة البكتيرية - استخلاص سيانيد الكربون - وبعض طرق الأكسدة الكيميائية إمكانات واعدة لمعالجة هذه الخامات المقاومة للحرارة بفعالية. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحسين هذه العمليات، وخفض تكاليفها، وتحسين ملاءمتها للبيئة، بما يجعل استخلاص الذهب من خامات الذهب الكربونية من نوع كارلين أكثر كفاءة واستدامة.