Изследване на купчинното излужване на нискокачествена и високоглинеста окислена златна руда

1. Въведение

В областта на добива на злато, експлоатацията на нискокачествени и високоглинести окислени златни руди придобива все по-голямо значение поради изчерпването на ресурсите от висококачествено злато. Тези видове руди се характеризират с ниско съдържание на злато и високо съдържание на глинести минерали, което представлява значителни предизвикателства пред традиционните методи за обогатяване. Купчиното излужване се очертава като рентабилен и практичен подход за обработка на такива руди, позволяващ извличането на злато от големи обеми нискокачествени материали. Тази статия представя цялостно проучване на купчиното излужване на нискокачествена и високоглинеста окислена златна руда, с цел оптимизиране на процеса на излужване и подобряване на степента на извличане на златото.

2. Характеристики на нискокачествена и високоглинеста окислена златна руда

Нискокачествените окислени златни руди обикновено имат съдържание на злато под 2 г/т, което прави икономически изгодния им добив. Високото съдържание на глина в тези руди може да причини проблеми като лоша пропускливост, агломерация и висока консумация на реагенти за излужване. Глинестите минерали, като каолинит, монтморилонит и илит, могат да адсорбират златни йони и да попречат на процеса на излужване. Освен това, финият размер на частиците на глинестите минерали може да доведе до образуването на плътен слой в купчината руда, намалявайки контакта между излужващия разтвор и златосъдържащите минерали.

3. Експериментална методология

3.1 Вземане на проби и характеризиране на руда

Представителна проба от нискокачествена и високоглинеста окислена златна руда беше събрана от минно стопанство. Рудната проба беше анализирана по отношение на нейния химичен състав, минералогия и физични свойства. Рентгенова флуоресценция (XRF) беше използвана за определяне на елементния състав, докато рентгенова дифракция (XRD) беше използвана за идентифициране на минералните фази. Анализът на размера на частиците беше извършен с помощта на сито, за да се разбере разпределението на размера на рудните частици.

3.2 Експерименти с излужване на колона

Проведени са експерименти с колонно излужване, за да се симулира процесът на купчинно излужване. Рудната проба е била раздробена и пресята до различни размери на частиците. Колони с диаметър 10 см и височина 100 см са били напълнени с рудните проби. Проектирана е серия от експерименти, за да се изследва влиянието на различни параметри, включително размера на частиците на рудата, дозата на калциев оксид (CaO), концентрацията на натриев цианид (NaCN) в разтвора за излужване и времето за излужване, върху скоростта на излужване на златото.

3.3 Оптимизация на параметрите на процеса

Параметрите на процеса бяха оптимизирани чрез серия от еднофакторни експерименти. Размерът на частиците на рудата варираше от -20 mm до -5 mm, а дозата на CaO беше регулирана от 1% до 5% от масата на рудата. Концентрацията на NaCN в разтвора за излугване беше променена от 0.05% на 0.2%, а времето за излугване беше удължено от 10 дни на 30 дни. Скоростта на излугване на златото беше наблюдавана на редовни интервали чрез анализ на съдържанието на злато в инфилтрата с помощта на атомно-абсорбционна спектрометрия (AAS).

4. Резултати и дискусия

4.1 Влияние на размера на частиците на рудата

Резултатите показват, че намаляването на размера на частиците на рудата значително подобрява скоростта на излужване на златото. Когато размерът на частиците на рудата е -5 mm, скоростта на излужване на златото достига 85% след 20 дни излужване, докато при размер на частиците -20 mm скоростта на излужване е само 60%. По-малкият размер на частиците увеличава повърхността на рудата, улеснявайки контакта между излужващия разтвор и златосъдържащите минерали. Изключително фините размери на частиците обаче могат да доведат до проблеми като лоша пропускливост и повишена интерференция на глинестите минерали.

4.2 Влияние на дозата на CaO

Добавянето на CaO към купчината руда може да подобри пропускливостта на рудата и да регулира pH стойността на излужващия разтвор. Оптималната доза CaO е установена като 3% от масата на рудата. При тази доза скоростта на излужване на златото е максимална. По-ниската доза CaO води до недостатъчно регулиране на pH и лоша пропускливост, докато по-високата доза може да причини прекомерна консумация на излужващи реагенти и потенциални екологични проблеми.

4.3 Въздействие на концентрацията на NaCN

Концентрацията на NaCN в разтвора за излужване оказа значително влияние върху скоростта на излужване на златото. С увеличаване на концентрацията на NaCN от 0.05% до 0.15%, скоростта на излужване на златото се увеличи от 70% до 90%. По-нататъшното увеличаване на концентрацията на NaCN до 0.2% обаче не доведе до значително подобрение в скоростта на излужване, а също така увеличи разходите и екологичните рискове, свързани с употребата на цианид.

4.4 Време за излужване

Скоростта на излужване на златото се увеличава с удължаване на времето за излужване. След 25 дни излужване, скоростта на излужване на златото достига плато, което показва, че по-голямата част от екстрахируемото злато е разтворено. Удължаването на времето за излужване след тази точка не води до значително увеличение на скоростта на излужване, но увеличава общите разходи за процеса.

5. заключение

Това проучване демонстрира, че купчинното излужване е жизнеспособен метод за третиране на нискокачествени и високоглинести окислени златни руди. Чрез оптимизиране на параметрите на процеса, включително размера на частиците на рудата, дозата на CaO, концентрацията на NaCN и времето за излужване, може да се постигне висока степен на излужване на злато до 90%. Оптималните условия бяха определени, както следва: размер на частиците на рудата -5 mm, доза на CaO от 3%, концентрация на NaCN от 0.15% в разтвора за излужване и време за излужване от 25 дни. Тези открития предоставят ценна информация за промишленото приложение на купчинното излужване при извличането на злато от нискокачествени и високоглинести окислени златни руди, допринасяйки за устойчивото развитие на златодобивната индустрия.