Целият процес на цианиране на шлам за впръснати златни руди

1. Въведение

С непрекъснатото развитие на златодобивната индустрия, леснообработваемите златни рудни ресурси постепенно намаляват. Следователно е от голямо значение да се изучат процесите на обогатяване и топене на огнеупорни златни руди, като например златни руди с вплетени арсеново-антимонови жилки. Тези руди се характеризират с комплексни...

x миералогия, където арсенопиритът и стибнитът са тясно свързани с пустите минерали в разпръсната форма, което прави извличането на злато трудно. Процесът на изцяло шламова цианидация е често срещан метод за извличане на злато, но за този вид руда той често се сблъсква с проблеми като ниска скорост на излужване на златото и висока консумация на реагенти. Оптимизирането на този процес може ефективно да подобри степента на използване на ресурсите и икономическите ползи от златните мини.

2. Характеристики на арсеново-антимонови жилищно-разпространени златни руди

2.1 Минералогичен състав

В арсеново-антимоновите жилно-впръснати златни руди, арсенопиритът и стибнитът са основните минерали, които влияят върху добива на злато. Естествените златни частици в рудата имат изключително неравномерни размери на частиците. Те са разпределени главно в пукнатините и междузърнестите пространства на пирита и арсенопирита или са обвити в тях. Понякога златото съществува едновременно със стибнит, а част от него е вградено в пустинни минерали като лимонит или кварц. Част от пирита в рудата съществува като финозърнести впръсквания в пустинни минерали и има тясна симбиотична връзка с арсенопирит и марказит. Арсенопиритът обикновено има относително фин размер на частиците и е тясно свързан с пирита. Структурата на рудата е предимно жилково-впръскана, като повечето стибнит и арсенопирит са сраснали с пустинни минерали по впръскан начин.

2.2 Вредни елементи

Наличието на арсен (As) и антимон (Sb) в рудата е изключително неблагоприятно за цианидното излугване на злато. Тези елементи могат да реагират с цианид и кислород в процеса на цианидиране, консумирайки голямо количество реагенти и намалявайки скоростта на излугване на златото. Например, арсенът може да образува различни арсен-съдържащи съединения в цианидния разтвор, които не само консумират цианид, но и могат да образуват пасивационни филми върху повърхността на златните частици, възпрепятствайки контакта между златото и цианидните йони.

3. Съществуващи проблеми в процеса на цианиране на изцяло слуз

3.1 Ниска скорост на излужване на злато

Директното изцяло шламово цианиране на златни руди от вплетен тип арсен-антимон често води до ниска скорост на излужване на златото. Поради сложния минералогичен състав и наличието на вредни елементи, златото е трудно да се разтвори напълно от цианид. За някои руди, степента на извличане чрез директно изцяло шламово цианиране е само около 47.62%.

3.2 Висока консумация на реагенти

Процесът на цианиране изисква голямо количество цианид като излужващ агент. Въпреки това, в присъствието на арсен, антимон и други вредни елементи, консумацията на цианид се увеличава значително. Освен това, наличието на някои сулфидни минерали в рудата също може да реагира с цианида, което допълнително увеличава консумацията на реагент. Например, реакцията на сулфидни минерали с цианид може да образува различни циано-комплекси, намалявайки концентрацията на свободен цианид в суспензията и забавяйки излужването на злато.

4. Стратегии за оптимизация на процеса на цианиране на изцяло слуз

4.1 Методи за предварителна обработка

4.1.1 Предварителна обработка с алкално излугване

Използването на NaOH като алкален агент за излугване може ефективно да премахне някои вредни елементи. Чрез ортогонални факториални експерименти е установено, че за някои руди, когато фиността на смилане на минерала е -200 mesh, което представлява 85%, концентрацията на алкално излугване е 60 kg/t, времето за алкално излугване е 32 h, а температурата на алкалното излугване е 26 °C, последващият ефект на цианиране може да бъде подобрен. Алкалното излугване може до известна степен да разтвори някои минерали, съдържащи арсен и антимон, намалявайки отрицателното им въздействие върху процеса на цианиране.

4.1.2 Предварителна обработка с киселина

Предварителната киселинна обработка, като например използване на азотна киселина (HNO₃) и солна киселина (HCl), също може да бъде ефективна. Киселинната предварителна обработка може да намали консумацията на цианид. Например, след киселинна предварителна обработка, консумацията на цианид може да бъде намалена съответно с 340 - 210 mg/L, а съответните нива на добив на злато могат да се увеличат до 98.87% и 95.11%. Киселинната предварителна обработка може да разтвори някои карбонатни минерали и част от сулфидните минерали в рудата, намалявайки намесата на тези минерали в процеса на цианиране.

4.1.3 Предварителна обработка за печене

Пърженето на рудата при 600 - 1000 °C за 0.5 - 2 часа преди цианиране също може да постигне добри резултати. Резултатите от цианирането на печени проби показват, че консумацията на цианид е драстично намалена с 1150 mg/L, а степента на извличане на златото се увеличава с 5.2%. Освен това, съдържанието на арсен, антимон, кадмий и ЖИВАК в печената проба (печена при 1000 °C за 2 часа) е значително намалено. Пърженето може да превърне сулфидните минерали в метални оксиди, което прави златото по-достъпно за цианидно излужване.

4.2 Оптимизиране на условията на цианиране

4.2.1 Концентрация на цианид

За руди с различни характеристики е необходимо да се определи подходящата концентрация на цианид. За първия тип рудна проба, съдържаща 10.5 ppm злато с високо съдържание на арсен и антимон, оптималната концентрация на цианид е 4000 mg/L, докато за втория тип рудна проба с ниско съдържание на злато (2.5 ppm), но високо съдържание на сребро (160 ppm), оптималната концентрация на цианид е 2500 mg/L. Регулирането на концентрацията на цианид според свойствата на рудата може да осигури ефективно излужване на златото, като същевременно се намали разхищението на реагенти.

4.2.2 pH стойност

Стойността на pH на цианидния разтвор също има значително влияние върху ефекта на излужване. За първата проба оптималното pH е 11.1, а за втората проба оптималното pH е 10.5. Поддържането на подходяща стойност на pH може да осигури стабилността на цианидния разтвор и да насърчи реакцията между златото и цианидните йони.

4.2.3 Време за цианиране

Времето за цианиране също трябва да бъде оптимизирано. И за двата вида проби, споменати по-горе, подходящото време за цианиране е 24 часа. Удължаването на времето за цианиране не е задължително да увеличи значително степента на извличане на златото, но ще увеличи производствените разходи. Следователно, определянето на подходящото време за цианиране е от решаващо значение за подобряване на ефективността на производството.

4.2.4 Употреба на окислители

Използването на окислители като H₂O₂ (0.015 M), въздух (0.15 L/min) или смес от H₂O₂ и въздух може да подобри кинетиката на извличане на злато. Сред тях, инжектирането на въздух има най-значителен благоприятен ефект върху кинетиката на излужване. Окислителите могат да превърнат някои редуцирани вещества в рудата в окислени форми, като по този начин се стимулира разтварянето на златото.

5. Казуси

В златна мина в Гансу е оптимизиран процесът на изцяло шламова цианизация на вплетена в руда тип арсен-антимон. Чрез предварителна обработка с алкално излугване с NaOH, оптимизиране на фиността на смилане, концентрацията на алкално излугване, времето и температурата, и последващо провеждане на цианиране с подходяща концентрация на NaCN и време за цианиране, скоростта на излугване с цианид се е увеличила от първоначалните 47.62% на 85.04%. В друг случай, в златно находище със сложен състав на рудата, след предварителна обработка с киселина и предварително изпичане, и последващо коригиране на условията на цианиране , скоростта на извличане на златото е значително подобрена и консумацията на цианид е ефективно намалена.

6. заключение

Оптимизирането на процеса на изцяло шламова цианизация за златни руди от вплетен тип арсен-антимон е ефективен начин за подобряване на ефективността на извличане на злато и намаляване на производствените разходи. Чрез избора на подходящи методи за предварителна обработка, като алкално излугване, киселинна предварителна обработка и предварителна обработка чрез изпичане, и оптимизиране на условията на цианиране, включително концентрация на цианид, pH стойност, време за цианиране и използване на окислители, могат да се постигнат значителни подобрения в скоростта на излугване на златото и разхода на реагенти. Различните златни мини трябва да избират стратегии за оптимизация според собствените си характеристики на рудата, за да постигнат най-добри икономически и екологични ползи.