Undersøgelse af cyanidudvaskning af kulstofholdig Carlin-type guldmalm

Introduktion

Kulstofholdige guldmalme af Carlin-typen er karakteriseret ved deres udbredte distribution og store reserver. De udgør dog betydelige udfordringer i guldudvindingsprocessen. Disse malme indeholder typisk Carbon i deres elementære sammensætning, og guldpartiklerne er til stede i en fint spredt form. Tilstedeværelsen af ​​arsen og kulstof fører til to hovedproblemer: guldindkapsling og kulstoffets guldrøverieffekt, hvilket resulterer i ekstremt lave direkte cyanideringsudvaskningsrater. Som et resultat betragtes de som dobbelt ildfaste malme eller stædige malme, hvilket repræsenterer en globalt anerkendt position inden for guldminedrift.

Problemet med cyanidudvaskning i kulstofholdige Carlin-type guldmalme

Guldindkapsling

Sulfidmineralerne i kulstofholdige Carlin-type guldmalme indkapsler ofte guldpartiklerne. Denne fysiske barriere forhindrer direkte kontakt mellem cyanid opløsningen og guldet, hvilket reducerer effektiviteten af ​​udvaskningsprocessen betydeligt. For eksempel forbliver en stor del af guldet fanget i sulfidmatrixen i mange miner med sådanne malme, utilgængeligt for Cyanidudvaskning agent.

Kulstofs guldrøverieffekt

Kulstofholdige materialer i disse malme har en stærk affinitet for guldcyanidkomplekser. Under cyanidudvaskningsprocessen, når guldet opløses og danner cyanidkomplekser, kan de kulstofholdige stoffer adsorbere disse komplekser og effektivt "røve" guldet fra opløsningen. Dette fører ikke kun til en lavere udvindingsrate af guld, men forårsager også betydelige tab i udvindingsprocessen. Forskning har vist, at forskellige typer kulstof i malmen, såsom elementært kulstof, organisk kulstof og uorganisk kulstof, alle bidrager i varierende grad til denne guldrøverieffekt. Elementært kulstof har især en adsorptionsadfærd, der ligner den hos Aktiveret kulstof, som kraftigt kan adsorbere guldcyanidkomplekser.

Forskning i cyanidudvaskningseksperimenter

Direkte cyanidudvaskning

Talrige undersøgelser har vist, at direkte cyanidudvaskning af kulstofholdige Carlin-type guldmalme giver meget lav guldudvinding. I nogle tilfælde, selv når man bruger avancerede cyanidudvaskningsmetoder såsom kulstof-i-masse (CIP) eller harpiks-i-masse (RIP), forbliver udvindingsraten skuffende lav. For eksempel var guldudvindingsraten ved direkte cyanidudvaskning i et bestemt eksperiment kun 12.9%, hvilket understreger ineffektiviteten af ​​denne tilgang til sådanne ildfaste malme.

Forbehandlingsmetoder til forbedring af cyanidudvaskning

Ristning

Ristning er en traditionel forbehandlingsmetode. Ved opvarmning af malmen uddrives kulstofholdige materialer som CO og CO₂, og pyrit nedbrydes til jernoxider. Denne proces blotlægger det tidligere indkapslede guld, hvilket gør det mere tilgængeligt for cyanidudvaskning. Ristning kræver dog en fin tilførsel på minus ti mesh, mindst fire timers opholdstid og præcis kontrol af temperatur og atmosfære i ovnen. Temperaturer under ca. 500 °C eller en let reducerende atmosfære kan resultere i ufuldstændig ristning, hvilket fører til en drastisk reduktion i guldudvinding. Desuden omdannes pyrit ved 550 °C og derover til en ildfast form for hæmatit, hvorfra guld ikke effektivt kan udvaskes med cyanid. Derudover kræver ristning dyr tørring af tilførslen til ovnen og strenge emissionskontroller af ovngasserne. Selvom det kan opnå guldudvindinger på 85-87% fra malme, der indeholder tretten gram guld pr. ton, er ristning på grund af dets høje kapitalomkostninger og komplekse driftsforhold blevet opgivet som et passende alternativ til mange kulstofholdige Carlin-type guldmalmforekomster.

Kemisk oxidation

Kemisk oxidation har vist et stort potentiale i behandlingen af ​​kulstofholdige Carlin-type guldmalme. Oxidationsmidler i vandige papirmasser kan overvinde de skadelige virkninger af kulstofholdige materialer. For eksempel er brugen af ​​klor som forbehandlingsmiddel blevet grundigt undersøgt. Den nødvendige mængde klor varierer dog afhængigt af malmens ildfaste natur. Mildt ildfaste malme kræver muligvis kun ti til tyve kg klor pr. ton i en cyanideringsforbehandling for at opnå 83% eller mere guldudvinding i den efterfølgende cyanidering. Meget ildfaste malme kan derimod have brug for over 100 kg klor pr. ton i forbehandlingsprocessen. Andre oxidationsmidler såsom hydrogenperoxid, natriumhypochlorit og kaliumpermanganat er også blevet undersøgt. Natriumhypochlorit kan for eksempel ikke kun oxidere sulfidmineraler for at blotlægge det indkapslede guld, men også passivere de kulstofholdige materialer, hvilket reducerer deres guldrøverieffekt. Forskning har vist, at brugen af ​​natriumhypochlorit som forbehandlingsmiddel i nogle tilfælde kan forbedre guldudvindingsraten betydeligt ved efterfølgende cyanidudvaskning.

Bakteriel oxidation

Bakteriel oxidation er en fremadstormende og miljøvenlig forbehandlingsmetode. Blandede acidofile bakterier kan bruges til at oxidere sulfidmineraler i malmen. Denne proces løser effektivt problemet med guldindkapsling af sulfider. Under bakteriel oxidation metaboliserer bakterierne sulfidmineralerne, nedbryder dem og frigiver det indkapslede guld. Samtidig kan brugen af ​​aktivt kul i den efterfølgende cyanidudvaskningsproces drage fordel af dets konkurrencemæssige adsorptionsevne til at modvirke guldrøverieffekten af ​​kulstofholdige stoffer. For eksempel nåede guldudvindingsraten i en undersøgelse af en kulstofholdig Carlin-type guldforekomst i Yunnan gennem kombinationen af ​​bakteriel oxidation og kulstof-i-pulp cyanidering 82.39%, mens cyanidreagensforbruget blev reduceret med 49.68%. Dette viser, at bakteriel oxidation - kulstofcyanidudvaskningsprocessen er en effektiv metode til behandling af kulstofholdige Carlin-type guldmalme.

Konklusion

Kulstofholdige Carlin-type guldmalme præsenterer betydelige udfordringer i cyanidudvaskningsprocessen på grund af guldindkapsling og kulstoffets guldrøverieffekt. Mens direkte cyanidudvaskning generelt er ineffektiv, tilbyder forskellige forbehandlingsmetoder såsom ristning, kemisk oxidation og bakteriel oxidation potentielle løsninger. Hver metode har sine egne fordele og begrænsninger med hensyn til guldudvinding, omkostninger og miljøpåvirkning. Blandt dem viser bakteriel oxidation - kulstofcyanidudvaskning og visse kemiske oxidationsmetoder stort potentiale for effektiv behandling af disse ildfaste malme. Der er dog stadig behov for yderligere forskning for at optimere disse processer, reducere omkostninger og forbedre deres miljøvenlighed for at gøre udvindingen af ​​guld fra kulstofholdige Carlin-type guldmalme mere effektiv og bæredygtig.