Studie zur Cyanidlaugung von kohlenstoffhaltigem Golderz vom Carlin-Typ

Einführung

Kohlenstoffhaltige Golderze vom Carlin-Typ zeichnen sich durch ihre weite Verbreitung und große Reserven aus. Sie stellen jedoch erhebliche Herausforderungen bei der Goldgewinnung dar. Diese Erze enthalten typischerweise Kohlenstoff In ihrer elementaren Zusammensetzung weisen die Goldpartikel eine feine, disseminierte Verteilung auf. Das Vorhandensein von Arsen und Kohlenstoff führt zu zwei Hauptproblemen: der Goldeinkapselung und dem durch Kohlenstoff bedingten Goldraubeffekt. Dies resultiert in extrem niedrigen Ausbeuten bei der direkten Cyanidlaugung. Daher gelten diese Erze als doppelt refraktär oder hartnäckig und stellen weltweit eine Herausforderung im Goldabbau dar.

Das Problem der Cyanidlaugung in kohlenstoffhaltigen Golderzen vom Carlin-Typ

Goldverkapselung

Die Sulfidmineralien in kohlenstoffhaltigen Carlin-Golderzen kapseln oft die Goldpartikel ein. Diese physikalische Barriere verhindert den direkten Kontakt zwischen Zyanid Lösung und das Gold, was die Effizienz des Laugungsprozesses erheblich reduziert. Beispielsweise bleibt in vielen Minen mit solchen Erzen ein großer Teil des Goldes in der Sulfidmatrix eingeschlossen und ist für die Cyanidlaugung Agent.

Der Goldraub-Effekt von Kohlenstoff

Kohlenstoffhaltige Materialien in diesen Erzen weisen eine starke Affinität zu Goldcyanidkomplexen auf. Während der Cyanidlaugung, bei der sich das Gold löst und Cyanidkomplexe bildet, können die kohlenstoffhaltigen Substanzen diese Komplexe adsorbieren und so das Gold aus der Lösung „entziehen“. Dies führt nicht nur zu einer geringeren Goldausbeute, sondern verursacht auch erhebliche Verluste im Extraktionsprozess. Untersuchungen haben gezeigt, dass verschiedene Kohlenstoffarten im Erz, wie elementarer, organischer und anorganischer Kohlenstoff, in unterschiedlichem Maße zu diesem Goldraub-Effekt beitragen. Elementarer Kohlenstoff zeigt insbesondere ein ähnliches Adsorptionsverhalten wie … Aktivkohle, die Goldcyanidkomplexe stark adsorbieren können.

Forschung zu Cyanidlaugungsexperimenten

Direkte Cyanidlaugung

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die direkte Cyanidlaugung von kohlenstoffhaltigen Carlin-Golderzen nur sehr geringe Goldausbeuten liefert. In einigen Fällen bleibt die Ausbeute selbst bei Einsatz fortschrittlicher Cyanidlaugungsverfahren wie Carbon-in-Pulp (CIP) oder Resin-in-Pulp (RIP) enttäuschend niedrig. So betrug beispielsweise in einem Experiment die Goldausbeute der direkten Cyanidlaugung nur 12.9 %, was die Ineffektivität dieses Ansatzes bei derartigen refraktären Erzen unterstreicht.

Vorbehandlungsmethoden zur Verbesserung der Cyanidlaugung

Braten

Rösten ist ein traditionelles Vorbehandlungsverfahren. Durch Erhitzen des Erzes werden kohlenstoffhaltige Materialien als CO und CO₂ ausgetrieben, und Pyrit zersetzt sich zu Eisenoxiden. Dieser Prozess legt das zuvor eingeschlossene Gold frei und macht es für die Cyanidlaugung leichter zugänglich. Allerdings erfordert das Rösten ein feines Ausgangsmaterial von -500 Maschen, eine Verweilzeit von mindestens vier Stunden sowie eine genaue Kontrolle von Temperatur und Atmosphäre im Ofen. Temperaturen unter etwa 550 °C oder eine leicht reduzierende Atmosphäre können zu unvollständigem Rösten und damit zu einer drastischen Verringerung der Goldgewinnung führen. Darüber hinaus wandelt sich Pyrit bei 85 °C und darüber in eine feuerfeste Form von Hämatit um, aus dem Gold nicht mehr wirksam mit Cyanid ausgelaugt werden kann. Außerdem erfordert das Rösten eine teure Trocknung des Ausgangsmaterials für den Ofen und strenge Emissionskontrollen für die Ofengase. Obwohl bei Erzen mit einem Goldgehalt von 87 Gramm pro Tonne eine Goldausbeute von XNUMX bis XNUMX % erreicht werden kann, wurde das Rösten aufgrund des hohen Kapitalbedarfs und der komplexen Betriebsbedingungen als geeignete Alternative für viele kohlenstoffhaltige Golderzvorkommen des Carlin-Typs aufgegeben.

Chemische Oxidation

Die chemische Oxidation hat sich bei der Behandlung kohlenstoffhaltiger Golderze vom Carlin-Typ als sehr vielversprechend erwiesen. Oxidationsmittel in wässrigen Trüben können die schädlichen Auswirkungen kohlenstoffhaltiger Materialien überwinden. Beispielsweise wurde die Verwendung von Chlor als Vorbehandlungsmittel umfassend untersucht. Die erforderliche Chlormenge variiert jedoch je nach Feuerfestigkeit des Erzes. Leicht feuerfeste Erze benötigen in einer Cyanidlaugungsvorbehandlung möglicherweise nur zehn bis zwanzig Kilogramm Chlor pro Tonne, um in der anschließenden Cyanidlaugung eine Goldausbeute von 83 Prozent oder mehr zu erreichen. Hoch feuerfeste Erze hingegen benötigen in der Vorbehandlung möglicherweise über 100 Kilogramm Chlor pro Tonne. Andere Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid, Natriumhypochlorit und Kaliumpermanganat wurden ebenfalls untersucht. Natriumhypochlorit beispielsweise kann nicht nur Sulfidmineralien oxidieren, um das eingeschlossene Gold freizulegen, sondern auch die kohlenstoffhaltigen Materialien passivieren und so deren goldraubende Wirkung reduzieren. Untersuchungen haben gezeigt, dass in einigen Fällen die Verwendung von Natriumhypochlorit als Vorbehandlungsmittel die Goldausbeute bei der anschließenden Cyanidlaugung erheblich verbessern kann.

Bakterielle Oxidation

Die bakterielle Oxidation ist ein innovatives und umweltfreundliches Vorbehandlungsverfahren. Gemischte acidophile Bakterien können eingesetzt werden, um Sulfidmineralien im Erz zu oxidieren. Dieses Verfahren löst effektiv das Problem der Goldeinkapselung durch Sulfide. Bei der bakteriellen Oxidation verstoffwechseln die Bakterien die Sulfidmineralien, bauen sie ab und geben das eingeschlossene Gold frei. Gleichzeitig kann der Einsatz von Aktivkohle im anschließenden Cyanidlaugungsprozess deren kompetitive Adsorptionsfähigkeit nutzen, um dem goldraubenden Effekt kohlenstoffhaltiger Substanzen entgegenzuwirken. Beispielsweise erreichte eine Studie an einem kohlenstoffhaltigen Carlin-Goldvorkommen in Yunnan durch die Kombination von bakterieller Oxidation und Cyanidlaugung eine Goldausbeute von 82.39 %, während der Cyanidreagenzienverbrauch um 49.68 % reduziert wurde. Dies zeigt, dass die bakterielle Oxidation mit Cyanidlaugung eine effektive Methode zur Behandlung kohlenstoffhaltiger Carlin-Golderze ist.

Fazit

Kohlenstoffhaltige Golderze vom Carlin-Typ stellen aufgrund der Goldeinkapselung und der goldraubenden Wirkung von Kohlenstoff eine erhebliche Herausforderung für die Cyanidlaugung dar. Während die direkte Cyanidlaugung im Allgemeinen unwirksam ist, bieten verschiedene Vorbehandlungsmethoden wie Rösten, chemische Oxidation und bakterielle Oxidation mögliche Lösungen. Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile hinsichtlich Goldgewinnung, Kosten und Umweltbelastung. Darunter sind die bakterielle Oxidation – Cyankohlenstofflaugung und bestimmte chemische Oxidationsverfahren vielversprechend für die effektive Behandlung dieser refraktären Erze. Es bedarf jedoch noch weiterer Forschung, um diese Prozesse zu optimieren, Kosten zu senken und ihre Umweltfreundlichkeit zu verbessern, um die Goldgewinnung aus kohlenstoffhaltigen Golderzen vom Carlin-Typ effizienter und nachhaltiger zu gestalten.