Η όλη διαδικασία κυάνωσης λάσπης για μεταλλεύματα χρυσού διασκορπισμένου τύπου

1. Εισαγωγή

Με τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας εξόρυξης χρυσού, οι εύκολα επεξεργάσιμοι πόροι χρυσού μειώνονται σταδιακά. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να μελετηθούν οι διαδικασίες εμπλουτισμού και τήξης των πυρίμαχων χρυσών μεταλλευμάτων, όπως τα χρυσά μεταλλεύματα με αρσενικό - φλέβες αντιμονίου - διασκορπισμένο τύπο. Αυτά τα μεταλλεύματα χαρακτηρίζονται από πλήρη...

x μυερολογία, όπου ο αρσενοπυρίτης και ο στιμπνίτης συνδέονται στενά με τα ορυκτά γκάζου σε διασκορπισμένη μορφή, καθιστώντας την εξόρυξη χρυσού δύσκολη. Η διαδικασία κυάνωσης εξ ολοκλήρου από λάσπη είναι μια κοινή μέθοδος για την εξόρυξη χρυσού, αλλά για αυτόν τον τύπο μεταλλεύματος, συχνά αντιμετωπίζει προβλήματα όπως ο χαμηλός ρυθμός έκπλυσης χρυσού και η υψηλή κατανάλωση αντιδραστηρίων. Η βελτιστοποίηση αυτής της διαδικασίας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τον ρυθμό αξιοποίησης των πόρων και τα οικονομικά οφέλη των ορυχείων χρυσού.

2. Χαρακτηριστικά των μεταλλευμάτων χρυσού αρσενικού - φλεβών αντιμονίου - διάσπαρτου τύπου

2.1 Ορυκτολογική Σύνθεση

Στα μεταλλεύματα χρυσού τύπου αρσενικού - αντιμονίου - διάσπαρτου τύπου, ο αρσενοπυρίτης και ο στιμπνίτης είναι τα κύρια ορυκτά που επηρεάζουν την εξόρυξη χρυσού. Τα φυσικά σωματίδια χρυσού στο μετάλλευμα έχουν εξαιρετικά ανομοιόμορφα μεγέθη σωματιδίων. Κατανέμονται κυρίως στις ρωγμές και τους διακοκκώδεις χώρους του πυρίτη και του αρσενοπυρίτη ή τυλίγονται μέσα σε αυτές. Μερικές φορές, ο χρυσός συνυπάρχει με τον στιμπνίτη και μέρος του είναι ενσωματωμένο σε ορυκτά συμπλέγματος όπως ο λιμονίτης ή ο χαλαζίας. Ένα μέρος του πυρίτη στο μετάλλευμα υπάρχει ως λεπτόκοκκες διασπορές σε ορυκτά συμπλέγματος και έχει στενή συμβιωτική σχέση με τον αρσενοπυρίτη και τον μαρκασίτη. Ο αρσενοπυρίτης γενικά έχει σχετικά λεπτό μέγεθος σωματιδίων και συνδέεται στενά με τον πυρίτη. Η δομή του μεταλλεύματος είναι κυρίως διάσπαρτη σε φλέβες, με το μεγαλύτερο μέρος του στιμπνίτη και του αρσενοπυρίτη να αναμειγνύονται με ορυκτά συμπλέγματος με διάσπαρτο τρόπο.

2.2 Επιβλαβή Στοιχεία

Η παρουσία αρσενικού (As) και αντιμονίου (Sb) στο μετάλλευμα είναι εξαιρετικά δυσμενής για την έκπλυση χρυσού με κυάνωση. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να αντιδράσουν με κυανιούχο και οξυγόνο στη διαδικασία κυάνωσης, καταναλώνοντας μεγάλη ποσότητα αντιδραστηρίων και μειώνοντας τον ρυθμό έκπλυσης του χρυσού. Για παράδειγμα, το αρσενικό μπορεί να σχηματίσει διάφορες ενώσεις που περιέχουν αρσενικό στο διάλυμα κυανίου, οι οποίες όχι μόνο καταναλώνουν κυάνιο αλλά μπορούν επίσης να σχηματίσουν μεμβράνες παθητικοποίησης στην επιφάνεια των σωματιδίων χρυσού, εμποδίζοντας την επαφή μεταξύ χρυσού και ιόντων κυανίου.

3. Υφιστάμενα προβλήματα στη διαδικασία κυάνωσης ολικής λάσπης

3.1 Χαμηλό ποσοστό έκπλυσης χρυσού

Η άμεση κυάνωση με ιλύ των μεταλλευμάτων χρυσού τύπου αρσενικού-αντιμονίου με διάσπαρτη φλέβα συχνά οδηγεί σε χαμηλό ρυθμό έκπλυσης χρυσού. Λόγω της πολύπλοκης ορυκτολογικής σύνθεσης και της παρουσίας επιβλαβών στοιχείων, ο χρυσός είναι δύσκολο να διαλυθεί πλήρως από κυάνιο. Για ορισμένα μεταλλεύματα, ο ρυθμός ανάκτησης με άμεση κυάνωση με ιλύ είναι μόνο περίπου 47.62%.

3.2 Υψηλή κατανάλωση αντιδραστηρίου

Η διαδικασία κυανίωσης απαιτεί μεγάλη ποσότητα κυανίου ως παράγοντα έκπλυσης. Ωστόσο, παρουσία αρσενικού, αντιμονίου και άλλων επιβλαβών στοιχείων, η κατανάλωση κυανίου αυξάνεται σημαντικά. Επιπλέον, η παρουσία ορισμένων θειούχων ορυκτών στο μετάλλευμα μπορεί επίσης να αντιδράσει με κυάνιο, αυξάνοντας περαιτέρω την κατανάλωση αντιδραστηρίου. Για παράδειγμα, η αντίδραση θειούχων ορυκτών με κυάνιο μπορεί να σχηματίσει διάφορα κυανο-σύμπλοκα, μειώνοντας τη συγκέντρωση ελεύθερου κυανίου στο πολτό και επιβραδύνοντας την έκπλυση χρυσού.

4. Στρατηγικές Βελτιστοποίησης για τη Διαδικασία Κυάνωσης με Λάσπη

4.1 Μέθοδοι προεπεξεργασίας

4.1.1 Προεπεξεργασία με αλκαλική έκπλυση

Η χρήση NaOH ως αλκαλικού παράγοντα έκπλυσης μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά ορισμένα επιβλαβή στοιχεία. Μέσω ορθογώνιων παραγοντικών πειραμάτων, έχει προσδιοριστεί ότι για ορισμένα μεταλλεύματα, όταν η λεπτότητα άλεσης του ορυκτού είναι -200 mesh, που αντιστοιχεί σε 85%, η συγκέντρωση αλκαλικής έκπλυσης είναι 60 kg/t, ο χρόνος αλκαλικής έκπλυσης είναι 32 ώρες και η θερμοκρασία αλκαλικής έκπλυσης είναι 26 °C, το επακόλουθο αποτέλεσμα κυάνωσης μπορεί να βελτιωθεί. Η αλκαλική έκπλυση μπορεί να διαλύσει ορισμένα ορυκτά που περιέχουν αρσενικό - και αντιμόνιο - σε κάποιο βαθμό, μειώνοντας την αρνητική τους επίδραση στη διαδικασία κυάνωσης.

4.1.2 Προεπεξεργασία με οξύ

Acid pretreatment, such as using nitric acid (HNO₃) and hydrochloric acid (HCl), can also be effective. Acid pretreatment can reduce cyanide consumption. For example, after acid pretreatment, cyanide consumption can be reduced by 340 - 210 mg/L respectively, and the corresponding gold recovery rates can increase to 98.87% and 95.11%. Acid pretreatment can dissolve some Άνθρακαςate minerals and part of the sulfide minerals in the ore, reducing the interference of these minerals in the cyanidation process.

4.1.3 Προεπεξεργασία ψησίματος

Η ψήση του μεταλλεύματος στους 600 - 1000 °C για 0.5 - 2 ώρες πριν από την κυάνωση μπορεί επίσης να επιτύχει καλά αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα κυάνωσης σε ψημένα δείγματα δείχνουν ότι η κατανάλωση κυανίου μειώνεται δραστικά κατά 1150 mg/L και ο ρυθμός ανάκτησης χρυσού αυξάνεται κατά 5.2%. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε αρσενικό, αντιμόνιο, κάδμιο και ΕΡΜΗΣ στο καβουρδισμένο δείγμα (καβουρδισμένο στους 1000 °C για 2 ώρες) μειώνονται σημαντικά. Το καβούρδισμα μπορεί να μετατρέψει τα θειούχα ορυκτά σε οξείδια μετάλλων, καθιστώντας τον χρυσό πιο προσβάσιμο στην έκπλυση με κυάνιο.

4.2 Βελτιστοποίηση Συνθηκών Κυάνωσης

4.2.1 Συγκέντρωση κυανίου

Για μεταλλεύματα με διαφορετικά χαρακτηριστικά, πρέπει να προσδιοριστεί η κατάλληλη συγκέντρωση κυανίου. Για τον πρώτο τύπο δείγματος μεταλλεύματος που περιέχει 10.5 ppm χρυσό με υψηλή περιεκτικότητα σε αρσενικό και αντιμόνιο, η βέλτιστη συγκέντρωση κυανίου είναι 4000 mg/L, ενώ για τον δεύτερο τύπο δείγματος μεταλλεύματος με χαμηλή περιεκτικότητα σε χρυσό (2.5 ppm) αλλά υψηλή περιεκτικότητα σε άργυρο (160 ppm), η βέλτιστη συγκέντρωση κυανίου είναι 2500 mg/L. Η προσαρμογή της συγκέντρωσης κυανίου ανάλογα με τις ιδιότητες του μεταλλεύματος μπορεί να διασφαλίσει αποτελεσματική έκπλυση χρυσού, μειώνοντας παράλληλα τα απόβλητα αντιδραστηρίων.

4.2.2 Τιμή pH

Η τιμή pH του διαλύματος κυανίωσης έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στο φαινόμενο έκπλυσης. Για το πρώτο δείγμα, το βέλτιστο pH είναι 11.1 και για το δεύτερο δείγμα, το βέλτιστο pH είναι 10.5. Η διατήρηση της κατάλληλης τιμής pH μπορεί να διασφαλίσει τη σταθερότητα του διαλύματος κυανίου και να προωθήσει την αντίδραση μεταξύ χρυσού και ιόντων κυανίου.

4.2.3 Χρόνος κυάνωσης

Ο χρόνος κυάνωσης θα πρέπει επίσης να βελτιστοποιηθεί. Και για τους δύο τύπους δειγμάτων που αναφέρονται παραπάνω, ο κατάλληλος χρόνος κυάνωσης είναι 24 ώρες. Η παράταση του χρόνου κυάνωσης μπορεί να μην αυξήσει απαραίτητα σημαντικά τον ρυθμό ανάκτησης χρυσού, αλλά θα αυξήσει το κόστος παραγωγής. Επομένως, ο προσδιορισμός του κατάλληλου χρόνου κυάνωσης είναι κρίσιμος για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής.

4.2.4 Χρήση Οξειδωτικών Παραγόντων

Η χρήση οξειδωτικών παραγόντων όπως H₂O₂ (0.015 M), αέρα (0.15 L/min) ή μείγματος H₂O₂ και αέρα μπορεί να βελτιώσει την κινητική της εκχύλισης χρυσού. Μεταξύ αυτών, η έγχυση αέρα έχει την πιο σημαντική ευεργετική επίδραση στην κινητική της έκπλυσης. Τα οξειδωτικά μέσα μπορούν να μετατρέψουν ορισμένες αναγμένες ουσίες στο μετάλλευμα σε οξειδωμένες μορφές, προωθώντας τη διάλυση του χρυσού.

5. Περιπτωσιολογικές μελέτες

Σε ένα χρυσωρυχείο στο Γκανσού, βελτιστοποιήθηκε η διαδικασία κυάνωσης εξ ολοκλήρου από λάσπη του χρυσού μεταλλεύματος διασποράς αρσενικού-αντιμονίου. Μέσω προεπεξεργασίας αλκαλικής έκπλυσης με NaOH, βελτιστοποιώντας την λεπτότητα άλεσης, τη συγκέντρωση αλκαλικής έκπλυσης, τον χρόνο και τη θερμοκρασία, και στη συνέχεια πραγματοποιώντας κυάνωση με κατάλληλη συγκέντρωση NaCN και χρόνο κυάνωσης, ο ρυθμός έκπλυσης με κυάνιο αυξήθηκε από το αρχικό 47.62% σε 85.04%. Σε μια άλλη περίπτωση, σε ένα κοίτασμα χρυσού με σύνθετη σύνθεση μεταλλεύματος, μετά από προεπεξεργασία με οξύ και προεπεξεργασία φρύξης, και στη συνέχεια προσαρμογή της... Συνθήκες κυάνωσης, ο ρυθμός ανάκτησης χρυσού βελτιώθηκε σημαντικά και η κατανάλωση κυανίου μειώθηκε αποτελεσματικά.

6. Σύναψη

Η βελτιστοποίηση της διαδικασίας κυάνωσης εξ ολοκλήρου με λάσπη για μεταλλεύματα χρυσού διασκορπισμένου τύπου αρσενικού - αντιμονίου είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εξόρυξης χρυσού και τη μείωση του κόστους παραγωγής. Επιλέγοντας κατάλληλες μεθόδους προεπεξεργασίας, όπως η αλκαλική έκπλυση, η όξινη προεπεξεργασία και η προεπεξεργασία φρύξης, και βελτιστοποιώντας τις συνθήκες κυάνωσης, συμπεριλαμβανομένης της συγκέντρωσης κυανίου, της τιμής pH, του χρόνου κυάνωσης και χρησιμοποιώντας οξειδωτικά μέσα, μπορούν να επιτευχθούν σημαντικές βελτιώσεις στον ρυθμό έκπλυσης χρυσού και την κατανάλωση αντιδραστηρίων. Διαφορετικά ορυχεία χρυσού θα πρέπει να επιλέγουν στρατηγικές βελτιστοποίησης ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του μεταλλεύματός τους, ώστε να επιτυγχάνονται τα καλύτερα οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη.