Kogu lima tsüanisatsiooniprotsess hajutatud tüüpi kullamaakide jaoks

1. Sissejuhatus

Kullakaevandustööstuse pideva arenguga vähenevad kergesti töödeldavate kullamaakide ressursid järk-järgult. Seetõttu on väga oluline uurida tulekindlate kullamaakide, näiteks arseeni-antimoni soontega hajutatud tüüpi kullamaakide rikastamis- ja sulatamisprotsesse. Neid maake iseloomustab täielik...

x mikrobiogia, kus arsenopüriit ja stibniit on tihedalt seotud aheraine mineraalidega hajutatud kujul, mis muudab kulla kaevandamise keeruliseks. Täielikult limaga tsüaniseerimine on kulla kaevandamise tavaline meetod, kuid seda tüüpi maagi puhul on sageli probleeme nagu madal kulla leostumise kiirus ja suur reagentide tarbimine. Selle protsessi optimeerimine võib tõhusalt parandada kullakaevanduste ressursside kasutamise määra ja majanduslikku kasu.

2. Arseeni, antimoni soonte ja hajustüüpi kullamaakide omadused

2.1 Mineraloogiline koostis

Arseeni-antimoni soontega hajutatud tüüpi kullamaakides on arsenopüriit ja stibniit peamised mineraalid, mis mõjutavad kulla ekstraheerimist. Maagi looduslike kullaosakeste suurus on äärmiselt ebaühtlane. Need on peamiselt jaotunud püriidi ja arsenopüriidi pragudesse ja graanulitevahelistesse ruumidesse või on nende sisse mähitud. Mõnikord esineb kuld koos stibniidiga ja osa sellest on kinnistunud agarmineraalidesse, näiteks limoniiti või kvartsi. Osa maagi püriidist esineb peeneteralise hajutatuna agarmineraalides ning on tihedas sümbiootilises seoses arsenopüriidi ja markasiidiga. Arsenopüriidil on üldiselt suhteliselt peened osakesed ja see on tihedalt seotud püriidiga. Maagi struktuur on peamiselt soontega hajutatud, kusjuures enamik stibniiti ja arsenopüriiti on agarmineraalidega hajutatud viisil segunenud.

2.2 Kahjulikud elemendid

Arseeni (As) ja antimoni (Sb) olemasolu maagis on kulla tsüaniidleostuseks äärmiselt ebasoodne. Need elemendid võivad reageerida tsüaniid ja hapnikku tsüaniidimisprotsessis, mis tarbib suures koguses reagente ja vähendab kulla leostumiskiirust. Näiteks võib arseen tsüaniidilahuses moodustada mitmesuguseid arseeni sisaldavaid ühendeid, mis mitte ainult ei tarbi tsüaniidi, vaid võivad moodustada ka kullaosakeste pinnale passiivfilme, takistades kulla ja tsüaniidiioonide vahelist kontakti.

3. Lima tsüaniseerimisprotsessis esinevad probleemid

3.1 Madal kulla leostumise määr

Arseeni, antimoni soonte ja hajusate kullamaakide otsene lima tsüaniseerimine põhjustab sageli madalat kulla leostumise määra. Keerulise mineraloogilise koostise ja kahjulike elementide olemasolu tõttu on kulda tsüaniidiga raske täielikult lahustada. Mõnede maakide puhul on otsese lima tsüaniseerimise taaskasutusmäär vaid umbes 47.62%.

3.2 Suur reagendikulu

Tsüaniidimisprotsess nõuab leostusainena suures koguses tsüaniidi. Arseeni, antimoni ja muude kahjulike elementide juuresolekul suureneb tsüaniidi tarbimine aga märkimisväärselt. Lisaks võivad mõned maagis olevad sulfiidmineraalid reageerida tsüaniidiga, suurendades veelgi reagendi tarbimist. Näiteks sulfiidmineraalide reageerimisel tsüaniidiga võivad moodustuda mitmesugused tsüanokompleksid, mis vähendavad vaba tsüaniidi kontsentratsiooni suspensioonis ja aeglustavad kulla leostumist.

4. Optimeerimisstrateegiad kogu lima tsüaniseerimisprotsessi jaoks

4.1 Eeltöötlusmeetodid

4.1.1 Leeliselise leostamise eeltöötlus

NaOH kasutamine leeliselise leostusainena võib tõhusalt eemaldada mõningaid kahjulikke elemente. Ortogonaalsete faktoriaalkatsete abil on kindlaks tehtud, et mõnede maakide puhul saab tsüanisatsiooniefekti parandada, kui mineraali jahvatuspeenus on -200 mešši (mis moodustab 85%), leeliselise leostumise kontsentratsioon on 60 kg/t, leeliselise leostumise aeg on 32 tundi ja leeliselise leostumise temperatuur on 26 °C. Leeliseline leostus võib teatud määral lahustada mõningaid arseeni ja antimoni sisaldavaid mineraale, vähendades nende negatiivset mõju tsüanisatsiooniprotsessile.

4.1.2 Happega eeltöötlus

Happega eeltöötlus, näiteks lämmastikhappe (HNO₃) ja vesinikkloriidhappe (HCl) abil, võib samuti olla efektiivne. Happega eeltöötlus võib vähendada tsüaniidi tarbimist. Näiteks pärast happega eeltöötlust saab tsüaniidi tarbimist vähendada vastavalt 340–210 mg/l ja vastavad kulla saagikuse määrad võivad tõusta 98.87%-ni ja 95.11%-ni. Happega eeltöötlus võib lahustada osa... Süsinikmaagis sisalduvaid mineraale ja osa sulfiidmineraalidest, vähendades nende mineraalide sekkumist tsüaniidimisprotsessi.

4.1.3 Röstimise eeltöötlus

Maagi röstimine temperatuuril 600–1000 °C 0.5–2 tundi enne tsüaniseerimist võib samuti anda häid tulemusi. Röstitud proovide tsüaniseerimise tulemused näitavad, et tsüaniidi tarbimine väheneb drastiliselt 1150 mg/l võrra ja kulla saagismäär suureneb 5.2%. Lisaks väheneb arseeni, antimoni, kaadmiumi ja ... sisaldus. ELAVHÕBE Röstitud proovis (röstitud 1000 °C juures 2 tundi) on märkimisväärselt vähenenud. Röstimine võib muuta sulfiidmineraalid metallioksiidideks, muutes kulla tsüaniidileostamiseks kättesaadavamaks.

4.2 Tsüaniidimistingimuste optimeerimine

4.2.1 Tsüaniidi kontsentratsioon

Erinevate omadustega maakide puhul tuleb määrata sobiv tsüaniidi kontsentratsioon. Esimese tüübi maagiproovi puhul, mis sisaldab 10.5 ppm kulda ning millel on kõrge arseeni ja antimoni sisaldus, on optimaalne tsüaniidi kontsentratsioon 4000 mg/l, samas kui teist tüüpi maagiproovi puhul, millel on madal kullasisaldus (2.5 ppm), kuid kõrge hõbedasisaldus (160 ppm), on optimaalne tsüaniidi kontsentratsioon 2500 mg/l. Tsüaniidi kontsentratsiooni reguleerimine vastavalt maagi omadustele tagab tõhusa kulla leostumise, vähendades samal ajal reagendijäätmeid.

4.2.2 pH väärtus

Tsüaniidilahuse pH väärtus mõjutab oluliselt ka leostumist. Esimese proovi puhul on optimaalne pH 11.1 ja teise proovi puhul 10.5. Sobiva pH väärtuse hoidmine tagab tsüaniidilahuse stabiilsuse ja soodustab kulla ja tsüaniidioonide vahelist reaktsiooni.

4.2.3 Tsüanidatsiooniaeg

Samuti tuleks optimeerida tsüaniidimise aega. Mõlema eespool nimetatud proovitüübi puhul on sobiv tsüaniidimise aeg 24 tundi. Tsüaniidimise aja pikendamine ei pruugi tingimata kulla saagise määra oluliselt suurendada, kuid suurendab tootmiskulusid. Seetõttu on sobiva tsüaniidimise aja määramine tootmise efektiivsuse parandamiseks ülioluline.

4.2.4 Oksüdeerivate ainete kasutamine

Oksüdeerivate ainete, näiteks H₂O₂ (0.015 M), õhu (0.15 l/min) või H₂O₂ ja õhu segu kasutamine võib parandada kulla ekstraheerimise kineetikat. Nende hulgas on õhu sissepritsimisel leostumiskineetikale kõige olulisem kasulik mõju. Oksüdeerivad ained võivad muuta mõned maagis olevad redutseeritud ained oksüdeeritud vormideks, soodustades kulla lahustumist.

5. Juhtumiuuringud

Gansu kullakaevanduses optimeeriti arseeni-antimoni soontega hajutatud kullamaagi tsüaniidimise protsessi, mis põhineb limal. Leeliselise leostamise eeltöötluse abil NaOH-ga, optimeerides jahvatuspeenust, leeliselise leostamise kontsentratsiooni, aega ja temperatuuri ning seejärel teostades tsüaniidimist sobiva NaCN kontsentratsiooni ja tsüaniidimisajaga, suurenes tsüaniidi leostumise määr algselt 47.62%-lt 85.04%-le. Teisel juhul, keerulise koostisega kullamaardlas, pärast happega eeltöötlust ja särdamisega eeltöötlust ning seejärel ... Tsüaniidimise tingimused, kulla taaskasutusmäär paranes märkimisväärselt ja tsüaniidi tarbimine vähenes tõhusalt.

6. järeldus

Arseeni-antimoni soontega hajutatud tüüpi kullamaagi tsüaniseerimisprotsessi optimeerimine täielikult lima baasil on tõhus viis kulla ekstraheerimise efektiivsuse parandamiseks ja tootmiskulude vähendamiseks. Sobivate eeltöötlusmeetodite, näiteks leeliselise leostamise, happelise eeltöötluse ja särdamise eeltöötluse valimise ning tsüaniseerimistingimuste, sealhulgas tsüaniidi kontsentratsiooni, pH väärtuse, tsüaniseerimisaja ja oksüdeerivate ainete kasutamise optimeerimise abil saab kulla leostumise kiirust ja reagentide tarbimist märkimisväärselt parandada. Erinevad kullakaevandused peaksid valima optimeerimisstrateegiad vastavalt oma maagi omadustele, et saavutada parim majanduslik ja keskkonnaalane kasu.