Tsüaniidi suurendamine kulla ekstraheerimiseks tulekindlatest maakidest

Kullakaevandustööstuses kujutab kulla kaevandamine tulekindlatest maakidest olulisi väljakutseid. Tulekindlad maagid, mida iseloomustab ebapiisav kulla taastumine traditsiooniliste tingimustes tsüaniid leostumistingimused on muutunud kullavarude baasi üha olulisemaks osaks, kuna kergesti töödeldavate maakide osakaal väheneb. Sellistes maakides olev kuld on sageli sulfiidmineraalides, peamiselt püriidis ja arsenopüriidis, peeneks dispersioonis, mistõttu on tsüaniidilahuste jaoks raske juurde pääseda.

Tulekindlate maakide väljakutse mõistmine

Nende maakide vastupidavus suunata Tsüanidamine on peamiselt tingitud kulla peenest impregneerimisest sulfiidsete mineraalide tihedas struktuuris. See füüsiline kapseldamine takistab tsüaniidil kullaga tõhusalt reageerida, mille tulemuseks on madal taastumismäär. Seetõttu on nendest tulekindlatest maakidest kulla ekstraheerimise tõhustamiseks vaja spetsiaalseid töötlemismeetodeid.

Tulekindlate maakide eeltöötlustehnoloogiad

Oksüdatiivne röstimine

Oksüdatiivne röstimine on olnud üks traditsioonilisi meetodeid sulfiidkulda sisaldavate kontsentraatide töötlemisel. Selle protsessi käigus oksüdeeritakse kulda sisaldavad sulfiidid poorseks oksiidide massiks, mis võimaldab tsüaniidilahustel paremini tungida. Sellel meetodil on aga mitmeid puudusi. See põhjustab paratamatult keskkonnareostust arseeni ja väävli gaasiliste heitkoguste kaudu. Suureks probleemiks on ka väga mürgise arseentrioksiidi kõrvaldamise vajadus. Lisaks võib madala sulamistemperatuuriga ühendite moodustumine ja kulla eemaldamine arseeni sublimaatideks röstimise ajal vähendada üldist Kulla ekstraheerimine tõhusust. Näiteks mõne traditsioonilise röstimisel põhineva toimingu puhul võib kulla ekstraheerimise kiirus tulekindlatest maakidest tõusta vaid umbes 46.6%-lt (esialgse flotatsioonikontsentraadi otsene tsüaniideerimine) umbes 85%-ni pärast röstimist.

Bakteriaalne oksüdatsioon (Biox)

Bakteriaalne oksüdatsioon on keskkonnasõbralikum alternatiiv. Selles protsessis kasutatakse teatud baktereid sulfiidmineraalide oksüdeerimiseks, lõhustades kulda kapseldava maatriksi. See muudab kulla tsüaniidile paremini kättesaadavaks. Selle tehnoloogia eelised hõlmavad mürgiste gaasiliste heitmete puudumist. Arseen eemaldatakse protsessist madala toksilise raua arsenaadi kujul. Eksperimentaalsed uuringud on näidanud, et Biox-tehnoloogia kasutamine võib tõsta kulla ekstraheerimist tulekindlatest flotatsioonikontsentraatidest 91.74%-ni, mis on märkimisväärne edasiminek võrreldes otsese tsüaniidiga.

Autoklaavi oksüdatsioon (rõuged)

Autoklaavi oksüdeerimine hõlmab maagi kontsentraadi allutamist kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tingimustesse hapniku juuresolekul. See protsess oksüdeerib tõhusalt sulfiidmineraale. Flotatsioonikontsentraadi esialgne oksüdatiivne leostumine autoklaaviga võib anda stabiilselt kõrge kulla saagise koos järgneva tsüaniidiga, tavaliselt tasemel 94.9–96.5%. See meetod pakub kõrgeid kaevandamismäärasid ja on oluline element tehnoloogilise protsessi intensiivistamisel, kullatöötlemisettevõtete tööstusohutuse parandamisel ja tootmispersonali töötingimuste parandamisel.

Lisandid ja nende roll tsüaniidimisel

Tsüaniid – redutseerivad lisandid

Tsüaniid on kõige levinum kulla kaevandamisel kasutatav reagent, kuid selle suur tarbimine mitte ainult ei suurenda kulusid, vaid kujutab endast tõsist ohtu ka keskkonnale ja inimeste tervisele. Selle probleemi lahendamiseks on välja töötatud vetikatest saadud täiustatud biopolümeerne lisand Extractech. Tsüaniidiprotsessile lisamisel võib see toimida superoksüdandina. See lõhub kõrge oksüdatsiooni- ja redutseerimispotentsiaaliga (ORP) mineraalide sidemeid tulekindlates maakides. Kullaosakestega toimub keemiline reaktsioon, mis jätab kulla rohkem kokkupuutesse tsüaniidiga. Olemasoleva tsüaniidimisprotsessi lisandina võib Extractech vähendada tsüaniidi kasutamist kuni 20–30%, suurendades samal ajal kulla saaki 3–5%.

Muud lisandid

Tsüaniidiprotsessi tõhustamiseks võib kasutada muid lisaaineid. Näiteks võivad mõned lisandid suurendada "tõhusa aktiivse hapniku" sisaldust paberimassis, mis on kasulik tsüaniidireaktsioonile. Neil võib olla ka selliseid funktsioone nagu dispersioon, mis aitab paberimassi täielikult hajutada ja suurendab tõhusat kontakti tsüaniidi ja kulla vahel. Lisaks võib neil olla lisandite eemaldamise funktsioon, mis kõrvaldab või nõrgendab paberimassis sisalduvate lisandite kahjulikku mõju kulla leostumisele. Kelaativad lisandid võivad suurendada kulla lahustumist ja kõrvaldada lisandid, mis mõjutavad kulla leostumist.

Protsessi optimeerimine tsüaniidis

pH kontroll

Tselluloosis sisalduv tsüaniid läbib hüdrolüüsireaktsiooni, mille käigus tekib HCN, millest osa lahusest lendub, mille tulemuseks on tsüaniidi kadu ja keskkonnareostus. Tsüaniidi leostumise ajal peab lahus säilitama teatud aluselisuse, et vältida tsüaniidi lagunemist. Kui aga tsüaniidilahuse leeliselisus on liiga kõrge, vähendab see kulla lahustumiskiirust. Seetõttu on täpne pH kontroll tõhusa tsüaniidimise jaoks ülioluline.

Leostumise aeg

Leostumise aja pikenedes kulla leostumiskiirus esialgu tõuseb. Kuid pärast teatud hetke leostumisaja edasine pikendamine ei suurenda oluliselt kulla leostumiskiirust. Seega on vaja tagada sobiv leostumisaeg, et saavutada kulla tõhus kaevandamine ilma tarbetu ressursside ja ajakuluta.

Hapnikuvarustus

Oksüdantide, nagu puhas hapnik või muud oksiidid, kasutamine leostusprotsessis võib leostuskeskkonda parandada. Näiteks hapniku-vaigu leostumise protsessis võib hapniku lisamine tõhusalt suurendada kulla ja hõbeda leostumise kiirust, kiirendada leostumiskiirust, lühendada leostumisaega ning vähendada tsüaniidi ja plii nitraadi tarbimist.

Järeldus

Tulekindlatest maakidest kulla ekstraheerimise tsüaniidiprotsessi tõhustamine nõuab sobivate eeltöötlustehnoloogiate kombinatsiooni, tõhusate lisandite kasutamist ja protsessi täpset optimeerimist. Eeltöötlusmeetodid, nagu bakteriaalne oksüdatsioon ja autoklaavoksüdatsioon, pakuvad traditsioonilise röstimisega võrreldes keskkonnasõbralikumaid ja tõhusamaid alternatiive. Lisandid võivad mängida otsustavat rolli tsüaniidi tarbimise vähendamisel ja kulla taaskasutamise suurendamisel. Protsessi parameetreid, nagu pH, leostumise aeg ja hapnikuvarustus, hoolikalt kontrollides saab kullakaevandustööstus parandada tulekindlate maakide kaevandamise efektiivsust, muutes kaevandamisprotsessi jätkusuutlikumaks ja majanduslikult elujõulisemaks.