کل فرآیند سیانیداسیون لجن برای سنگ معدن طلای پراکنده

1. معرفی

با توسعه مداوم صنعت استخراج طلا، منابع سنگ معدن طلای فرآوری شده به تدریج در حال کاهش هستند. بنابراین، مطالعه فرآیندهای فرآوری و ذوب سنگ معدن طلای مقاوم، مانند سنگ معدن طلای با رگه آرسنیک-آنتیموان- نوع پراکنده، از اهمیت بالایی برخوردار است. این سنگ معدن‌ها با ... کامل مشخص می‌شوند.

کانی‌شناسی x، که در آن آرسنوپیریت و استیبنیت به صورت پراکنده با کانی‌های باطله ارتباط نزدیکی دارند و استخراج طلا را چالش‌برانگیز می‌کنند. فرآیند سیانیداسیون تمام لجن یک روش رایج برای استخراج طلا است، اما برای این نوع سنگ معدن، اغلب با مشکلاتی مانند نرخ پایین لیچینگ طلا و مصرف بالای معرف مواجه است. بهینه‌سازی این فرآیند می‌تواند به طور مؤثر نرخ بهره‌برداری از منابع و مزایای اقتصادی معادن طلا را بهبود بخشد.

۲. ویژگی‌های کانسنگ‌های طلای نوع آرسنیک - آنتیموان - پراکنده

۲.۱ ترکیب کانی‌شناسی

در سنگ معدن طلای نوع پراکنده آرسنیک-آنتیموان رگه‌ای، آرسنوپیریت و استیبنیت کانی‌های اصلی مؤثر بر استخراج طلا هستند. ذرات طلای طبیعی موجود در سنگ معدن، اندازه ذرات بسیار ناهمواری دارند. آنها عمدتاً در ترک‌ها و فضاهای بین دانه‌ای پیریت و آرسنوپیریت توزیع شده‌اند یا درون آنها پیچیده شده‌اند. گاهی اوقات، طلا با استیبنیت همزیستی دارد و بخشی از آن در کانی‌های باطله مانند لیمونیت یا کوارتز قرار دارد. بخشی از پیریت در سنگ معدن به صورت پراکنده‌های ریزدانه در کانی‌های باطله وجود دارد و رابطه همزیستی نزدیکی با آرسنوپیریت و مارکازیت دارد. آرسنوپیریت عموماً اندازه ذرات نسبتاً ریز دارد و ارتباط نزدیکی با پیریت دارد. ساختار سنگ معدن عمدتاً رگه‌ای پراکنده است و بیشتر استیبنیت و آرسنوپیریت به صورت پراکنده با کانی‌های باطله رشد کرده‌اند.

۲.۲ عناصر مضر

وجود آرسنیک (As) و آنتیموان (Sb) در سنگ معدن برای لیچینگ سیانیداسیون طلا بسیار نامطلوب است. این عناصر می‌توانند با ... واکنش دهند. سیانید و اکسیژن در فرآیند سیانیداسیون، مقدار زیادی از واکنشگرها را مصرف می‌کند و سرعت لیچینگ طلا را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، آرسنیک می‌تواند ترکیبات مختلف حاوی آرسنیک را در محلول سیانید تشکیل دهد که نه تنها سیانید را مصرف می‌کنند، بلکه ممکن است لایه‌های غیرفعال روی سطح ذرات طلا تشکیل دهند و مانع تماس بین یون‌های طلا و سیانید شوند.

۳. مشکلات موجود در فرآیند سیانیداسیون لجن

۳.۱ نرخ پایین لیچینگ طلا

سیانیداسیون مستقیم تمام لجنی کانسنگ‌های طلای نوع پراکنده آرسنیک-آنتیموان رگه‌ای اغلب منجر به نرخ لیچینگ پایین طلا می‌شود. به دلیل ترکیب کانی‌شناسی پیچیده و وجود عناصر مضر، حل شدن کامل طلا توسط سیانید دشوار است. برای برخی از کانسنگ‌ها، نرخ بازیابی سیانیداسیون مستقیم تمام لجنی تنها حدود ۴۷.۶۲٪ است.

۳.۲ مصرف بالای معرف

فرآیند سیانیداسیون به مقدار زیادی سیانید به عنوان عامل لیچینگ نیاز دارد. با این حال، در حضور آرسنیک، آنتیموان و سایر عناصر مضر، مصرف سیانید به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، وجود برخی از کانی‌های سولفیدی در سنگ معدن نیز می‌تواند با سیانید واکنش دهد و مصرف معرف را بیشتر افزایش دهد. به عنوان مثال، واکنش کانی‌های سولفیدی با سیانید می‌تواند کمپلکس‌های سیانو مختلفی تشکیل دهد که غلظت سیانید آزاد را در دوغاب کاهش داده و لیچینگ طلا را به تأخیر می‌اندازد.

۴. استراتژی‌های بهینه‌سازی برای همه - فرآیند سیانیداسیون لجن

۴.۱ روش‌های پیش تصفیه

۴.۱.۱ پیش تصفیه لیچینگ قلیایی

استفاده از NaOH به عنوان عامل لیچینگ قلیایی می‌تواند به طور موثری برخی از عناصر مضر را حذف کند. از طریق آزمایش‌های فاکتوریل متعامد، مشخص شده است که برای برخی از سنگ‌های معدنی، هنگامی که ظرافت آسیاب مواد معدنی -200 مش معادل 85٪ است، غلظت لیچینگ قلیایی 60 کیلوگرم بر تن، زمان لیچینگ قلیایی 32 ساعت و دمای لیچینگ قلیایی 26 درجه سانتیگراد است، اثر سیانیداسیون بعدی می‌تواند بهبود یابد. لیچینگ قلیایی می‌تواند برخی از مواد معدنی حاوی آرسنیک - و آنتیموان - را تا حدی حل کند و تأثیر منفی آنها را بر فرآیند سیانیداسیون کاهش دهد.

۴.۱.۲ پیش تصفیه اسیدی

پیش تصفیه اسیدی، مانند استفاده از اسید نیتریک (HNO₃) و اسید هیدروکلریک (HCl)، نیز می‌تواند مؤثر باشد. پیش تصفیه اسیدی می‌تواند مصرف سیانید را کاهش دهد. به عنوان مثال، پس از پیش تصفیه اسیدی، مصرف سیانید می‌تواند به ترتیب 340 تا 210 میلی‌گرم در لیتر کاهش یابد و میزان بازیابی طلای مربوطه می‌تواند به 98.87٪ و 95.11٪ افزایش یابد. پیش تصفیه اسیدی می‌تواند مقداری از ... را حل کند. کربنمواد معدنی و بخشی از کانی‌های سولفیدی موجود در سنگ معدن را حذف کرد و دخالت این کانی‌ها را در فرآیند سیانیداسیون کاهش داد.

۴.۱.۳ پیش تصفیه برشته کردن

برشته کردن سنگ معدن در دمای ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۰.۵ تا ۲ ساعت قبل از سیانیداسیون نیز می‌تواند نتایج خوبی داشته باشد. نتایج سیانیداسیون روی نمونه‌های برشته شده نشان می‌دهد که مصرف سیانید به میزان ۱۱۵۰ میلی‌گرم در لیتر به شدت کاهش می‌یابد و میزان بازیابی طلا ۵.۲ درصد افزایش می‌یابد. علاوه بر این، محتوای آرسنیک، آنتیموان، کادمیوم و MERCURY در نمونه برشته شده (برشته شده در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت) به طور قابل توجهی کاهش یافته است. برشته کردن می‌تواند کانی‌های سولفیدی را به اکسیدهای فلزی تبدیل کند و طلا را برای لیچینگ سیانیدی در دسترس‌تر سازد.

۴.۲ بهینه‌سازی شرایط سیانیداسیون

۴.۲.۱ غلظت سیانید

برای سنگ معدن‌هایی با ویژگی‌های متفاوت، غلظت مناسب سیانید باید تعیین شود. برای نمونه سنگ معدن نوع اول حاوی 10.5 ppm طلا با آرسنیک و آنتیموان بالا، غلظت بهینه سیانید 4000 میلی‌گرم در لیتر است، در حالی که برای نمونه سنگ معدن نوع دوم با محتوای طلای کم (2.5 ppm) اما محتوای نقره بالا (160 ppm)، غلظت بهینه سیانید 2500 میلی‌گرم در لیتر است. تنظیم غلظت سیانید بر اساس خواص سنگ معدن می‌تواند شستشوی کارآمد طلا را تضمین کند و در عین حال ضایعات واکنشگر را کاهش دهد.

مقدار pH 4.2.2

مقدار pH محلول سیانیداسیون نیز تأثیر قابل توجهی بر اثر لیچینگ دارد. برای نمونه اول، pH بهینه 11.1 و برای نمونه دوم، pH بهینه 10.5 است. حفظ مقدار pH مناسب می‌تواند پایداری محلول سیانید را تضمین کرده و واکنش بین یون‌های طلا و سیانید را افزایش دهد.

۴.۲.۳ زمان سیانیداسیون

زمان سیانیداسیون نیز باید بهینه شود. برای هر دو نوع نمونه ذکر شده در بالا، زمان سیانیداسیون مناسب 24 ساعت است. طولانی‌تر کردن زمان سیانیداسیون لزوماً میزان بازیابی طلا را به طور قابل توجهی افزایش نمی‌دهد، اما هزینه‌های تولید را افزایش می‌دهد. بنابراین، تعیین زمان سیانیداسیون مناسب برای بهبود راندمان تولید بسیار مهم است.

۴.۲.۴ استفاده از عوامل اکسیدکننده

استفاده از عوامل اکسیدکننده مانند H₂O₂ (0.015 مولار)، هوا (0.15 لیتر در دقیقه) یا مخلوطی از H₂O₂ و هوا می‌تواند سینتیک استخراج طلا را بهبود بخشد. در میان آنها، تزریق هوا بیشترین تأثیر مفید را بر سینتیک لیچینگ دارد. عوامل اکسیدکننده می‌توانند برخی از مواد احیا شده در سنگ معدن را به اشکال اکسید شده تبدیل کنند و انحلال طلا را افزایش دهند.

5. مطالعات موردی

در یک معدن طلا در گانسو، فرآیند سیانیداسیون تمام لجنی سنگ معدن طلای نوع پراکنده آرسنیک-آنتیموان-رگه‌ای بهینه شد. از طریق پیش تصفیه لیچینگ قلیایی با NaOH، بهینه‌سازی نرمی آسیاب، غلظت لیچینگ قلیایی، زمان و دما، و سپس انجام سیانیداسیون با غلظت NaCN و زمان سیانیداسیون مناسب، نرخ لیچینگ سیانید از ۴۷.۶۲٪ اولیه به ۸۵.۰۴٪ افزایش یافت. در مورد دیگر، در یک کانسار طلا با ترکیب سنگ معدن پیچیده، پس از پیش تصفیه اسیدی و پیش تصفیه برشته کردن، و سپس تنظیم ... شرایط سیانیداسیون، میزان بازیابی طلا به طور قابل توجهی بهبود یافت و مصرف سیانید به طور موثری کاهش یافت.

6. نتیجه

بهینه‌سازی فرآیند سیانیداسیون تمام لجنی برای کانسنگ‌های طلای نوع پراکنده آرسنیک-آنتیموان-رگه‌ای، روشی مؤثر برای بهبود راندمان استخراج طلا و کاهش هزینه‌های تولید است. با انتخاب روش‌های پیش‌فرآوری مناسب مانند لیچینگ قلیایی، پیش‌فرآوری اسیدی و پیش‌فرآوری تشویه و بهینه‌سازی شرایط سیانیداسیون شامل غلظت سیانید، مقدار pH، زمان سیانیداسیون و استفاده از عوامل اکسیدکننده، می‌توان پیشرفت‌های قابل‌توجهی در میزان لیچینگ طلا و مصرف معرف‌ها به دست آورد. معادن طلای مختلف باید استراتژی‌های بهینه‌سازی را با توجه به ویژگی‌های کانسنگ خود انتخاب کنند تا به بهترین مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی دست یابند.