Koko liman syanidointiprosessi hajakuormitetuille kultamalmeille

1. Esittely

Kullankaivosteollisuuden jatkuvan kehityksen myötä helposti prosessoitavien kultamalmien varat vähenevät vähitellen. Siksi on erittäin tärkeää tutkia tulenkestävien kultamalmien, kuten arseeni-antimonijuonteisten ja hajakuormitettujen kultamalmien, rikastus- ja sulatusprosesseja. Näille malmeille on ominaista täydellinen

x-mierologia, jossa arseenikiisu ja stibniitti ovat läheisesti sidoksissa sivukivimineraaleihin hajallaan olevassa muodossa, mikä tekee kullan louhinnasta haastavaa. Pelkästään limasta koostuva syanidointiprosessi on yleinen menetelmä kullan louhintaan, mutta tämän tyyppiselle malmille on usein ongelmia, kuten alhainen kullan liuotusnopeus ja korkea reagenssien kulutus. Tämän prosessin optimointi voi tehokkaasti parantaa resurssien käyttöastetta ja kultakaivosten taloudellisia hyötyjä.

2. Arseenin, antimonisuonen ja hajakuormitettujen kultamalmien ominaisuudet

2.1 Mineraloginen koostumus

Arseeni-antimonijuonteisissa kultamalmeissa arseenipyriitti ja stibniitti ovat tärkeimmät kullan uuttoon vaikuttavat mineraalit. Malmin luonnollisilla kultahiukkasilla on erittäin epätasainen hiukkaskoko. Ne ovat pääasiassa jakautuneet pyriitin ja arseenipyriitin halkeamiin ja rakeiden välisiin tiloihin tai ovat niiden sisällä. Joskus kultaa esiintyy rinnakkain stibniitin kanssa, ja osa siitä on uponnut gangimineraaleihin, kuten limoniittiin tai kvartsiin. Osa malmin pyriitistä esiintyy hienorakeisena jakautumana gangimineraaleissa ja sillä on läheinen symbioottinen suhde arseenipyriitin ja markasiitin kanssa. Arseenipyriitillä on yleensä suhteellisen hienojakoinen hiukkaskoko ja se liittyy läheisesti pyriittiin. Malmin rakenne on pääasiassa suonittain jakautunut, ja useimmat stibniitti ja arseenipyriitti ovat kasvaneet gangimineraalien joukkoon gangimineraaleissa gangimineraaleissa gangimineraaleissa gangimineraaleissa.

2.2 Haitalliset alkuaineet

Arseenin (As) ja antimonin (Sb) läsnäolo malmissa on erittäin epäedullista kullan syanidointiliuotuksen kannalta. Nämä alkuaineet voivat reagoida syanidin ja hapen kanssa syanidointiprosessissa, kuluttaen suuren määrän reagensseja ja vähentäen kullan liuotusnopeutta. Esimerkiksi arseeni voi muodostaa syanidiliuokseen erilaisia ​​arseenia sisältäviä yhdisteitä, jotka eivät ainoastaan ​​kuluta syanidia, vaan voivat myös muodostaa passivointikalvoja kultahiukkasten pinnalle estäen kullan ja syanidi-ionien välisen kosketuksen.

3. Liman syanidointiprosessissa esiintyvät ongelmat

3.1 Alhainen kullan liuotusnopeus

Arseeni-antimonijuonteisten kultamalmien suora limasyanidointi johtaa usein alhaiseen kullan liuotusasteeseen. Monimutkaisen mineralogisen koostumuksen ja haitallisten alkuaineiden läsnäolon vuoksi kultaa on vaikea liuottaa kokonaan syanidilla. Joillakin malmeilla suoran limasyanidoinnin talteenottoaste on vain noin 47.62 %.

3.2 Korkea reagenssin kulutus

Syanidointiprosessi vaatii suuren määrän syanidia liuotusaineena. Arseenin, antimonin ja muiden haitallisten alkuaineiden läsnä ollessa syanidin kulutus kasvaa kuitenkin merkittävästi. Lisäksi jotkut malmissa olevat sulfidimineraalit voivat reagoida syanidin kanssa, mikä lisää reagenssien kulutusta entisestään. Esimerkiksi sulfidimineraalien ja syanidin reaktio voi muodostaa erilaisia ​​syanokomplekseja, mikä vähentää vapaan syanidin pitoisuutta lietteessä ja hidastaa kullan liuottumista.

4. Optimointistrategiat liman kokonaissyanidointiprosessille

4.1 Esikäsittelymenetelmät

4.1.1 Alkalinen liuotuksen esikäsittely

NaOH:n käyttö emäksisenä liuotusaineena voi tehokkaasti poistaa joitakin haitallisia alkuaineita. Ortogonaalisten faktorikokeiden avulla on määritetty, että joidenkin malmien syanidointivaikutusta voidaan parantaa, kun mineraalien jauhatushienous on -200 mesh (85 %), emäksinen liuotuspitoisuus on 60 kg/t, liuotusaika on 32 tuntia ja liuotuslämpötila 26 °C. Emäksinen liuotus voi liuottaa joitakin arseenia ja antimonia sisältäviä mineraaleja jossain määrin, mikä vähentää niiden negatiivista vaikutusta syanidointiprosessiin.

4.1.2 Happokäsittely

Myös happoesikäsittely, kuten typpihapolla (HNO₃) ja suolahapolla (HCl), voi olla tehokasta. Happoesikäsittely voi vähentää syanidin kulutusta. Esimerkiksi happoesikäsittelyn jälkeen syanidin kulutusta voidaan vähentää 340–210 mg/l, ja vastaavat kullan talteenottoasteet voivat nousta 98.87 %:iin ja 95.11 %:iin. Happoesikäsittely voi liuottaa joitakin karbonaattimineraaleja ja osan sulfidimineraaleista malmissa, mikä vähentää näiden mineraalien häiriötä syanidointiprosessissa.

4.1.3 Paahtamisen esikäsittely

Malmin pasuttaminen 600–1000 °C:ssa 0.5–2 tuntia ennen syanidointia voi myös saavuttaa hyviä tuloksia. Paahdettujen näytteiden syanidointitulokset osoittavat, että syanidin kulutus vähenee dramaattisesti 1150 mg/l ja kullan talteenottoaste kasvaa 5.2 %. Lisäksi arseenin, antimonin, kadmiumin ja elohopean pitoisuudet pasutetussa näytteessä (paahdettu 1000 °C:ssa 2 tuntia) vähenevät merkittävästi. Pasuttaminen voi muuttaa sulfidimineraaleja metallioksideiksi, mikä tekee kullasta helpommin saatavilla olevan syanidiliuotuksen kannalta.

4.2 Syanidointiolosuhteiden optimointi

4.2.1 Syanidipitoisuus

Eri ominaisuuksiltaan erilaisille malmeille on määritettävä sopiva syanidipitoisuus. Ensimmäisen tyyppiselle malminäytteelle, joka sisältää 10.5 ppm kultaa ja jossa on paljon arseenia ja antimonia, optimaalinen syanidipitoisuus on 4000 mg/l, kun taas toisen tyyppiselle malminäytteelle, jonka kultapitoisuus on alhainen (2.5 ppm) mutta korkea (160 ppm), optimaalinen syanidipitoisuus on 2500 mg/l. Syanidipitoisuuden säätäminen malmin ominaisuuksien mukaan voi varmistaa tehokkaan kullan liuotuksen ja vähentää samalla reagenssihukkaa.

4.2.2 pH-arvo

Syanidointiliuoksen pH-arvolla on myös merkittävä vaikutus liuotusvaikutukseen. Ensimmäisen näytteen optimaalinen pH on 11.1 ja toisen näytteen optimaalinen pH on 10.5. Sopivan pH-arvon ylläpitäminen voi varmistaa syanidiliuoksen stabiilisuuden ja edistää kullan ja syanidi-ionien välistä reaktiota.

4.2.3 Syanidointiaika

Myös syanidointiaika tulisi optimoida. Molemmille edellä mainituille näytetyypeille sopiva syanidointiaika on 24 tuntia. Syanidointiajan pidentäminen ei välttämättä lisää kullan talteenottoastetta merkittävästi, mutta se lisää tuotantokustannuksia. Siksi sopivan syanidointiajan määrittäminen on ratkaisevan tärkeää tuotantotehokkuuden parantamiseksi.

4.2.4 Hapettavien aineiden käyttö

Hapettavien aineiden, kuten H₂O₂:n (0.015 M), ilman (0.15 l/min) tai H₂O₂:n ja ilman seoksen, käyttö voi parantaa kullan uuttokinetiikkaa. Näistä ilman injektoinnilla on merkittävin hyödyllinen vaikutus liuotuskinetiikkaan. Hapettavat aineet voivat muuttaa joitakin malmin pelkistyneitä aineita hapettuneiksi muodoiksi, mikä edistää kullan liukenemista.

5. Tapaustutkimukset

Gansun kultakaivoksessa optimoitiin arseeni-antimonijuonteisen kultamalmin limasta koostuvan syanidointiprosessi. Alkalisella NaOH-liuotusesikäsittelyllä, jauhatushienouden, emäksisen liuotuspitoisuuden, ajan ja lämpötilan optimoinnilla sekä syanidoinnin suorittamisella sopivalla NaCN-pitoisuudella ja syanidointiajalla syanidin liuotusnopeus nousi alkuperäisestä 47.62 prosentista 85.04 prosenttiin. Toisessa tapauksessa monimutkaisen malmikoostumuksen omaavassa kultaesiintymässä kullan talteenottoaste parani merkittävästi happoesikäsittelyn ja pasutusesikäsittelyn sekä syanidointiolosuhteiden säätämisen jälkeen ja syanidin kulutus väheni tehokkaasti.

6. Päätelmä

Limaisen syanidointiprosessin optimointi arseeni-antimonijuonteisille kultamalmeille on tehokas tapa parantaa kullan uuton tehokkuutta ja vähentää tuotantokustannuksia. Valitsemalla sopivat esikäsittelymenetelmät, kuten emäksinen liuotus, happoesikäsittely ja pasutusesikäsittely, ja optimoimalla syanidointiolosuhteita, kuten syanidipitoisuus, pH-arvo, syanidointiaika ja hapettimien käyttö, voidaan saavuttaa merkittäviä parannuksia kullan liuotusnopeuteen ja reagenssien kulutukseen. Eri kultakaivosten tulisi valita optimointistrategiat omien malmiensa ominaisuuksien mukaan parhaiden taloudellisten ja ympäristöhyötyjen saavuttamiseksi.