Tutkimus hiilipitoisen Carlin-tyyppisen kultamalmin syanidiliuotuksesta

esittely

Hiilipitoisille Carlin-tyyppisille kultamalmeille on ominaista laaja levinneisyys ja suuret varannot. Ne asettavat kuitenkin merkittäviä haasteita kullan louhintaprosessille. Nämä malmit sisältävät tyypillisesti hiiltä alkuainekoostumuksessaan, ja kultahiukkaset ovat hienojakoisessa muodossa. Arseenin ja hiilen läsnäolo johtaa kahteen merkittävään ongelmaan: kullan kapseloitumiseen ja hiilen kultaa ryöstövaikutukseen, mikä johtaa erittäin alhaisiin suoran syanidin liukenemisnopeuksiin. Tämän seurauksena niitä pidetään kaksinkertaisesti tulenkestävinä malmeina tai sitkeinä malmeina, jotka edustavat maailmanlaajuisesti tunnustettua asemaa kullankaivuun alalla.

Syanidin liuotuksen ongelma hiilipitoisissa Carlin-tyyppisissä kultamalmeissa

Kullan kapselointi

Hiilipitoisten Carlin-tyyppisten kultamalmien sulfidimineraalit usein kapseloivat kultahiukkaset. Tämä fyysinen este estää syanidiliuoksen ja kullan välisen suoran kosketuksen, mikä vähentää merkittävästi liuotusprosessin tehokkuutta. Esimerkiksi monissa tällaisia ​​malmeja sisältävissä kaivoksissa suuri osa kullasta jää loukkuun sulfidimatriisiin, johon syanidiliuotusaine ei pääse käsiksi.

Hiilen kultaryöstövaikutus

Näiden malmien hiilipitoisilla aineilla on voimakas affiniteetti kultasyanidikomplekseihin. Syanidin liuotusprosessin aikana, kun kulta liukenee ja muodostaa syanidikomplekseja, hiilipitoiset aineet voivat adsorboida näitä komplekseja ja "ryöstää" tehokkaasti kullan liuoksesta. Tämä ei ainoastaan ​​johda kullan talteenottoasteen laskuun, vaan aiheuttaa myös merkittäviä häviöitä uuttoprosessissa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että malmin erityyppiset hiilit, kuten alkuainehiili, orgaaninen hiili ja epäorgaaninen hiili, vaikuttavat kaikki vaihtelevassa määrin tähän kullan ryöstövaikutukseen. Erityisesti alkuainehiilellä on samanlainen adsorptiokäyttäytyminen kuin aktiivihiilellä , joka voi adsorboida voimakkaasti kultasyanidikomplekseja.

Syanidin liuotuskokeita koskeva tutkimus

Suora syanidin liuotus

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että hiilipitoisten Carlin-tyyppisten kultamalmien suora syanidiliuotus tuottaa erittäin alhaisen kullan talteenoton. Joissakin tapauksissa, jopa käytettäessä edistyneitä syanidiliuotusmenetelmiä, kuten hiiltä sellussa (CIP) tai hartsia sellussa (RIP), talteenottoaste on edelleen pettymyksen alhainen. Esimerkiksi eräässä kokeessa suoran syanidiliuotuksen kullan talteenottoaste oli vain 12.9 %, mikä korostaa tämän lähestymistavan tehottomuutta tällaisten tulenkestävien malmien kohdalla.

Syanidin liuotuksen parantamiseen tarkoitetut esikäsittelymenetelmät

paisto

Pasutus on perinteinen esikäsittelymenetelmä. Malmia kuumentamalla hiilipitoiset aineet poistuvat CO:na ja CO₂:na, ja pyriitti hajoaa rautaoksideiksi. Tämä prosessi paljastaa aiemmin kapseloidun kullan, mikä tekee siitä helpommin syanidiliuotukseen soveltuvan. Pasutus vaatii kuitenkin hienojakoisen, alle kymmenen meshin syötön, vähintään neljän tunnin viipymäajan sekä uunin lämpötilan ja ilmakehän tarkan hallinnan. Alle noin 500 °C:n lämpötilat tai hieman pelkistävä ilmakehä voivat johtaa epätäydelliseen pasutukseen, mikä johtaa kullan uuton dramaattiseen vähenemiseen. Lisäksi 550 °C:ssa ja sitä korkeammassa lämpötilassa pyriitti muuttuu tulenkestäväksi hematiitiksi, josta kultaa ei voida liuottaa tehokkaasti syanidilla. Lisäksi pasutus vaatii uunin syötteen kallista kuivaamista ja uunikaasujen tiukkaa päästöjen hallintaa. Vaikka sillä voidaan saavuttaa 85–87 %:n kullan uuttoprosentti malmeista, jotka sisältävät 13 grammaa kultaa tonnia kohden, pasuttamisesta on sen korkeiden pääomakustannusten ja monimutkaisten käyttöolosuhteiden vuoksi luovuttu sopivana vaihtoehtona monille hiilipitoisille Carlin-tyyppisille kultamalmiesiintymille.

Kemiallinen hapetus

Kemiallinen hapetus on osoittanut suurta potentiaalia hiilipitoisten Carlin-tyyppisten kultamalmien käsittelyssä. Vesipitoisten sellujen hapettavat aineet voivat poistaa hiilipitoisten materiaalien haitalliset vaikutukset. Esimerkiksi kloorin käyttöä esikäsittelyaineena on tutkittu laajasti. Tarvittavan kloorin määrä vaihtelee kuitenkin malmin tulenkestävän luonteen mukaan. Lievästi tulenkestävät malmit saattavat tarvita vain 10–20 kg klooria tonnia kohden syanidointiesikäsittelyssä, jotta saavutetaan 83 %:n tai suurempi kullan uutto myöhemmässä syanidoinnissa. Toisaalta erittäin tulenkestävät malmit saattavat tarvita yli 100 kg klooria tonnia kohden esikäsittelyprosessissa. Myös muita hapettavia aineita, kuten vetyperoksidia, natriumhypokloriittia ja kaliumpermanganaattia, on tutkittu. Esimerkiksi natriumhypokloriitti voi paitsi hapettaa sulfidimineraaleja paljastaen kapseloidun kullan, myös passivoita hiilipitoiset materiaalit, mikä vähentää niiden kullan ryöstövaikutusta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että joissakin tapauksissa natriumhypokloriitin käyttö esikäsittelyaineena voi parantaa merkittävästi kullan talteenottoastetta myöhemmässä syanidiliuotuksessa.

Bakteerien hapettuminen

Bakteerihapetus on nouseva ja ympäristöystävällinen esikäsittelymenetelmä. Sekalaisia ​​asidofiilisiä bakteereja voidaan käyttää malmin sulfidimineraalien hapettamiseen. Tämä prosessi ratkaisee tehokkaasti kullan kapselointiongelman sulfideilla. Bakteerihapetuksen aikana bakteerit metaboloivat sulfidimineraaleja hajottamalla ne ja vapauttamalla kapseloidun kullan. Samanaikaisesti aktiivihiilen käyttö myöhemmässä syanidiliuotusprosessissa voi hyödyntää sen kilpailevaa adsorptiokykyä ja torjua hiilipitoisten aineiden kultaa ryöstävää vaikutusta. Esimerkiksi Yunnanissa sijaitsevalla hiilipitoisella Carlin-tyyppisellä kultaesiintymällä tehdyssä tutkimuksessa kullan talteenottoaste nousi 82.39 %:iin bakteerihapetuksen ja hiili-sellussa-syanidoinnin yhdistelmän avulla, kun taas syanidireagenssin kulutus väheni 49.68 %. Tämä osoittaa, että bakteerihapetus-hiilisyanidiliuotusprosessi on tehokas menetelmä hiilipitoisten Carlin-tyyppisten kultamalmien käsittelyyn.

Yhteenveto

Hiilipitoiset Carlin-tyyppiset kultamalmit asettavat merkittäviä haasteita syanidiliuotusprosessille kullan kapseloinnin ja hiilen kultaa ryöstövaikutuksen vuoksi. Vaikka suora syanidiliuotus on yleensä tehotonta, erilaiset esikäsittelymenetelmät, kuten pasutus, kemiallinen hapetus ja bakteerihapetus, tarjoavat potentiaalisia ratkaisuja. Jokaisella menetelmällä on omat etunsa ja rajoituksensa kullan talteenoton, kustannusten ja ympäristövaikutusten suhteen. Näistä bakteerihapetus - hiilisyanidiliuotus ja tietyt kemialliset hapetusmenetelmät näyttävät lupaavilta näiden tulenkestävien malmien tehokkaassa käsittelyssä. Lisätutkimuksia kuitenkin tarvitaan vielä näiden prosessien optimoimiseksi, kustannusten vähentämiseksi ja niiden ympäristöystävällisyyden parantamiseksi, jotta kullan louhinta hiilipitoisista Carlin-tyyppisistä kultamalmeista olisi tehokkaampaa ja kestävämpää.