Жайылған алтын рудалары үшін шламды цианидтеу процесі

1. кіріспе

Алтын өндіру өнеркәсібінің үздіксіз дамуымен оңай өңделетін алтын кенінің ресурстары бірте-бірте азайып келеді. Сондықтан мышьяк – сурьма вена – диссеминирленген түрдегі алтын рудалары сияқты отқа төзімді алтын рудаларының байыту және балқыту процестерін зерттеудің маңызы зор. Бұл кендер комплектімен сипатталады

x миералогия, мұнда арсенопирит пен стибнит ганг минералдарымен диссеминацияланған түрде тығыз байланысты, бұл алтын алуды қиындатады. Толық шламды цианидтеу процесі алтын алудың кең таралған әдісі болып табылады, бірақ кеннің бұл түрі үшін ол жиі алтынды сілтісіздендірудің төмен жылдамдығы және реагенттің жоғары шығыны сияқты мәселелерге тап болады. Бұл процесті оңтайландыру алтын кеніштерінің ресурстарды пайдалану қарқыны мен экономикалық пайдасын тиімді жақсартуға мүмкіндік береді.

2. Мышьяк – сурьма вена – диссеминирленген түрдегі алтын кендерінің сипаттамасы

2.1 Минералогиялық құрамы

Мышьяк – сурьма венасында – шашыранды типті алтын кендері, арсенопирит және стибнит – алтынды өндіруге әсер ететін негізгі минералдар. Кендегі табиғи алтын бөлшектерінің өлшемдері өте біркелкі емес. Олар негізінен пирит пен арсенопириттің жарықтары мен түйіршік аралық кеңістігінде таралған немесе олардың ішінде оралған. Кейде алтын стибнитпен бірге өмір сүреді және оның бір бөлігі лимонит немесе кварц сияқты ганга минералдарына енеді. Кендегі пириттің бір бөлігі ганг минералдарында ұсақ түйіршікті диссеминация түрінде болады және арсенопиритпен және марказитпен тығыз симбиотикалық байланыста болады. Арсенопирит әдетте салыстырмалы түрде ұсақ бөлшектерге ие және пиритпен тығыз байланысты. Кен құрылымы негізінен вена – диссеминирленген, көп бөлігі стибнит пен арсенопирит ганга минералдарымен шашыранды түрде өскен.

2.2 Зиянды элементтер

Кенде мышьяк (As) мен сурьманың (Sb) болуы алтынды цианидті сілтісіздендіру үшін өте қолайсыз. Бұл элементтер әрекеттесе алады цианид және цианидтеу процесінде оттегі көп мөлшерде реагенттерді тұтынады және алтынның шаймалану жылдамдығын төмендетеді. Мысалы, мышьяк цианид ерітіндісінде әртүрлі мышьяк бар қосылыстар түзе алады, олар цианидті тұтынып қана қоймайды, сонымен қатар алтын бөлшектерінің бетінде пассивациялық пленкалар түзуі мүмкін, бұл алтын мен цианид иондарының байланысына кедергі келтіруі мүмкін.

3. Барлығы - шламды цианидтеу процесіндегі бар проблемалар

3.1 Алтынды сілтілеудің төмен деңгейі

Тікелей – мышьяк – сурьма вена – диссеминирленген алтын рудаларын шламды цианидтеу көбінесе алтынды сілтісіздендірудің төмен жылдамдығына әкеледі. Күрделі минералогиялық құрамы мен зиянды элементтерінің болуына байланысты алтынды цианидпен толық еріту қиын. Кейбір кендер үшін тікелей барлық шламды цианидтеуден қалпына келтіру жылдамдығы шамамен 47.62% құрайды.

3.2 Реагенттің жоғары тұтынуы

Цианидтеу процесі шаймалау агенті ретінде көп мөлшерде цианидті қажет етеді. Бірақ мышьяк, сурьма және басқа да зиянды элементтер болған жағдайда цианидті тұтыну айтарлықтай артады. Сонымен қатар, кенде кейбір сульфидті минералдардың болуы да цианидпен әрекеттесіп, реагент шығынын одан әрі арттырады. Мысалы, сульфидті минералдардың цианидпен әрекеттесуі әртүрлі циано – комплекстер түзіп, суспензиядағы бос цианид концентрациясын төмендетеді және алтынның шаймалануын баяулатады.

4. Барлығына арналған оңтайландыру стратегиялары - шламды цианидтеу процесі

4.1 Алдын ала өңдеу әдістері

4.1.1 Сілтілі сілтісіздендіруді алдын ала өңдеу

NaOH-ны сілтілі сілтісіздендіру агенті ретінде пайдалану кейбір зиянды элементтерді тиімді жоя алады. Ортогональды факторлық тәжірибелер арқылы кейбір кендер үшін минералды ұнтақтау 200 тор 85%, сілтілі шаймалау концентрациясы 60 кг/т, сілтілі сілтісіздендіру уақыты 32 сағ, сілтілі сілтісіздендіру температурасы 26 °C болғанда, сілтілі сілтісіздендіру эффектісін жақсартуға болатыны анықталды. Сілтілі сілтісіздендіру құрамында мышьяк пен сурьманы бар кейбір минералдарды белгілі бір дәрежеде ерітіп, олардың цианидтеу процесіне кері әсерін азайтады.

4.1.2 Қышқылмен алдын ала өңдеу

Acid pretreatment, such as using nitric acid (HNO₃) and hydrochloric acid (HCl), can also be effective. Acid pretreatment can reduce cyanide consumption. For example, after acid pretreatment, cyanide consumption can be reduced by 340 - 210 mg/L respectively, and the corresponding gold recovery rates can increase to 98.87% and 95.11%. Acid pretreatment can dissolve some көміртегіate minerals and part of the sulfide minerals in the ore, reducing the interference of these minerals in the cyanidation process.

4.1.3 Қуыруға арналған алдын ала өңдеу

Кенді 600 - 1000 °C температурада цианидтеу алдында 0.5 - 2 сағат қуыру да жақсы нәтижелерге қол жеткізуге болады. Қуырылған үлгілердегі цианидтеу нәтижелері цианидті тұтыну 1150 мг/л-ге күрт төмендегенін және алтын алу жылдамдығы 5.2%-ға артқанын көрсетеді. Сонымен қатар, құрамында мышьяк, сурьма, кадмий және MERCURY қуырылған үлгіде (1000 °C-та 2 сағат қуырылған) айтарлықтай азаяды. Қуыру сульфидті минералдарды металл оксидтеріне айналдыра алады, бұл алтынды цианидті шаймалау үшін қол жетімді етеді.

4.2 Цианидтеу шарттарын оңтайландыру

4.2.1 Цианид концентрациясы

Әртүрлі сипаттамалары бар кендер үшін сәйкес цианид концентрациясын анықтау қажет. Құрамында мышьяк пен сурьма мөлшері жоғары 10.5 ppm алтыны бар кен үлгісінің бірінші түрі үшін цианидтің оңтайлы концентрациясы 4000 мг/л, ал екінші типтегі алтын мөлшері төмен (2.5 промилле), бірақ күміс мөлшері жоғары (160 промилле) руда үлгісі үшін оңтайлы цианид концентрациясы 2500 мг/л құрайды. Цианид концентрациясын кеннің қасиеттеріне сәйкес реттеу реагент қалдықтарын азайта отырып, алтынды тиімді шаймалауды қамтамасыз ете алады.

4.2.2 рН мәні

Цианидтеу ерітіндісінің рН мәні де шаймалау әсеріне айтарлықтай әсер етеді. Бірінші үлгі үшін оңтайлы рН 11.1. ал екінші үлгі үшін оңтайлы рН 10.5. Сәйкес рН мәнін сақтау цианид ерітіндісінің тұрақтылығын қамтамасыз етеді және алтын мен цианид иондары арасындағы реакцияны ынталандырады.

4.2.3 Цианидтеу уақыты

Цианидтеу уақытын да оңтайландыру керек. Жоғарыда аталған үлгілердің екі түрі үшін де сәйкес цианидтеу уақыты 24 сағ. Цианидтеу уақытын ұзарту міндетті түрде алтын алу жылдамдығын айтарлықтай арттырмауы мүмкін, бірақ өндіріс шығындарын арттырады. Сондықтан цианидтеу уақытын анықтау өндіріс тиімділігін арттыру үшін өте маңызды.

4.2.4 Тотықтырғыштарды қолдану

H₂O₂ (0.015 М), ауа (0.15 л/мин) немесе H₂O₂ мен ауа қоспасы сияқты тотықтырғыштарды пайдалану алтын алу кинетикасын жақсартуы мүмкін. Олардың ішінде сілтісіздендіру кинетикасына ауаны айдау ең маңызды тиімді әсер етеді. Тотықтырғыштар кендегі кейбір тотықсызданған заттарды тотыққан түрге айналдырып, алтынның еруіне ықпал ете алады.

5. Жағдайлар

Ганьсудағы алтын кенішінде мышьяк-сурьма венасы- диссеминацияланған алтын рудасының жалпы шламды цианидтеу процесі оңтайландырылған. NaOH-мен сілтілі сілтісіздендіруді алдын ала өңдеу, ұнтақтау жұқалығын, сілтілі сілтілеу концентрациясын, уақытын және температурасын оңтайландыру, содан кейін тиісті NaCN концентрациясы және цианидтеу уақыты бар цианидтеуді жүргізу арқылы цианидті шаймалау жылдамдығы бастапқы 47.62%-дан 85.04%-ға дейін өсті. Басқа жағдайда, күрделі кен құрамы бар алтын кен орнында қышқылды алдын ала өңдеуден кейін және қуыру алдын ала өңдеуден кейін, содан кейін Цианидтеу шарттары, алтын алу көрсеткіші айтарлықтай жақсарды және цианидті тұтыну тиімді төмендеді.

6. қорытынды

Мышьяк - сурьма веналы - шашыранды түрдегі алтын рудалары үшін барлық шламды цианидтеу процесін оңтайландыру алтын өндіру тиімділігін арттырудың және өндіріс шығындарын азайтудың тиімді әдісі болып табылады. Сілтілі сілтісіздендіру, қышқылмен алдын ала өңдеу және күйдіру алдын ала өңдеу сияқты тиісті алдын ала өңдеу әдістерін таңдау және цианид концентрациясын, рН мәнін, циандау уақытын және тотықтырғыштарды пайдалануды қоса цианидтеу шарттарын оңтайландыру арқылы алтынды сілтілеу жылдамдығы мен реагентті тұтынуда айтарлықтай жақсартуларға қол жеткізуге болады. Әртүрлі алтын кеніштері ең жақсы экономикалық және экологиялық пайдаға қол жеткізу үшін өздерінің кен сипаттамаларына сәйкес оңтайландыру стратегияларын таңдауы керек.