탄소질 칼린형 금광석의 시안화물 침출에 관한 연구

개요

탄소질 칼린형 금광석은 광범위한 분포와 대규모 매장량을 특징으로 하지만, 금 추출 공정에서 상당한 어려움을 야기합니다. 이 광석은 일반적으로 원소 구성에 탄소를 함유하고 있으며 , 금 입자는 미세하게 분산된 형태로 존재합니다. 비소와 탄소의 존재는 금의 캡슐화와 탄소의 금 흡수 억제라는 두 가지 주요 문제를 초래하여 직접 시안화 침출 수율을 극히 낮춥니다. 결과적으로, 이러한 광석은 이중 난용성 광석 또는 난채광석으로 간주되며, 금 채굴 분야에서 세계적으로 인정받는 난제입니다.

탄소질 칼린형 금광석의 시안화물 침출 문제

금 캡슐화

탄질 칼린형 금광석에 함유된 황화광물은 종종 금 입자를 둘러싸고 있습니다. 이러한 물리적 장벽은 시안화 용액과 금 사이의 직접적인 접촉을 막아 침출 공정의 효율을 크게 저하시킵니다. 예를 들어, 이러한 광석을 함유하는 많은 광산에서 상당량의 금이 황화물 매트릭스 내에 갇혀 시안화 침 출제에 접근할 수 없는 상태로 남아 있습니다.

탄소의 금 강도 효과

이러한 광석에 함유된 탄소질 물질은 금 시안화물 착물에 대한 강한 친화력을 가지고 있습니다. 시안화물 침출 과정에서 금이 용해되어 시안화물 착물을 형성할 때, 탄소질 물질이 이러한 착물을 흡착하여 용액에서 금을 효과적으로 "빼앗아" 버립니다. 이는 금 회수율을 낮출 뿐만 아니라 추출 과정에서 상당한 손실을 초래합니다. 연구에 따르면 광석에 함유된 다양한 종류의 탄소, 즉 원소 탄소, 유기 탄소, 무기 탄소 등이 모두 이러한 금 흡착 효과에 각기 다른 정도로 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 특히 원소 탄소는 활성탄 과 유사한 흡착 특성을 보이며 , 금 시안화물 착물을 강하게 흡착할 수 있습니다.

시안화물 침출 실험 연구

직접 시안화물 침출

수많은 연구에 따르면 탄소질 칼린형 금광석에 대한 시안화물 직접 침출법은 금 회수율이 매우 낮습니다. 펄프 내 탄소(CIP) 또는 펄프 내 수지(RIP)와 같은 고급 시안화물 침출법을 사용하더라도 회수율이 실망스러울 정도로 낮은 경우가 있습니다. 예를 들어, 특정 실험에서 시안화물 직접 침출법의 금 회수율은 12.9%에 불과했는데, 이는 이러한 내화성 광석에 대한 이 방법이 효과적이지 않음을 보여줍니다.

시안화물 침출 개선을 위한 전처리 방법

굽는 데 알맞은

배소는 전통적인 전처리 방법입니다. 광석을 가열하면 탄소질 물질이 CO와 CO₂로 방출되고 황철석은 산화철로 분해됩니다. 이 공정은 이전에 캡슐화되어 있던 금을 노출시켜 시안화물 침출에 더 쉽게 접근할 수 있도록 합니다. 그러나 배소에는 마이너스 500 메시의 미세 공급물, 최소 550시간의 체류 시간, 그리고 용광로 내 온도와 분위기의 정밀한 제어가 필요합니다. 약 85°C 미만의 온도나 약간 환원적인 분위기는 배소가 불완전하게 진행되어 금 추출량이 크게 감소할 수 있습니다. 더욱이 87°C 이상에서는 황철석이 내화성 적철석으로 변하여 시안화물로 금을 효과적으로 침출할 수 없습니다. 또한, 배소는 용광로로 공급되는 금을 건조하는 데 많은 비용이 들고 용광로 가스의 배출을 엄격하게 관리해야 합니다. XNUMX톤당 XNUMX그램의 금을 함유한 광석에서 XNUMX~XNUMX%의 금 추출을 달성할 수 있지만, 자본 비용 요구 사항이 높고 운영 조건이 복잡하기 때문에 배소법은 많은 탄소질 칼린형 금광석 매장지에 적합한 대안으로 포기되었습니다.

화학적 산화

화학적 산화는 탄소질 칼린형 금광석 처리에 큰 잠재력을 보여주었습니다. 수성 펄프의 산화제는 탄소질 물질의 해로운 영향을 극복할 수 있습니다. 예를 들어, 전처리제로 염소를 사용하는 것이 광범위하게 연구되어 왔습니다. 그러나 필요한 염소의 양은 광석의 내화성에 따라 달라집니다. 내화성이 약한 광석은 시안화 전처리에서 톤당 83~100kg의 염소만 사용하여 후속 시안화에서 XNUMX% 이상의 금 추출률을 달성할 수 있습니다. 반면, 내화성이 높은 광석은 전처리 과정에서 톤당 XNUMXkg 이상의 염소가 필요할 수 있습니다. 과산화수소, 차아염소산나트륨, 과망간산칼륨과 같은 다른 산화제 또한 연구되었습니다. 예를 들어, 차아염소산나트륨은 황화물 광물을 산화시켜 캡슐화된 금을 노출시킬 뿐만 아니라 탄소질 물질을 부동태화하여 금 강탈 효과를 감소시킬 수 있습니다. 연구에 따르면, 어떤 경우에는 차아염소산나트륨을 전처리제로 사용하면 이후 시안화물 침출 시 금 회수율을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.

박테리아 산화

박테리아 산화는 새롭게 떠오르는 친환경 전처리 방법입니다. 혼합 호산성 박테리아를 사용하여 광석 내 황화물 광물을 산화시킬 수 있습니다. 이 공정은 황화물에 의한 금 캡슐화 문제를 효과적으로 해결합니다. 박테리아 산화 과정에서 박테리아는 황화물 광물을 대사하여 분해하고 캡슐화된 금을 방출합니다. 동시에, 후속 시안화물 침출 공정에서 활성탄을 사용하면 활성탄의 경쟁적 흡착 능력을 활용하여 탄소질 물질의 금 강탈 효과를 상쇄할 수 있습니다. 예를 들어, 윈난성의 탄소질 칼린형 금 광상에 대한 연구에서 박테리아 산화와 펄프 내 탄소 시안화 반응을 병행하여 금 회수율을 82.39%에 도달하고 시안화 시약 소비량을 49.68% 감소시켰습니다. 이는 박테리아 산화-시안화탄소 침출 공정이 탄소질 칼린형 금 광석 처리에 효과적인 방법임을 보여줍니다.

맺음말

탄소질 칼린형 금광석은 금 캡슐화와 탄소의 금 강탈 효과로 인해 시안화물 침출 공정에서 상당한 어려움을 겪습니다. 직접 시안화물 침출은 일반적으로 효과적이지 않지만, 배소, 화학적 산화, 박테리아 산화와 같은 다양한 전처리 방법이 잠재적인 해결책을 제시합니다. 각 방법은 금 회수, 비용 및 환경 영향 측면에서 고유한 장단점을 가지고 있습니다. 그중 박테리아 산화-시안화탄소 침출 및 특정 화학적 산화 방법은 이러한 내화성 광석을 효과적으로 처리하는 데 큰 가능성을 보여줍니다. 그러나 탄소질 칼린형 금광석에서 금을 추출하는 과정을 더욱 효율적이고 지속 가능하게 만들기 위해서는 이러한 공정을 최적화하고, 비용을 절감하고, 환경 친화성을 개선하기 위한 추가 연구가 여전히 필요합니다.