Todo o processo de cianetação de lodo para minérios de ouro do tipo disseminado

1. Introdução

Com o desenvolvimento contínuo da indústria de mineração de ouro, os recursos de minério de ouro facilmente processados ​​estão diminuindo gradualmente. Portanto, é de grande importância estudar os processos de beneficiamento e fundição de minérios de ouro refratários, como minérios de ouro com veios de arsênio e antimônio disseminados. Esses minérios são caracterizados por

x mieralogia, onde arsenopirita e estibinita estão intimamente associadas a minerais de ganga em forma disseminada, tornando a extração de ouro desafiadora. O processo de cianetação de lama total é um método comum para extração de ouro, mas, para esse tipo de minério, frequentemente enfrenta problemas como baixa taxa de lixiviação de ouro e alto consumo de reagentes. A otimização desse processo pode melhorar efetivamente a taxa de utilização de recursos e os benefícios econômicos das minas de ouro.

2. Características dos Minérios de Ouro do Tipo Disseminado com Veio de Arsênio e Antimônio

2.1 Composição Mineralógica

Em minérios de ouro disseminados em veios de arsênio e antimônio, a arsenopirita e a estibnita são os principais minerais que afetam a extração de ouro. Partículas de ouro natural no minério têm tamanhos de partículas extremamente irregulares. Elas são distribuídas principalmente nas rachaduras e espaços intergranulares de pirita e arsenopirita, ou são envoltas por eles. Às vezes, o ouro coexiste com a estibnita, e parte dele está embutida em minerais de ganga, como limonita ou quartzo. Uma porção de pirita no minério existe como disseminações de grãos finos em minerais de ganga e tem uma relação simbiótica próxima com arsenopirita e marcasita. A arsenopirita geralmente tem um tamanho de partícula relativamente fino e está intimamente associada à pirita. A estrutura do minério é principalmente disseminada em veios, com a maioria das estibnitas e arsenopiritas intercaladas com minerais de ganga de forma disseminada.

2.2 Elementos Nocivos

A presença de arsênio (As) e antimônio (Sb) no minério é extremamente desfavorável à lixiviação por cianetação do ouro. Esses elementos podem reagir com cianeto e oxigênio no processo de cianetação, consumindo uma grande quantidade de reagentes e reduzindo a taxa de lixiviação do ouro. Por exemplo, o arsênio pode formar vários compostos contendo arsênio na solução de cianeto, que não apenas consomem cianeto, mas também podem formar filmes de passivação na superfície das partículas de ouro, dificultando o contato entre o ouro e os íons de cianeto.

3. Problemas existentes no processo de cianetação de todo o lodo

3.1 Baixa taxa de lixiviação de ouro

A cianetação direta de toda a lama em minérios de ouro do tipo disseminado por veios de arsênio e antimônio frequentemente resulta em uma baixa taxa de lixiviação de ouro. Devido à complexa composição mineralógica e à presença de elementos nocivos, o ouro é difícil de ser totalmente dissolvido por cianeto. Para alguns minérios, a taxa de recuperação da cianetação direta de toda a lama é de apenas 47.62%.

3.2 Alto consumo de reagentes

O processo de cianetação requer uma grande quantidade de cianeto como agente lixiviante. No entanto, na presença de arsênio, antimônio e outros elementos nocivos, o consumo de cianeto aumenta significativamente. Além disso, a presença de alguns minerais de sulfeto no minério também pode reagir com o cianeto, aumentando ainda mais o consumo de reagente. Por exemplo, a reação de minerais de sulfeto com cianeto pode formar vários cianocomplexos, reduzindo a concentração de cianeto livre na lama e retardando a lixiviação do ouro.

4. Estratégias de Otimização para o Processo de Cianetação de Lodo

4.1 Métodos de pré-tratamento

4.1.1 Pré-tratamento de lixiviação alcalina

O uso de NaOH como agente de lixiviação alcalina pode remover eficazmente alguns elementos nocivos. Por meio de experimentos fatoriais ortogonais, determinou-se que, para alguns minérios, quando a finura de moagem do mineral é de -200 mesh, representando 85%, a concentração de lixiviação alcalina é de 60 kg/t, o tempo de lixiviação alcalina é de 32 h e a temperatura de lixiviação alcalina é de 26 °C, o que pode melhorar o efeito da cianetação subsequente. A lixiviação alcalina pode dissolver alguns minerais contendo arsênio e antimônio até certo ponto, reduzindo seu impacto negativo no processo de cianetação.

4.1.2 Pré-tratamento ácido

O pré-tratamento ácido, como o uso de ácido nítrico (HNO₃) e ácido clorídrico (HCl), também pode ser eficaz. O pré-tratamento ácido pode reduzir o consumo de cianeto. Por exemplo, após o pré-tratamento ácido, o consumo de cianeto pode ser reduzido em 340 a 210 mg/L, respectivamente, e as taxas de recuperação de ouro correspondentes podem aumentar para 98.87% e 95.11%. O pré-tratamento ácido pode dissolver alguns metais. Carbonoos minerais e parte dos minerais sulfetados no minério, reduzindo a interferência desses minerais no processo de cianetação.

4.1.3 Pré-tratamento de torrefação

A calcinação do minério a 600-1000 °C durante 0.5-2 h antes da cianetação também pode alcançar bons resultados. Os resultados da cianetação em amostras calcinadas mostram que o consumo de cianeto é drasticamente reduzido em 1150 mg/L e a taxa de recuperação de ouro aumenta em 5.2%. Além disso, os teores de arsênio, antimônio, cádmio e MERCURY Na amostra calcinada (calcinada a 1000 °C por 2 h), a quantidade de ouro é significativamente reduzida. A calcinação pode converter minerais sulfetados em óxidos metálicos, tornando o ouro mais acessível à lixiviação com cianeto.

4.2 Otimização das Condições de Cianetação

4.2.1 Concentração de cianeto

Para minérios com características diferentes, é necessário determinar a concentração adequada de cianeto. Para o primeiro tipo de amostra de minério contendo 10.5 ppm de ouro com alto teor de arsênio e antimônio, a concentração ótima de cianeto é de 4000 mg/L, enquanto para o segundo tipo de amostra de minério com baixo teor de ouro (2.5 ppm), mas alto teor de prata (160 ppm), a concentração ótima de cianeto é de 2500 mg/L. Ajustar a concentração de cianeto de acordo com as propriedades do minério pode garantir uma lixiviação eficiente do ouro, reduzindo o desperdício de reagentes.

4.2.2 Valor de pH

O valor de pH da solução de cianetação também tem um impacto significativo no efeito de lixiviação. Para a primeira amostra, o pH ótimo é 11.1 e para a segunda amostra, o pH ótimo é 10.5. Manter o valor de pH adequado pode garantir a estabilidade da solução de cianeto e promover a reação entre o ouro e os íons de cianeto.

4.2.3 Tempo de cianetação

O tempo de cianetação também deve ser otimizado. Para ambos os tipos de amostras mencionados acima, o tempo de cianetação apropriado é de 24 h. Prolongar o tempo de cianetação pode não necessariamente aumentar significativamente a taxa de recuperação de ouro, mas aumentará os custos de produção. Portanto, determinar o tempo de cianetação apropriado é crucial para melhorar a eficiência da produção.

4.2.4 Uso de agentes oxidantes

O uso de agentes oxidantes como H₂O₂ (0.015 M), ar (0.15 L/min) ou uma mistura de H₂O₂ e ar pode melhorar a cinética de extração do ouro. Dentre eles, a injeção de ar tem o efeito benéfico mais significativo na cinética de lixiviação. Os agentes oxidantes podem converter algumas substâncias reduzidas do minério em formas oxidadas, promovendo a dissolução do ouro.

5. Estudos de caso

Em uma mina de ouro em Gansu, o processo de cianetação de lodo total de minério de ouro disseminado por veios de arsênio e antimônio foi otimizado. Através do pré-tratamento de lixiviação alcalina com NaOH, otimizando a finura da moagem, a concentração, o tempo e a temperatura da lixiviação alcalina, e posteriormente realizando a cianetação com concentração de NaCN e tempo de cianetação adequados, a taxa de lixiviação de cianeto aumentou dos 47.62% originais para 85.04%. Em outro caso, em um depósito de ouro com composição de minério complexa, após o pré-tratamento ácido e o pré-tratamento de ustulação, e posteriormente ajustando a Condições de cianetação, a taxa de recuperação de ouro foi significativamente melhorada e o consumo de cianeto foi efetivamente reduzido.

6. Conclusão

A otimização do processo de cianetação de lama total para minérios de ouro disseminados por veios de arsênio e antimônio é uma maneira eficaz de melhorar a eficiência da extração de ouro e reduzir os custos de produção. Ao escolher métodos de pré-tratamento adequados, como lixiviação alcalina, pré-tratamento ácido e pré-tratamento de ustulação, e otimizar as condições de cianetação, incluindo concentração de cianeto, valor de pH, tempo de cianetação e uso de agentes oxidantes, melhorias significativas podem ser alcançadas na taxa de lixiviação do ouro e no consumo de reagentes. Diferentes minas de ouro devem selecionar estratégias de otimização de acordo com as características de seu minério para obter os melhores benefícios econômicos e ambientais.