Výskum haldového lúhovania nízko a vysoko ílovitej oxidovanej zlatej rudy

1. Úvod

V oblasti ťažby zlata sa ťažba nízko a vysoko ílových oxidovaných zlatých rúd stala čoraz dôležitejšou v dôsledku vyčerpania zdrojov vysoko kvalitného zlata. Tieto typy rúd sa vyznačujú nízkym obsahom zlata a vysokým obsahom ílových minerálov, čo predstavuje značné výzvy pre tradičné metódy obohacovania. Hromadné lúhovanie sa ukázalo ako nákladovo efektívny a praktický prístup k úprave takýchto rúd, ktorý umožňuje extrakciu zlata z veľkých objemov nízko kvalitných materiálov. Tento článok predstavuje komplexnú štúdiu o haldovom lúhovaní nízko a vysoko ílových oxidovaných zlatých rúd s cieľom optimalizovať proces lúhovania a zlepšiť mieru výťažnosti zlata.

2. Charakteristika nízkokvalitnej a vysokohlinitej oxidovanej zlatej rudy

Nízkokvalitné oxidované zlaté rudy majú zvyčajne obsah zlata pod 2 g/t, čo sťažuje ich ekonomickú ťažbu. Vysoký obsah ílu v týchto rudách môže spôsobiť problémy, ako je zlá priepustnosť, aglomerácia a vysoká spotreba lúhovacích činidiel. Ílové minerály, ako je kaolinit, montmorillonit a illit, môžu adsorbovať ióny zlata a narúšať proces lúhovania. Okrem toho, jemná veľkosť častíc ílových minerálov môže viesť k tvorbe hustej vrstvy v halde rudy, čím sa znižuje kontakt medzi lúhovacím roztokom a zlatonosnými minerálmi.

3. Experimentálna metodika

3.1 Odber vzoriek a charakterizácia rudy

Z banského miesta bola odobratá reprezentatívna vzorka nízkokvalitnej a vysokohlinitej oxidovanej zlatej rudy. Vzorka rudy bola analyzovaná z hľadiska chemického zloženia, mineralógie a fyzikálnych vlastností. Na stanovenie elementárneho zloženia bola použitá röntgenová fluorescencia (XRF), zatiaľ čo na identifikáciu minerálnych fáz bola použitá röntgenová difrakcia (XRD). Analýza veľkosti častíc bola vykonaná pomocou sitovej trepačky na pochopenie distribúcie veľkosti častíc rudy.

3.2 Experimenty s vylúhovaním kolóny

Na simuláciu procesu haldového lúhovania sa uskutočnili experimenty s kolónovým lúhovaním. Vzorka rudy bola rozdrvená a preosiata na rôzne veľkosti častíc. Kolóny s priemerom 10 cm a výškou 100 cm boli naplnené vzorkami rudy. Bola navrhnutá séria experimentov na skúmanie vplyvu rôznych parametrov vrátane veľkosti častíc rudy, dávkovania oxidu vápenatého (CaO), koncentrácie kyanidu sodného (NaCN) v lúhovacom roztoku a času lúhovania na rýchlosť lúhovania zlata.

3.3 Optimalizácia procesných parametrov

Parametre procesu boli optimalizované prostredníctvom série jednofaktorových experimentov. Veľkosť častíc rudy sa menila od -20 mm do -5 mm a dávkovanie CaO sa upravovalo od 1 % do 5 % hmotnosti rudy. Koncentrácia NaCN v lúhovacom roztoku sa menila z 0.05 % na 0.2 % a čas lúhovania sa predĺžil z 10 dní na 30 dní. Rýchlosť lúhovania zlata sa monitorovala v pravidelných intervaloch analýzou obsahu zlata vo lúhu pomocou atómovej absorpčnej spektrometrie (AAS).

4. Výsledky a diskusia

4.1 Vplyv veľkosti častíc rudy

Výsledky ukázali, že zníženie veľkosti častíc rudy výrazne zlepšilo rýchlosť lúhovania zlata. Pri veľkosti častíc rudy -5 mm dosiahla rýchlosť lúhovania zlata po 85 dňoch lúhovania 20 %, zatiaľ čo pri veľkosti častíc -20 mm bola rýchlosť lúhovania iba 60 %. Menšia veľkosť častíc zväčšila povrch rudy, čo uľahčilo kontakt medzi lúhovacím roztokom a minerálmi obsahujúcimi zlato. Extrémne jemné veľkosti častíc však môžu viesť aj k problémom, ako je zlá priepustnosť a zvýšená interferencia s ílovými minerálmi.

4.2 Vplyv dávkovania CaO

Pridanie CaO do haldy rudy môže zlepšiť priepustnosť rudy a upraviť hodnotu pH lúhovacieho roztoku. Optimálna dávka CaO bola 3 % hmotnosti rudy. Pri tejto dávke bola maximálna rýchlosť lúhovania zlata. Nižšia dávka CaO viedla k nedostatočnej úprave pH a slabej priepustnosti, zatiaľ čo vyššia dávka by mohla spôsobiť nadmernú spotrebu lúhovacích činidiel a potenciálne environmentálne problémy.

4.3 Vplyv koncentrácie NaCN

Koncentrácia NaCN v lúhovacom roztoku mala významný vplyv na rýchlosť lúhovania zlata. So zvýšením koncentrácie NaCN z 0.05 % na 0.15 % sa rýchlosť lúhovania zlata zvýšila zo 70 % na 90 %. Ďalšie zvýšenie koncentrácie NaCN na 0.2 % však neviedlo k významnému zlepšeniu rýchlosti lúhovania a tiež zvýšilo náklady a environmentálne riziká spojené s používaním kyanidu .

4.4 Čas vylúhovania

Rýchlosť lúhovania zlata sa zvyšovala s predlžovaním času lúhovania. Po 25 dňoch lúhovania dosiahla rýchlosť lúhovania zlata plató, čo naznačuje, že väčšina extrahovateľného zlata bola rozpustená. Predĺženie času lúhovania nad tento bod neviedlo k významnému zvýšeniu rýchlosti lúhovania, ale zvýšilo celkové náklady na proces.

5. Záver

Táto štúdia preukázala, že haldové lúhovanie je schodnou metódou na úpravu nízko a vysoko ílovitých oxidovaných zlatých rúd. Optimalizáciou procesných parametrov, vrátane veľkosti častíc rudy, dávkovania CaO, koncentrácie NaCN a času lúhovania, bolo možné dosiahnuť vysokú mieru lúhovania zlata až do 90 %. Optimálne podmienky boli stanovené nasledovne: veľkosť častíc rudy -5 mm, dávkovanie CaO 3 %, koncentrácia NaCN 0.15 % v lúhovacom roztoku a čas lúhovania 25 dní. Tieto zistenia poskytujú cenné poznatky pre priemyselné využitie haldového lúhovania pri extrakcii zlata z nízko a vysoko ílovitých oxidovaných zlatých rúd, čo prispieva k udržateľnému rozvoju priemyslu ťažby zlata.