Studie om cyanidlakning av kolhaltig guldmalm av Carlin-typ

Beskrivning

Kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ kännetecknas av sin utbredda spridning och stora reserver. De utgör dock betydande utmaningar i guldutvinningsprocessen. Dessa malmer innehåller vanligtvis Kol i sin elementära sammansättning, och guldpartiklarna föreligger i en finfördelad form. Närvaron av arsenik och kol leder till två huvudproblem: guldinkapsling och kolets guldstöldeffekt, vilket resulterar i extremt låga direkta cyanideringsurlakningshastigheter. Som ett resultat betraktas de som dubbelt eldfasta malmer eller envisa malmer, vilket representerar ett globalt erkänt område inom guldbrytning.

Problemet med cyanidurlakning i kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ

Guldinkapsling

Sulfidmineralerna i kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ inkapslar ofta guldpartiklarna. Denna fysiska barriär förhindrar direkt kontakt mellan cyanid lösningen och guldet, vilket avsevärt minskar effektiviteten i urlakningsprocessen. Till exempel, i många gruvor med sådana malmer, förblir en stor andel guld fångad i sulfidmatrisen, oåtkomlig för Cyanidlakning medlet.

Kolets guldrånseffekt

Kolhaltiga material i dessa malmer har en stark affinitet för guldcyanidkomplex. Under cyanidlakningsprocessen, när guldet löses upp och bildar cyanidkomplex, kan de kolhaltiga ämnena adsorbera dessa komplex och effektivt "stjäla" guldet från lösningen. Detta leder inte bara till en lägre utvinningsgrad av guld utan orsakar också betydande förluster i utvinningsprocessen. Forskning har visat att olika typer av kol i malmen, såsom elementärt kol, organiskt kol och oorganiskt kol, alla bidrar i varierande grad till denna guldstjälseffekt. Elementärt kol har i synnerhet ett adsorptionsbeteende som liknar det hos Aktivt kol, som starkt kan adsorbera guldcyanidkomplex.

Forskning om cyanidlakningsexperiment

Direkt cyanidlakning

Ett flertal studier har visat att direkt cyanidlakning av kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ ger mycket låg guldutvinning. I vissa fall, även när avancerade cyanidlakningsmetoder som kol-i-massa (CIP) eller harts-i-massa (RIP) används, förblir utvinningsgraden besvikelsefullt låg. Till exempel, i ett visst experiment var guldutvinningsgraden vid direkt cyanidlakning endast 12.9 %, vilket belyser ineffektiviteten hos denna metod för sådana eldfasta malmer.

Förbehandlingsmetoder för att förbättra cyanidlakning

Rostning

Rostning är en traditionell förbehandlingsmetod. Genom att värma malmen drivs kolhaltiga material av som CO och CO₂, och pyrit sönderfaller till järnoxider. Denna process exponerar det tidigare inkapslade guldet, vilket gör det mer tillgängligt för cyanidlakning. Rostning kräver dock en fin inmatning på minus tio mesh, minst fyra timmars uppehållstid och exakt kontroll av temperatur och atmosfär i ugnen. Temperaturer under cirka 500 °C eller en något reducerande atmosfär kan resultera i ofullständig rostning, vilket leder till en drastisk minskning av guldutvinningen. Dessutom omvandlas pyrit vid 550 °C och högre till en eldfast form av hematit från vilken guld inte effektivt kan lakas ut med cyanid. Dessutom kräver rostning dyr torkning av inmatningen till ugnen och strikta utsläppskontroller av ugnsgaserna. Även om man kan uppnå en guldutvinning på 85–87 % från malmer som innehåller tretton gram guld per ton, har rostning på grund av höga kapitalkostnader och komplexa driftsförhållanden övergivits som ett lämpligt alternativ för många kolhaltiga guldmalmsfyndigheter av Carlin-typ.

Kemisk oxidation

Kemisk oxidation har visat stor potential vid behandling av kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ. Oxidationsmedel i vattenhaltiga massor kan övervinna de skadliga effekterna av kolhaltiga material. Till exempel har användningen av klor som förbehandlingsmedel studerats ingående. Mängden klor som krävs varierar dock beroende på malmens eldfasta natur. Milt eldfasta malmer kan endast kräva tio till tjugo kg klor per ton i en cyanideringsförbehandling för att uppnå 83 % eller mer guldutvinning i efterföljande cyanidering. Mycket eldfasta malmer kan å andra sidan behöva över 100 kg klor per ton i förbehandlingsprocessen. Andra oxidationsmedel såsom väteperoxid, natriumhypoklorit och kaliumpermanganat har också undersökts. Natriumhypoklorit kan till exempel inte bara oxidera sulfidmineraler för att exponera det inkapslade guldet utan också passivera de kolhaltiga materialen, vilket minskar deras guldstöldeffekt. Forskning har visat att användning av natriumhypoklorit som förbehandlingsmedel i vissa fall kan avsevärt förbättra guldutvinningsgraden vid efterföljande cyanidlakning.

Bakteriell oxidation

Bakteriell oxidation är en framväxande och miljövänlig förbehandlingsmetod. Blandade acidofila bakterier kan användas för att oxidera sulfidmineraler i malmen. Denna process löser effektivt problemet med guldinkapsling av sulfider. Under bakteriell oxidation metaboliserar bakterierna sulfidmineralerna, bryter ner dem och frigör det inkapslade guldet. Samtidigt kan användningen av aktivt kol i den efterföljande cyanidlakningsprocessen dra nytta av dess konkurrenskraftiga adsorptionsförmåga för att motverka guldstöldeffekten av kolhaltiga ämnen. Till exempel, i en studie av en kolhaltig Carlin-typ guldfyndighet i Yunnan, genom kombinationen av bakteriell oxidation och kol-i-massa cyanidering, nådde guldåtervinningsgraden 82.39%, medan cyanidreagensförbrukningen minskade med 49.68%. Detta visar att bakteriell oxidation - kolcyanidlakningsprocessen är en effektiv metod för att behandla kolhaltiga Carlin-typ guldmalmer.

Slutsats

Kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ utgör betydande utmaningar i cyanidlakningsprocessen på grund av guldinkapsling och kolets guldstöldeffekt. Medan direkt cyanidlakning i allmänhet är ineffektiv, erbjuder olika förbehandlingsmetoder som rostning, kemisk oxidation och bakteriell oxidation potentiella lösningar. Varje metod har sina egna fördelar och begränsningar när det gäller guldutvinning, kostnad och miljöpåverkan. Bland dem visar bakteriell oxidation - kolcyanidlakning och vissa kemiska oxidationsmetoder stort löfte för att effektivt behandla dessa eldfasta malmer. Ytterligare forskning behövs dock fortfarande för att optimera dessa processer, minska kostnaderna och förbättra deras miljövänlighet, för att göra utvinningen av guld från kolhaltiga guldmalmer av Carlin-typ mer effektiv och hållbar.