తక్కువ-గ్రేడ్ మరియు అధిక-క్లే ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ఖనిజం యొక్క కుప్ప లీచింగ్ పై పరిశోధన

1. పరిచయం

బంగారు తవ్వకం రంగంలో, అధిక-శ్రేణి బంగారు వనరులు క్షీణించడం వల్ల, తక్కువ-శ్రేణి మరియు అధిక-మట్టి ఆక్సీకరణ చెందిన బంగారు ధాతువుల వెలికితీత ప్రాముఖ్యత నానాటికీ పెరుగుతోంది. ఈ రకమైన ధాతువులలో బంగారం శాతం తక్కువగా మరియు మట్టి ఖనిజాల శాతం ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సాంప్రదాయ శుద్ధి పద్ధతులకు గణనీయమైన సవాళ్లను విసురుతుంది. ఇటువంటి ధాతువులను శుద్ధి చేయడానికి, తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన మరియు ఆచరణాత్మకమైన విధానంగా 'హీప్ లీచింగ్' ఆవిర్భవించింది. ఇది అధిక పరిమాణంలో ఉన్న తక్కువ-శ్రేణి పదార్థాల నుండి బంగారాన్ని వెలికితీయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఈ వ్యాసం, లీచింగ్ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడం మరియు బంగారు వెలికితీత రేట్లను పెంచడం లక్ష్యంగా, తక్కువ-శ్రేణి మరియు అధిక-మట్టి ఆక్సీకరణ చెందిన బంగారు ధాతువు యొక్క హీప్ లీచింగ్‌పై ఒక సమగ్ర అధ్యయనాన్ని అందిస్తుంది.

2. తక్కువ-గ్రేడ్ మరియు అధిక-క్లే ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ఖనిజం యొక్క లక్షణాలు

తక్కువ-గ్రేడ్ ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ఖనిజాలు సాధారణంగా 2 గ్రా/టన్ను కంటే తక్కువ బంగారు గ్రేడ్ కలిగి ఉంటాయి, దీని వలన వాటి ఆర్థిక వెలికితీత మరింత కష్టమవుతుంది. ఈ ఖనిజాలలో అధిక బంకమట్టి కంటెంట్ పేలవమైన పారగమ్యత, సమీకరణ మరియు లీచింగ్ కారకాల అధిక వినియోగం వంటి సమస్యలను కలిగిస్తుంది. కయోలినైట్, మోంట్‌మోరిల్లోనైట్ మరియు లైట్ వంటి బంకమట్టి ఖనిజాలు బంగారు అయాన్‌లను శోషించగలవు మరియు లీచింగ్ ప్రక్రియలో జోక్యం చేసుకోగలవు. అదనంగా, బంకమట్టి ఖనిజాల యొక్క సూక్ష్మ కణ పరిమాణం ధాతువు కుప్పలో దట్టమైన పొర ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, లీచింగ్ ద్రావణం మరియు బంగారం మోసే ఖనిజాల మధ్య సంబంధాన్ని తగ్గిస్తుంది.

3. ప్రయోగాత్మక పద్దతి

3.1 ఖనిజ నమూనా మరియు లక్షణీకరణ

తక్కువ-గ్రేడ్ మరియు అధిక-క్లే ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ధాతువు యొక్క ప్రతినిధి నమూనాను మైనింగ్ సైట్ నుండి సేకరించారు. ధాతువు నమూనాను దాని రసాయన కూర్పు, ఖనిజశాస్త్రం మరియు భౌతిక లక్షణాల కోసం విశ్లేషించారు. మూలక కూర్పును నిర్ణయించడానికి ఎక్స్-రే ఫ్లోరోసెన్స్ (XRF) ఉపయోగించబడింది, ఖనిజ దశలను గుర్తించడానికి ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) ఉపయోగించబడింది. ధాతువు కణాల పరిమాణ పంపిణీని అర్థం చేసుకోవడానికి జల్లెడ షేకర్‌ను ఉపయోగించి కణ పరిమాణ విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది.

3.2 కాలమ్ లీచింగ్ ప్రయోగాలు

హీప్ లీచింగ్ ప్రక్రియను అనుకరించడానికి కాలమ్ లీచింగ్ ప్రయోగాలు నిర్వహించబడ్డాయి. ఖనిజ నమూనాను నలిపి, వివిధ కణ పరిమాణాలకు జల్లించారు. 10 సెం.మీ వ్యాసం మరియు 100 సెం.మీ ఎత్తు ఉన్న కాలమ్‌లను ఖనిజ నమూనాలతో నింపారు. ఖనిజ కణ పరిమాణం, కాల్షియం ఆక్సైడ్ (CaO) మోతాదు, లీచింగ్ ద్రావణంలో సోడియం సైనైడ్ (NaCN) గాఢత మరియు లీచింగ్ సమయం వంటి వివిధ పారామితుల ప్రభావాలను బంగారం లీచింగ్ రేటుపై పరిశోధించడానికి వరుస ప్రయోగాలు రూపొందించబడ్డాయి.

3.3 ప్రాసెస్ పారామితుల ఆప్టిమైజేషన్

ప్రక్రియ పారామితులను ఒకే-కారక ప్రయోగాల శ్రేణి ద్వారా ఆప్టిమైజ్ చేశారు. ధాతువు కణ పరిమాణం -20 మిమీ నుండి -5 మిమీ వరకు మారుతూ, CaO మోతాదును ధాతువు ద్రవ్యరాశిలో 1% నుండి 5% వరకు సర్దుబాటు చేశారు. లీచింగ్ ద్రావణంలో NaCN గాఢతను 0.05% నుండి 0.2%కి మార్చారు మరియు లీచింగ్ సమయాన్ని 10 రోజుల నుండి 30 రోజులకు పొడిగించారు. అణు శోషణ స్పెక్ట్రోమెట్రీ (AAS) ఉపయోగించి లీచేట్‌లోని బంగారు కంటెంట్‌ను విశ్లేషించడం ద్వారా క్రమం తప్పకుండా బంగారం లీచింగ్ రేటును పర్యవేక్షించారు.

4. ఫలితాలు మరియు చర్చ

4.1 ధాతువు కణ పరిమాణం ప్రభావం

ధాతువు కణ పరిమాణాన్ని తగ్గించడం వల్ల బంగారం లీచింగ్ రేటు గణనీయంగా మెరుగుపడిందని ఫలితాలు చూపించాయి. ధాతువు కణ పరిమాణం -5 మిమీ ఉన్నప్పుడు, 85 రోజుల లీచింగ్ తర్వాత బంగారం లీచింగ్ రేటు 20%కి చేరుకుంది, అయితే -20 మిమీ కణ పరిమాణంలో, లీచింగ్ రేటు కేవలం 60% మాత్రమే. చిన్న కణ పరిమాణం ధాతువు యొక్క ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచింది, లీచింగ్ ద్రావణం మరియు బంగారం మోసే ఖనిజాల మధ్య సంబంధాన్ని సులభతరం చేసింది. అయితే, చాలా చిన్న కణ పరిమాణాలు కూడా పేలవమైన పారగమ్యత మరియు పెరిగిన బంకమట్టి ఖనిజ జోక్యం వంటి సమస్యలకు దారితీయవచ్చు.

4.2 CaO మోతాదు ప్రభావం

ధాతువు కుప్పకు CaO ని జోడించడం వలన ధాతువు యొక్క పారగమ్యత మెరుగుపడుతుంది మరియు లీచింగ్ ద్రావణం యొక్క pH విలువను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. సరైన CaO మోతాదు ధాతువు ద్రవ్యరాశిలో 3% అని కనుగొనబడింది. ఈ మోతాదులో, బంగారు లీచింగ్ రేటు గరిష్టీకరించబడింది. తక్కువ CaO మోతాదు ఫలితంగా తగినంత pH సర్దుబాటు మరియు పేలవమైన పారగమ్యత ఏర్పడింది, అయితే ఎక్కువ మోతాదు లీచింగ్ కారకాల అధిక వినియోగం మరియు సంభావ్య పర్యావరణ సమస్యలకు కారణమవుతుంది.

4.3 NaCN గాఢత ప్రభావం

లీచింగ్ ద్రావణంలోని NaCN గాఢత బంగారం లీచింగ్ రేటుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపింది. NaCN గాఢత 0.05% నుండి 0.15%కి పెరిగినప్పుడు, బంగారం లీచింగ్ రేటు 70% నుండి 90%కి పెరిగింది. అయితే, NaCN గాఢతను 0.2%కి మరింత పెంచడం వల్ల లీచింగ్ రేటులో గణనీయమైన మెరుగుదల కనిపించలేదు, పైగా సైనైడ్ వాడకంతో ముడిపడి ఉన్న ఖర్చు మరియు పర్యావరణ ప్రమాదాలు కూడా పెరిగాయి.

4.4 లీచింగ్ సమయం

లీచింగ్ సమయం పొడిగించడంతో బంగారం లీచింగ్ రేటు పెరిగింది. 25 రోజుల లీచింగ్ తర్వాత, బంగారం లీచింగ్ రేటు ఒక పీఠభూమికి చేరుకుంది, ఇది వెలికితీసే బంగారంలో ఎక్కువ భాగం కరిగిపోయిందని సూచిస్తుంది. లీచింగ్ సమయాన్ని ఈ బిందువుకు మించి పొడిగించడం వల్ల లీచింగ్ రేటులో గణనీయమైన పెరుగుదల రాలేదు కానీ ప్రక్రియ యొక్క మొత్తం ఖర్చు పెరిగింది.

5. ముగింపు

ఈ అధ్యయనం తక్కువ-గ్రేడ్ మరియు అధిక-క్లే ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ఖనిజాలను చికిత్స చేయడానికి కుప్ప లీచింగ్ ఒక ఆచరణీయ పద్ధతి అని నిరూపించింది. ధాతువు కణ పరిమాణం, CaO మోతాదు, NaCN గాఢత మరియు లీచింగ్ సమయం వంటి ప్రక్రియ పారామితులను ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా, 90% వరకు అధిక బంగారు లీచింగ్ రేటును సాధించవచ్చు. సరైన పరిస్థితులు ఈ క్రింది విధంగా నిర్ణయించబడ్డాయి: ధాతువు కణ పరిమాణం -5 మిమీ, CaO మోతాదు 3%, లీచింగ్ ద్రావణంలో 0.15% NaCN గాఢత మరియు 25 రోజుల లీచింగ్ సమయం. ఈ పరిశోధనలు తక్కువ-గ్రేడ్ మరియు అధిక-క్లే ఆక్సిడైజ్డ్ బంగారు ఖనిజాల నుండి బంగారాన్ని వెలికితీసేటప్పుడు కుప్ప లీచింగ్ యొక్క పారిశ్రామిక అనువర్తనానికి విలువైన అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి, ఇది బంగారు మైనింగ్ పరిశ్రమ యొక్క స్థిరమైన అభివృద్ధికి దోహదం చేస్తుంది.