กระบวนการไซยาไนด์เมือกทั้งหมดสำหรับแร่ทองคำชนิดกระจายตัว

1. บทนำ

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมการทำเหมืองทองคำ ทรัพยากรแร่ทองคำที่แปรรูปได้ง่ายก็ค่อยๆ ลดลง ดังนั้น การศึกษาขั้นตอนการแยกคุณภาพและการถลุงแร่ทองคำที่ทนไฟ เช่น แร่ทองคำที่มีสารหนู - แอนติโมนี - แพร่กระจาย จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง แร่เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะคือ

x mieralogy ซึ่งอาร์เซโนไพไรต์และสติบไนต์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแร่แก็งก์ในรูปแบบที่กระจัดกระจาย ทำให้การสกัดทองคำเป็นเรื่องท้าทาย กระบวนการไซยาไนด์แบบเมือกทั้งหมดเป็นวิธีการทั่วไปในการสกัดทองคำ แต่สำหรับแร่ประเภทนี้ มักประสบปัญหา เช่น อัตราการชะล้างทองคำต่ำและใช้รีเอเจนต์มาก การปรับกระบวนการนี้ให้เหมาะสมสามารถปรับปรุงอัตราการใช้ทรัพยากรและประโยชน์ทางเศรษฐกิจของเหมืองทองคำได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. ลักษณะของแร่ทองคำประเภทกระจายตัวของสารหนู-สายแร่แอนติโมนี

2.1 องค์ประกอบทางแร่วิทยา

ในแร่ทองคำประเภทกระจายตัวในสายแร่แอนติโมนี อาร์เซโนไพไรต์และสตีบไนต์เป็นแร่ธาตุหลักที่ส่งผลต่อการสกัดทองคำ อนุภาคทองคำตามธรรมชาติในแร่มีขนาดอนุภาคที่ไม่เท่ากันอย่างมาก โดยส่วนใหญ่กระจายตัวอยู่ในรอยแตกและช่องว่างระหว่างเม็ดแร่ของไพไรต์และอาร์เซโนไพไรต์ หรืออาจห่อหุ้มอยู่ภายในก็ได้ บางครั้ง ทองคำจะอยู่ร่วมกับสตีบไนต์ และบางส่วนฝังอยู่ในแร่แก็งก์ เช่น ลิโมไนต์หรือควอตซ์ ไพไรต์บางส่วนในแร่จะอยู่ในรูปของการกระจายตัวแบบละเอียดในแร่แก็งก์ และมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันอย่างใกล้ชิดกับอาร์เซโนไพไรต์และมาร์คาไซต์ โดยทั่วไป อาร์เซโนไพไรต์จะมีขนาดอนุภาคค่อนข้างละเอียดและเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไพไรต์ โครงสร้างของแร่ส่วนใหญ่จะกระจายตัวในสายแร่ โดยสตีบไนต์และอาร์เซโนไพไรต์ส่วนใหญ่จะเติบโตร่วมกับแร่แก็งก์ในลักษณะกระจายตัว

2.2 องค์ประกอบที่เป็นอันตราย

การมีสารหนู (As) และแอนติโมนี (Sb) ในแร่ส่งผลเสียอย่างยิ่งต่อการชะล้างทองคำด้วยไซยาไนด์ ธาตุเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับ ไซยาไนด์ และออกซิเจนในกระบวนการไซยาไนด์ ซึ่งใช้สารรีเอเจนต์จำนวนมากและลดอัตราการชะล้างของทองคำ ตัวอย่างเช่น สารหนูสามารถสร้างสารประกอบที่มีสารหนูต่างๆ ในสารละลายไซยาไนด์ ซึ่งไม่เพียงแต่จะกินไซยาไนด์เท่านั้น แต่ยังอาจสร้างฟิล์มที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาบนพื้นผิวของอนุภาคทองคำ ทำให้การสัมผัสระหว่างไอออนของทองคำและไซยาไนด์มีอุปสรรค

3. ปัญหาที่มีอยู่ในกระบวนการไซยาไนด์ของสไลม์ทั้งหมด

3.1 อัตราการชะล้างทองคำต่ำ

การไซยาไนด์โดยตรงทั้งหมด - เมือกของแร่ทองคำประเภทกระจายตัวของสายแร่แอนติโมนี - มักจะส่งผลให้มีอัตราการชะล้างทองคำต่ำ เนื่องจากองค์ประกอบทางแร่วิทยาที่ซับซ้อนและการมีอยู่ของธาตุที่เป็นอันตราย ทองคำจึงยากต่อการละลายด้วยไซยาไนด์อย่างสมบูรณ์ สำหรับแร่บางชนิด อัตราการกู้คืนไซยาไนด์โดยตรงทั้งหมด - เมือกอยู่ที่ประมาณ 47.62% เท่านั้น

3.2 การใช้สารเคมีในปริมาณสูง

กระบวนการไซยาไนด์ต้องใช้ไซยาไนด์ในปริมาณมากเป็นสารชะล้าง อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีสารหนู แอนติโมนี และธาตุอันตรายอื่นๆ อยู่ การบริโภคไซยาไนด์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ การมีแร่ซัลไฟด์บางชนิดอยู่ในแร่ยังสามารถทำปฏิกิริยากับไซยาไนด์ได้อีกด้วย ทำให้การใช้รีเอเจนต์เพิ่มมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างแร่ซัลไฟด์กับไซยาไนด์สามารถสร้างสารเชิงซ้อนไซยาไนด์ต่างๆ ได้ ทำให้ความเข้มข้นของไซยาไนด์อิสระในสารละลายลดลงและชะลอการชะล้างทองคำ

4. กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับกระบวนการไซยาไนด์ของสไลม์ทั้งหมด

4.1 วิธีการเตรียมการล่วงหน้า

4.1.1 การเตรียมการก่อนการชะล้างด้วยด่าง

การใช้ NaOH เป็นสารชะล้างที่มีฤทธิ์เป็นด่างสามารถกำจัดธาตุที่เป็นอันตรายบางชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากการทดลองแฟกทอเรียลแบบออร์โธโกนัล พบว่าสำหรับแร่บางชนิด เมื่อความละเอียดในการบดแร่อยู่ที่ -200 เมช ซึ่งคิดเป็น 85% ความเข้มข้นของสารชะล้างที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะอยู่ที่ 60 กก./ตัน เวลาในการชะล้างที่มีฤทธิ์เป็นด่างคือ 32 ชั่วโมง และอุณหภูมิในการชะล้างที่มีฤทธิ์เป็นด่างคือ 26 องศาเซลเซียส จะสามารถปรับปรุงผลของการไซยาไนด์ที่ตามมาได้ การชะล้างด้วยด่างสามารถละลายแร่ธาตุที่มีสารหนูและแอนติโมนีได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งจะลดผลกระทบเชิงลบต่อกระบวนการไซยาไนด์ได้

4.1.2 การเตรียมกรดล่วงหน้า

การปรับสภาพด้วยกรด เช่น การใช้กรดไนตริก (HNO₃) และกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน การปรับสภาพด้วยกรดสามารถลดการใช้ไซยาไนด์ได้ ตัวอย่างเช่น หลังจากปรับสภาพด้วยกรดแล้ว การใช้ไซยาไนด์สามารถลดลงได้ 340 - 210 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ และอัตราการฟื้นตัวของทองคำที่สอดคล้องกันสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 98.87% และ 95.11% การปรับสภาพด้วยกรดสามารถละลายสารประกอบบางส่วนได้ คาร์บอนช่วยย่อยแร่ธาตุต่างๆ และแร่ซัลไฟด์บางส่วนในแร่ดิบ ลดการรบกวนของแร่ธาตุเหล่านี้ในกระบวนการไซยาไนเดชัน

4.1.3 การเตรียมการก่อนการคั่ว

การคั่วแร่ที่อุณหภูมิ 600-1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 0.5-2 ชั่วโมงก่อนการไซยาไนด์ก็ให้ผลลัพธ์ที่ดีเช่นกัน ผลการไซยาไนด์ในตัวอย่างที่คั่วแล้วแสดงให้เห็นว่าปริมาณการใช้ไซยาไนด์ลดลงอย่างมากถึง 1150 มิลลิกรัม/ลิตร และอัตราการสกัดทองคำเพิ่มขึ้น 5.2% นอกจากนี้ ปริมาณสารหนู แอนติโมนี แคดเมียม และ ปรอท ในตัวอย่างที่คั่ว (คั่วที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง) จะลดลงอย่างมาก การคั่วสามารถเปลี่ยนแร่ซัลไฟด์ให้เป็นออกไซด์ของโลหะ ทำให้ทองคำสามารถชะล้างด้วยไซยาไนด์ได้ง่ายขึ้น

4.2 การเพิ่มประสิทธิภาพของเงื่อนไขไซยาไนด์

4.2.1 ความเข้มข้นของไซยาไนด์

สำหรับแร่ที่มีลักษณะแตกต่างกัน จำเป็นต้องกำหนดความเข้มข้นของไซยาไนด์ที่เหมาะสม สำหรับแร่ประเภทแรกที่มีทองคำ 10.5 ppm และมีสารหนูและแอนติโมนีสูง ความเข้มข้นของไซยาไนด์ที่เหมาะสมคือ 4000 มก./ล. ในขณะที่แร่ประเภทที่สองที่มีปริมาณทองคำต่ำ (2.5 ppm) แต่มีปริมาณเงินสูง (160 ppm) ความเข้มข้นของไซยาไนด์ที่เหมาะสมคือ 2500 มก./ล. การปรับความเข้มข้นของไซยาไนด์ตามคุณสมบัติของแร่จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการชะล้างทองคำจะมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดของเสียจากรีเอเจนต์

4.2.2 ค่า pH

ค่า pH ของสารละลายไซยาไนด์ยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการชะล้าง สำหรับตัวอย่างแรก ค่า pH ที่เหมาะสมคือ 11.1 และสำหรับตัวอย่างที่สอง ค่า pH ที่เหมาะสมคือ 10.5 การรักษาค่า pH ที่เหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าสารละลายไซยาไนด์จะเสถียร และส่งเสริมปฏิกิริยาระหว่างไอออนของทองและไซยาไนด์

4.2.3 เวลาในการเกิดไซยาไนด์

นอกจากนี้ ควรปรับเวลาไซยาไนด์ให้เหมาะสม สำหรับตัวอย่างทั้งสองประเภทที่กล่าวถึงข้างต้น เวลาไซยาไนด์ที่เหมาะสมคือ 24 ชั่วโมง การยืดเวลาไซยาไนด์ออกไปอาจไม่เพิ่มอัตราการฟื้นฟูทองคำอย่างมีนัยสำคัญ แต่จะเพิ่มต้นทุนการผลิต ดังนั้น การกำหนดเวลาไซยาไนด์ที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

4.2.4 การใช้สารออกซิไดซ์

การใช้สารออกซิไดซ์ เช่น H₂O₂ (0.015 M), อากาศ (0.15 L/min) หรือส่วนผสมของ H₂O₂ และอากาศสามารถปรับปรุงจลนพลศาสตร์การสกัดทองคำได้ ในบรรดาสารเหล่านี้ การฉีดอากาศมีผลดีต่อจลนพลศาสตร์การสกัดที่สำคัญที่สุด สารออกซิไดซ์สามารถแปลงสารที่ลดลงบางชนิดในแร่ให้เป็นรูปแบบออกซิไดซ์ ซึ่งส่งเสริมการละลายของทองคำ

5. กรณีศึกษา

ในเหมืองทองคำแห่งหนึ่งในกานซู่ กระบวนการไซยาไนด์แบบเมือกทั้งหมดของแร่ทองคำประเภทที่มีสารหนู-สายแอนติโมนี-กระจายตัวได้รับการปรับให้เหมาะสม โดยผ่านการบำบัดล่วงหน้าด้วยด่างด้วย NaOH ปรับความละเอียดในการบด ความเข้มข้นของการไซยาไนด์ เวลา และอุณหภูมิให้เหมาะสม จากนั้นจึงดำเนินการไซยาไนด์ด้วยความเข้มข้นของ NaCN และเวลาไซยาไนด์ที่เหมาะสม อัตราการไซยาไนด์เพิ่มขึ้นจากเดิม 47.62% เป็น 85.04% ในอีกกรณีหนึ่ง ในแหล่งทองคำที่มีองค์ประกอบแร่ที่ซับซ้อน หลังจากการบำบัดล่วงหน้าด้วยกรดและการคั่ว จากนั้นจึงปรับ เงื่อนไขการไซยาไนด์อัตราการกู้คืนทองคำได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และการบริโภคไซยาไนด์ก็ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ

6 ข้อสรุป

การปรับปรุงกระบวนการไซยาไนด์แบบเมือกทั้งหมดสำหรับแร่ทองคำประเภทสารหนู-สายแอนติโมนี-กระจายตัวเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดทองคำและลดต้นทุนการผลิต โดยการเลือกวิธีการเตรียมการที่เหมาะสม เช่น การชะล้างด้วยด่าง การเตรียมการด้วยกรด การเตรียมการด้วยการคั่ว และการปรับปรุงเงื่อนไขไซยาไนด์รวมทั้งความเข้มข้นของไซยาไนด์ ค่า pH เวลาในการไซยาไนด์ และการใช้สารออกซิไดซ์ จะสามารถปรับปรุงอัตราการชะล้างทองคำและการใช้รีเอเจนต์ได้อย่างมีนัยสำคัญ เหมืองทองคำแต่ละแห่งควรเลือกกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพตามลักษณะของแร่ของตนเองเพื่อให้ได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมที่ดีที่สุด