การศึกษาการชะล้างไซยาไนด์ของแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอน

บทนำ

แร่ทองคำชนิดคาร์ลินที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักนั้น มีลักษณะเด่นคือมีการกระจายตัวอย่างกว้างขวางและมีปริมาณสำรองมาก อย่างไรก็ตาม แร่ชนิดนี้ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากในกระบวนการสกัดทองคำ โดยทั่วไปแล้ว แร่เหล่านี้จะมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก และอนุภาคทองคำจะอยู่ในรูปของอนุภาคละเอียดที่กระจายตัวอยู่ทั่วไป การมีอยู่ของสารหนูและคาร์บอนนำไปสู่ปัญหาสำคัญสองประการ คือ การห่อหุ้มทองคำและการที่คาร์บอนแย่งชิงทองคำ ทำให้มีอัตราการสกัดด้วยไซยาไนด์โดยตรงต่ำมาก ด้วยเหตุนี้ แร่เหล่านี้จึงถูกจัดว่าเป็นแร่ที่สกัดยากสองชั้น หรือแร่ดื้อด้าน ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันทั่วโลกในวงการทำเหมืองทองคำ

ปัญหาการชะล้างไซยาไนด์ในแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอน

การห่อหุ้มทองคำ

แร่ซัลไฟด์ในแร่ทองคำชนิดคาร์ลินที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก มักจะห่อหุ้มอนุภาคทองคำไว้ สิ่งกีดขวางทางกายภาพนี้จะป้องกันไม่ ให้สารละลาย ไซยาไนด์ สัมผัส กับทองคำโดยตรง ทำให้ประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดลดลงอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในเหมืองหลายแห่งที่มีแร่ประเภทนี้ ทองคำจำนวนมากจะยังคงติดอยู่ภายในเมทริกซ์ซัลไฟด์ ซึ่งสารละลายไซยาไนด์ไม่สามารถเข้าถึงได้

ผลกระทบจากการขโมยทองของคาร์บอน

สารที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบในแร่เหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างมากกับสารประกอบไซยาไนด์ของทองคำ ในระหว่างกระบวนการชะล้างด้วยไซยาไนด์ เมื่อทองคำละลายและเกิดเป็นสารประกอบไซยาไนด์ สารที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบสามารถดูดซับสารประกอบเหล่านี้ได้ ทำให้ "แย่ง" ทองคำไปจากสารละลาย ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้ได้อัตราการสกัดทองคำต่ำลงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมากในกระบวนการสกัดอีกด้วย งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าคาร์บอนชนิดต่างๆ ในแร่ เช่น คาร์บอนธาตุ คาร์บอนอินทรีย์ และคาร์บอนอนินทรีย์ ล้วนมีส่วนทำให้เกิดผลกระทบในการแย่งทองคำในระดับที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คาร์บอนธาตุมีพฤติกรรมการดูดซับคล้ายกับถ่านกัมมันต์ซึ่งสามารถดูดซับสารประกอบไซยาไนด์ของทองคำได้อย่างแข็งแรง

การวิจัยเกี่ยวกับการทดลองการสกัดไซยาไนด์

การชะล้างไซยาไนด์โดยตรง

การศึกษามากมายแสดงให้เห็นว่าการชะล้างด้วยไซยาไนด์โดยตรงจากแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอนทำให้ได้ทองคำคืนมาน้อยมาก ในบางกรณี แม้จะใช้วิธีชะล้างด้วยไซยาไนด์ขั้นสูง เช่น คาร์บอนในเยื่อกระดาษ (CIP) หรือเรซินในเยื่อกระดาษ (RIP) อัตราการกู้คืนก็ยังคงต่ำอย่างน่าผิดหวัง ตัวอย่างเช่น ในการทดลองครั้งหนึ่ง อัตราการกู้คืนทองคำจากการชะล้างด้วยไซยาไนด์โดยตรงอยู่ที่เพียง 12.9% ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ไม่คุ้มค่าของวิธีการนี้สำหรับแร่ทนไฟดังกล่าว

วิธีการเตรียมการล่วงหน้าเพื่อปรับปรุงการชะล้างไซยาไนด์

ย่าง

การคั่วเป็นวิธีการเตรียมแร่แบบดั้งเดิม การให้ความร้อนแก่แร่จะทำให้วัสดุที่มีคาร์บอนถูกขับออกมาในรูปของ CO และ CO₂ และไพไรต์จะสลายตัวเป็นออกไซด์ของเหล็ก กระบวนการนี้จะทำให้ทองคำที่ถูกห่อหุ้มไว้ก่อนหน้านี้ถูกเปิดออก ทำให้สามารถชะล้างด้วยไซยาไนด์ได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม การคั่วต้องใช้การป้อนแบบละเอียดประมาณ -500 เมช มีเวลากักเก็บอย่างน้อย 550 ชั่วโมง และต้องควบคุมอุณหภูมิและบรรยากาศในเตาเผาอย่างแม่นยำ อุณหภูมิที่ต่ำกว่าประมาณ 85°C หรือบรรยากาศที่ลดลงเล็กน้อยอาจทำให้การคั่วไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้การสกัดทองคำลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ที่อุณหภูมิ 87°C ขึ้นไป ไพไรต์จะถูกเปลี่ยนเป็นเฮมาไทต์ที่ทนไฟได้ ซึ่งทองคำจะไม่สามารถชะล้างด้วยไซยาไนด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การคั่วยังต้องใช้การอบแห้งวัตถุดิบที่ป้อนเข้าเตาเผาซึ่งมีราคาแพง และต้องมีการควบคุมการปล่อยก๊าซในเตาอย่างเข้มงวด แม้ว่าจะสามารถสกัดทองคำได้ XNUMX - XNUMX% จากแร่ที่มีทองคำ XNUMX กรัมต่อตัน แต่เนื่องจากต้องใช้ต้นทุนเงินทุนที่สูงและมีสภาพการดำเนินการที่ซับซ้อน การคั่วจึงถูกละทิ้งไปเนื่องจากเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับแหล่งแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอนหลายแห่ง

ออกซิเดชันทางเคมี

การออกซิเดชันทางเคมีได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยิ่งใหญ่ในการบำบัดแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอน สารออกซิไดซ์ในเยื่อกระดาษที่มีน้ำสามารถเอาชนะผลกระทบที่เป็นอันตรายของวัสดุที่มีคาร์บอนได้ ตัวอย่างเช่น การใช้คลอรีนเป็นสารเตรียมการล่วงหน้าได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม ปริมาณคลอรีนที่ต้องการจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะการทนไฟของแร่ แร่ที่ทนไฟเล็กน้อยอาจต้องใช้คลอรีนเพียงสิบถึงยี่สิบกิโลกรัมต่อตันในการเตรียมการล่วงหน้าด้วยการไซยาไนด์เพื่อให้ได้ทองคำ 83% หรือมากกว่าในการไซยาไนด์ครั้งต่อไป ในทางกลับกัน แร่ที่ทนไฟสูงอาจต้องใช้คลอรีนมากกว่า 100 กิโลกรัมต่อตันในกระบวนการเตรียมการล่วงหน้า สารออกซิไดซ์อื่นๆ เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โซเดียมไฮโปคลอไรต์ และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตก็ได้รับการศึกษาเช่นกัน ตัวอย่างเช่น โซเดียมไฮโปคลอไรต์ไม่เพียงแต่สามารถออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์เพื่อเปิดเผยทองคำที่ห่อหุ้มไว้เท่านั้น แต่ยังทำให้วัสดุคาร์บอนเฉื่อยลงอีกด้วย ซึ่งจะลดผลการทำลายทองคำลง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าในบางกรณี การใช้โซเดียมไฮโปคลอไรต์เป็นสารเตรียมการล่วงหน้าสามารถปรับปรุงอัตราการแยกทองคำได้อย่างมีนัยสำคัญในการชะล้างด้วยไซยาไนด์ในภายหลัง

การเกิดออกซิเดชันของแบคทีเรีย

การเกิดออกซิเดชันของแบคทีเรียเป็นวิธีการบำบัดเบื้องต้นแบบใหม่และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แบคทีเรียกรดผสมสามารถใช้เพื่อออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์ในแร่ กระบวนการนี้ช่วยแก้ปัญหาการห่อหุ้มทองคำด้วยซัลไฟด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในระหว่างการเกิดออกซิเดชันของแบคทีเรีย แบคทีเรียจะเผาผลาญแร่ซัลไฟด์ ทำลายแร่และปลดปล่อยทองคำที่ห่อหุ้มไว้ ในขณะเดียวกัน การใช้คาร์บอนกัมมันต์ในกระบวนการสกัดไซยาไนด์ในภายหลังสามารถใช้ประโยชน์จากความสามารถในการดูดซับแบบแข่งขันเพื่อต่อต้านผลกระทบการขโมยทองคำของสารคาร์บอนได้ ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาแหล่งทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอนในยูนนาน ผ่านการรวมกันของการเกิดออกซิเดชันของแบคทีเรียและการไซยาไนด์คาร์บอนในเยื่อกระดาษ อัตราการกู้คืนทองคำถึง 82.39% ในขณะที่การใช้รีเอเจนต์ไซยาไนด์ลดลง 49.68% สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการออกซิเดชันของแบคทีเรีย - การชะล้างด้วยคาร์บอนไซยาไนด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอน

สรุป

แร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอนเป็นแร่ที่ท้าทายอย่างมากในกระบวนการสกัดด้วยไซยาไนด์ เนื่องมาจากการห่อหุ้มทองคำและผลของการขโมยทองคำจากคาร์บอน แม้ว่าการสกัดด้วยไซยาไนด์โดยตรงมักจะไม่มีประสิทธิภาพ แต่ก็มีวิธีการเตรียมการต่างๆ เช่น การคั่ว การออกซิเดชันทางเคมี และการออกซิเดชันด้วยแบคทีเรีย ซึ่งล้วนเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ วิธีการแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกันในแง่ของการกู้คืนทองคำ ต้นทุน และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยวิธีการออกซิเดชันด้วยแบคทีเรีย การสกัดด้วยคาร์บอนไซยาไนด์ และวิธีการออกซิเดชันทางเคมีบางวิธีมีแนวโน้มที่ดีในการบำบัดแร่ทนไฟเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ยังจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อปรับกระบวนการเหล่านี้ให้เหมาะสม ลดต้นทุน และปรับปรุงความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อให้การสกัดทองคำจากแร่ทองคำประเภทคาร์ลินที่มีคาร์บอนเป็นแร่ที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น