Весь процес ціанування шламу для золотих руд розсіяного типу

1. Введення

Зі постійним розвитком золотодобувної промисловості ресурси легкооброблюваних золотих руд поступово зменшуються. Тому велике значення має вивчення процесів збагачення та плавки вогнетривких золотих руд, таких як золоті руди з вкрапленими миш'яково-сур'яними прожилками. Ці руди характеризуються комплексним...

мієрологія, де арсенопірит і стибніт тісно пов'язані з мінералами пустої породи у вкрапленій формі, що ускладнює видобуток золота. Процес ціанування повністю шламом є поширеним методом видобутку золота, але для цього типу руди він часто стикається з такими проблемами, як низька швидкість вилуговування золота та висока витрата реагентів. Оптимізація цього процесу може ефективно покращити коефіцієнт використання ресурсів та економічні вигоди від золотих копалень.

2. Характеристики миш'яково-сурьмяних жильних - вкраплених золотих руд

2.1 Мінералогічний склад

У золотих рудах жильного вкраплення миш'яку та сурми арсенопірит та стибніт є основними мінералами, що впливають на видобуток золота. Природні частинки золота в руді мають надзвичайно нерівномірні розміри частинок. Вони переважно розподілені в тріщинах та міжзернових просторах піриту та арсенопіриту або обгорнуті ними. Іноді золото співіснує зі стибнітом, а частина його вбудована в мінерали пустої породи, такі як лімоніт або кварц. Частина піриту в руді існує у вигляді дрібнозернистих вкраплень у мінерали пустої породи та має тісний симбіотичний зв'язок з арсенопіритом та марказитом. Арсенопірит зазвичай має відносно дрібний розмір частинок і тісно пов'язаний з піритом. Структура руди переважно жильна вкраплена, причому більшість стибніту та арсенопіриту зрослися з мінералами пустої породи вкрапленим чином.

2.2 Шкідливі елементи

Наявність миш'яку (As) та сурми (Sb) у руді є вкрай несприятливою для ціанування золота. Ці елементи можуть реагувати з ціанідом та киснем у процесі ціанування, споживаючи велику кількість реагентів та знижуючи швидкість вилуговування золота. Наприклад, миш'як може утворювати різні сполуки, що містять миш'як, у ціанідному розчині, які не тільки споживають ціанід, але й можуть утворювати пасиваційні плівки на поверхні частинок золота, перешкоджаючи контакту між золотом та іонами ціаніду.

3. Існуючі проблеми в процесі ціанування повністю шламу

3.1 Низький рівень вилуговування золота

Пряме ціанування повністю шламом золотих руд жильного вкрапленого типу з миш'яком та сурмою часто призводить до низької швидкості вилуговування золота. Через складний мінералогічний склад та наявність шкідливих елементів, золото важко повністю розчинити ціанідом. Для деяких руд коефіцієнт вилучення шляхом прямого ціанування повністю шламом становить лише близько 47.62%.

3.2 Висока витрата реагентів

Процес ціанування вимагає великої кількості ціаніду як вилуговуючого агента. Однак у присутності миш'яку, сурми та інших шкідливих елементів споживання ціаніду значно зростає. Крім того, деякі сульфідні мінерали, присутні в руді, також можуть реагувати з ціанідом, що ще більше збільшує витрату реагенту. Наприклад, реакція сульфідних мінералів з ціанідом може утворювати різні ціанокомплекси, що знижує концентрацію вільного ціаніду в шламі та уповільнює вилуговування золота.

4. Стратегії оптимізації процесу ціанування повністю шламу

4.1 Методи попередньої обробки

4.1.1 Попередня обробка лужним вилуговуванням

Використання NaOH як лужного агента вилуговування може ефективно видаляти деякі шкідливі елементи. За допомогою ортогональних факторіальних експериментів було визначено, що для деяких руд, коли тонкість помелу мінералу становить -200 меш, що становить 85%, концентрація лужного вилуговування становить 60 кг/т, час лужного вилуговування – 32 години, а температура лужного вилуговування – 26 °C, подальший ефект ціанування може бути покращений. Лужне вилуговування може певною мірою розчиняти деякі мінерали, що містять миш'як та сурму, зменшуючи їхній негативний вплив на процес ціанування.

4.1.2 Попередня обробка кислотою

Попередня кислотна обробка, така як використання азотної кислоти (HNO₃) та соляної кислоти (HCl), також може бути ефективною. Попередня кислотна обробка може зменшити споживання ціаніду. Наприклад, після попередньої кислотної обробки споживання ціаніду може бути зменшено на 340-210 мг/л відповідно, а відповідні коефіцієнти вилучення золота можуть зрости до 98.87% та 95.11%. Попередня кислотна обробка може розчинити деякі карбонатні мінерали та частину сульфідних мінералів у руді, зменшуючи втручання цих мінералів у процес ціанування.

4.1.3 Попередня обробка перед випіканням

Випалювання руди при температурі 600-1000 °C протягом 0.5-2 годин перед ціануванням також може досягти хороших результатів. Результати ціанування обпалених зразків показують, що споживання ціаніду різко зменшується на 1150 мг/л, а коефіцієнт вилучення золота збільшується на 5.2%. Крім того, значно зменшується вміст миш'яку, сурми, кадмію та РТУТІ в обпаленому зразку (обпаленому при 1000 °C протягом 2 годин). Випалювання може перетворити сульфідні мінерали на оксиди металів, що робить золото більш доступним для ціанування.

4.2 Оптимізація умов ціанування

4.2.1 Концентрація ціанідів

Для руд з різними характеристиками необхідно визначити відповідну концентрацію ціаніду. Для першого типу зразка руди, що містить 10.5 ppm золота з високим вмістом миш'яку та сурми, оптимальна концентрація ціаніду становить 4000 мг/л, тоді як для другого типу зразка руди з низьким вмістом золота (2.5 ppm), але високим вмістом срібла (160 ppm), оптимальна концентрація ціаніду становить 2500 мг/л. Регулювання концентрації ціаніду відповідно до властивостей руди може забезпечити ефективне вилуговування золота, зменшуючи при цьому витрати реагентів.

4.2.2 Значення pH

Значення pH розчину для ціанування також має значний вплив на ефект вилуговування. Для першого зразка оптимальне значення pH становить 11.1, а для другого зразка оптимальне значення pH становить 10.5. Підтримка відповідного значення pH може забезпечити стабільність розчину ціаніду та сприяти реакції між золотом та іонами ціаніду.

4.2.3 Час ціанування

Також слід оптимізувати час ціанування. Для обох вищезгаданих типів зразків відповідний час ціанування становить 24 години. Збільшення часу ціанування не обов'язково суттєво збільшить швидкість вилучення золота, але збільшить виробничі витрати. Тому визначення відповідного часу ціанування має вирішальне значення для підвищення ефективності виробництва.

4.2.4 Використання окислювачів

Використання окислювачів, таких як H₂O₂ (0.015 М), повітря (0.15 л/хв) або суміш H₂O₂ та повітря, може покращити кінетику вилучення золота. Серед них впорскування повітря має найбільш значний позитивний вплив на кінетику вилуговування. Окисники можуть перетворювати деякі відновлені речовини в руді в окислені форми, сприяючи розчиненню золота.

5. Тематичні дослідження

На золотому руднику в Ганьсу було оптимізовано процес ціанування повністю шламом жильного золоторудного типу, що містить миш'як та сурму. Завдяки попередній лужній обробці NaOH, оптимізації тонкості помелу, концентрації лужного вилуговування, часу та температури, а також подальшому ціануванню з відповідною концентрацією NaCN та часом ціанування, швидкість вилуговування ціанідом збільшилася з початкових 47.62% до 85.04%. В іншому випадку, на золоторудному родовищі зі складним складом руди, після попередньої обробки кислотою та попереднього випалу, а також коригування умов ціанування , швидкість вилучення золота значно покращилася, а споживання ціаніду ефективно зменшилося.

6. Висновок

Оптимізація процесу ціанування повністю шламом для золотодобувних руд миш'яково-сурьмяного прожилкового та вкрапленого типу є ефективним способом підвищення ефективності видобутку золота та зниження виробничих витрат. Вибираючи відповідні методи попередньої обробки, такі як лужне вилуговування, кислотна попередня обробка та попередня обробка випалюванням, а також оптимізуючи умови ціанування, включаючи концентрацію ціаніду, значення pH, час ціанування та використання окислювачів, можна досягти значного покращення швидкості вилуговування золота та витрати реагентів. Різні золотодобувні шахти повинні вибирати стратегії оптимізації відповідно до власних характеристик руди, щоб досягти найкращих економічних та екологічних переваг.