Дослідження ціанідного вилуговування вуглецевої золотої руди типу Карлін

Вступ

Вуглецеві золоті руди типу Карлін характеризуються широким поширенням та великими запасами. Однак вони створюють значні труднощі в процесі видобутку золота. Ці руди зазвичай містять Вуглець за своїм елементарним складом, а частинки золота присутні у дрібнодисперсній формі. Присутність миш'яку та вуглецю призводить до двох основних проблем: інкапсуляції золота та ефекту вилучення золота вуглецем, що призводить до надзвичайно низьких швидкостей прямого ціанування. Як наслідок, їх вважають подвійно вогнетривкими рудами або стійкими рудами, що є всесвітньо визнаними у галузі видобутку золота.

Проблема ціанідного вилуговування у вуглецевих золотих рудах типу Карлін

Золота інкапсуляція

Сульфідні мінерали у вуглецевих золотих рудах типу Карлін часто інкапсулюють частинки золота. Цей фізичний бар'єр запобігає прямому контакту між ціанід розчин і золото, що значно знижує ефективність процесу вилуговування. Наприклад, у багатьох шахтах з такими рудами велика частина золота залишається замкненою в сульфідній матриці, недоступною для Ціанідне вилуговування агент.

Ефект пограбування золота Карбоном

Вуглецеві матеріали в цих рудах мають сильну спорідненість до ціанідних комплексів золота. Під час процесу ціанідного вилуговування, коли золото розчиняється та утворює ціанідні комплекси, вуглецеві речовини можуть адсорбувати ці комплекси, ефективно «викрадаючи» золото з розчину. Це не тільки призводить до зниження коефіцієнта вилучення золота, але й спричиняє значні втрати в процесі екстракції. Дослідження показали, що різні типи вуглецю в руді, такі як елементарний вуглець, органічний вуглець та неорганічний вуглець, різною мірою сприяють цьому ефекту вилучення золота. Елементарний вуглець, зокрема, має адсорбційну поведінку, подібну до... Активоване вугілля, які можуть сильно адсорбувати ціанідні комплекси золота.

Дослідження експериментів з вилуговування ціанідом

Пряме ціанідне вилуговування

Численні дослідження показали, що пряме ціанідне вилуговування вуглецевих золотих руд типу Карлін дає дуже низький рівень вилучення золота. У деяких випадках, навіть при використанні передових методів ціанідного вилуговування, таких як вуглець у пульпі (CIP) або смола в пульпі (RIP), коефіцієнт вилучення залишається невтішно низьким. Наприклад, в одному експерименті коефіцієнт вилучення золота при прямому ціанідному вилуговуванні становив лише 12.9%, що свідчить про неефективність цього підходу для таких вогнетривких руд.

Методи попередньої обробки для покращення вилуговування ціанідами

випал

Випалювання – це традиційний метод попередньої обробки. Під час нагрівання руди вуглецеві матеріали видаляються у вигляді CO та CO₂, а пірит розкладається на оксиди заліза. Цей процес оголює раніше інкапсульоване золото, що робить його більш доступним для ціанідного вилуговування. Однак випалювання вимагає дрібної подачі руди розміром мінус десять меш, щонайменше чотири години часу витримки та точного контролю температури та атмосфери в печі. Температури нижче приблизно 500°C або незначно відновлювальна атмосфера можуть призвести до неповного випалювання, що спричиняє різке зниження вилучення золота. Більше того, при 550°C і вище пірит перетворюється на тугоплавку форму гематиту, з якої золото не може бути ефективно вилуговане ціанідом. Крім того, випалювання вимагає дорогого сушіння подачі в піч та суворого контролю викидів пічних газів. Хоча видобуток золота з руд, що містять тринадцять грамів золота на тонну, може становити 85-87%, через високі капітальні витрати та складні умови експлуатації, випал був відкинутий як придатна альтернатива для багатьох родовищ вуглецевих золотих руд типу Карлін.

Хімічне окислення

Хімічне окислення продемонструвало великий потенціал в обробці вуглецевих золотих руд типу Карлін. Окислювачі у водних пульпах можуть подолати шкідливий вплив вуглецевих матеріалів. Наприклад, використання хлору як агента попередньої обробки було широко вивчено. Однак кількість необхідного хлору варіюється залежно від вогнетривкої природи руди. Для середньовогнетривких руд може знадобитися лише від десяти до двадцяти кг хлору на тонну в процесі попередньої обробки ціануванням, щоб досягти 83% або більше вилучення золота при подальшому ціануванні. З іншого боку, для високовогнетривких руд може знадобитися понад 100 кг хлору на тонну в процесі попередньої обробки. Також досліджувалися інші окислювачі, такі як перекис водню, гіпохлорит натрію та перманганат калію. Гіпохлорит натрію, наприклад, може не тільки окислювати сульфідні мінерали, оголюючи інкапсульоване золото, але й пасивувати вуглецеві матеріали, зменшуючи їх ефект розкрадання золота. Дослідження показали, що в деяких випадках використання гіпохлориту натрію як агента попередньої обробки може значно покращити швидкість вилучення золота при подальшому ціанідному вилуговуванні.

Бактеріальне окислення

Бактеріальне окислення – це новий та екологічно чистий метод попередньої обробки. Для окислення сульфідних мінералів у руді можна використовувати змішані ацидофільні бактерії. Цей процес ефективно вирішує проблему інкапсуляції золота сульфідами. Під час бактеріального окислення бактерії метаболізують сульфідні мінерали, розщеплюючи їх та вивільняючи інкапсульоване золото. Водночас, використання активованого вугілля в подальшому процесі ціанування може скористатися його конкурентною адсорбційною здатністю для протидії ефекту вилучення золота вуглецевмісними речовинами. Наприклад, у дослідженні вуглецевого родовища золота типу Карлін у Юньнані, завдяки поєднанню бактеріального окислення та ціанування вуглецем у пульпі, коефіцієнт вилучення золота досяг 82.39%, тоді як витрата ціанідного реагенту зменшилася на 49.68%. Це показує, що процес бактеріального окислення - ціанування вуглецем є ефективним методом обробки вуглецевих золотих руд типу Карлін.

Висновок

Вуглецеві золоті руди типу Карлін створюють значні проблеми в процесі ціанідного вилуговування через інкапсуляцію золота та ефект вилучення вуглецем золота. Хоча пряме ціанідне вилуговування загалом неефективне, різні методи попередньої обробки, такі як випал, хімічне окислення та бактеріальне окислення, пропонують потенційні рішення. Кожен метод має свої переваги та обмеження з точки зору вилучення золота, вартості та впливу на навколишнє середовище. Серед них бактеріальне окислення - ціанідне вилуговування та деякі методи хімічного окислення є дуже перспективними для ефективної обробки цих вогнетривких руд. Однак, все ще потрібні подальші дослідження для оптимізації цих процесів, зниження витрат та підвищення їх екологічності, щоб зробити видобуток золота з вуглецевих золотих руд типу Карлін більш ефективним та сталим.