Nghiên cứu về quá trình tách đống quặng vàng oxy hóa hàm lượng sét thấp và cao

1. Giới thiệu

Trong lĩnh vực khai thác vàng, việc khai thác quặng vàng oxy hóa sét hàm lượng thấp và sét cao ngày càng trở nên quan trọng do sự cạn kiệt của các nguồn tài nguyên vàng hàm lượng cao. Các loại quặng này có đặc điểm là hàm lượng vàng thấp và hàm lượng khoáng sét cao, gây ra những thách thức đáng kể đối với các phương pháp tuyển quặng truyền thống. Lọc đống đã nổi lên như một phương pháp hiệu quả về chi phí và thiết thực để xử lý các loại quặng như vậy, cho phép khai thác vàng từ khối lượng lớn vật liệu hàm lượng thấp. Bài viết này trình bày một nghiên cứu toàn diện về rửa trôi đống quặng vàng oxy hóa hàm lượng sét thấp và cao, nhằm mục đích tối ưu hóa quá trình chiết tách và cải thiện tỷ lệ thu hồi vàng.

2. Đặc điểm của quặng vàng ôxi hóa hàm lượng sét thấp và cao

Quặng vàng oxy hóa cấp thấp thường có hàm lượng vàng dưới 2 g/t, khiến việc khai thác kinh tế của chúng trở nên khó khăn hơn. Hàm lượng đất sét cao trong các loại quặng này có thể gây ra các vấn đề như độ thấm kém, kết tụ và tiêu thụ nhiều thuốc thử ngâm chiết. Khoáng sét, chẳng hạn như kaolinit, montmorillonit và illit, có thể hấp thụ các ion vàng và cản trở quá trình ngâm chiết. Ngoài ra, kích thước hạt mịn của khoáng sét có thể dẫn đến sự hình thành một lớp dày đặc trong đống quặng, làm giảm sự tiếp xúc giữa dung dịch ngâm chiết và các khoáng chất chứa vàng.

3. Phương pháp thực nghiệm

3.1 Lấy mẫu và đặc tính quặng

Một mẫu đại diện của quặng vàng oxy hóa hàm lượng sét thấp và cao được thu thập từ một địa điểm khai thác. Mẫu quặng được phân tích thành phần hóa học, khoáng vật học và tính chất vật lý. Huỳnh quang tia X (XRF) được sử dụng để xác định thành phần nguyên tố, trong khi nhiễu xạ tia X (XRD) được sử dụng để xác định các pha khoáng. Phân tích kích thước hạt được thực hiện bằng cách sử dụng máy lắc sàng để hiểu sự phân bố kích thước của các hạt quặng.

3.2 Thí nghiệm thẩm thấu cột

Các thí nghiệm lọc cột được thực hiện để mô phỏng quá trình lọc đống. Mẫu quặng được nghiền và sàng thành các kích thước hạt khác nhau. Các cột có đường kính 10 cm và chiều cao 100 cm được đổ đầy các mẫu quặng. Một loạt các thí nghiệm được thiết kế để nghiên cứu tác động của các thông số khác nhau, bao gồm kích thước hạt quặng, liều lượng canxi oxit (CaO), Natri Xyanua Nồng độ (NaCN) trong dung dịch ngâm chiết và thời gian ngâm chiết ảnh hưởng đến tốc độ ngâm chiết vàng.

3.3 Tối ưu hóa các thông số quy trình

Các thông số quy trình được tối ưu hóa thông qua một loạt các thí nghiệm một yếu tố. Kích thước hạt quặng thay đổi từ -20 mm đến -5 mm và liều lượng CaO được điều chỉnh từ 1% đến 5% khối lượng quặng. Nồng độ NaCN trong dung dịch ngâm được thay đổi từ 0.05% đến 0.2% và thời gian ngâm được kéo dài từ 10 ngày đến 30 ngày. Tốc độ ngâm vàng được theo dõi theo các khoảng thời gian đều đặn bằng cách phân tích hàm lượng vàng trong dịch ngâm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

KHAI THÁC. Kết quả và thảo luận

4.1 Ảnh hưởng của kích thước hạt quặng

Kết quả cho thấy việc giảm kích thước hạt quặng cải thiện đáng kể tốc độ rửa trôi vàng. Khi kích thước hạt quặng là -5 mm, tốc độ rửa trôi vàng đạt 85% sau 20 ngày rửa trôi, trong khi đối với kích thước hạt -20 mm, tốc độ rửa trôi chỉ đạt 60%. Kích thước hạt nhỏ hơn làm tăng diện tích bề mặt của quặng, tạo điều kiện thuận lợi cho tiếp xúc giữa dung dịch rửa trôi và khoáng chất chứa vàng. Tuy nhiên, kích thước hạt cực mịn cũng có thể dẫn đến các vấn đề như độ thấm kém và tăng sự can thiệp của khoáng sét.

4.2 Ảnh hưởng của liều lượng CaO

Thêm CaO vào đống quặng có thể cải thiện độ thấm của quặng và điều chỉnh giá trị pH của dung dịch ngâm. Liều lượng CaO tối ưu được tìm thấy là 3% khối lượng quặng. Ở liều lượng này, tốc độ ngâm vàng đạt mức tối đa. Liều lượng CaO thấp hơn dẫn đến điều chỉnh pH không đủ và độ thấm kém, trong khi liều lượng cao hơn có thể gây ra tình trạng tiêu thụ quá nhiều thuốc thử ngâm và các vấn đề tiềm ẩn về môi trường.

4.3 Tác động của nồng độ NaCN

Nồng độ NaCN trong dung dịch ngâm có tác động đáng kể đến tốc độ ngâm vàng. Khi nồng độ NaCN tăng từ 0.05% lên 0.15%, tốc độ ngâm vàng tăng từ 70% lên 90%. Tuy nhiên, việc tiếp tục tăng nồng độ NaCN lên 0.2% không dẫn đến cải thiện đáng kể tốc độ ngâm và cũng làm tăng chi phí và rủi ro môi trường liên quan đến xyanua sử dụng.

4.4 Thời gian thẩm thấu

Tốc độ chiết xuất vàng tăng lên khi thời gian chiết xuất kéo dài. Sau 25 ngày chiết xuất, tốc độ chiết xuất vàng đạt đến ngưỡng, cho thấy hầu hết vàng có thể chiết xuất được đã được hòa tan. Việc kéo dài thời gian chiết xuất vượt quá ngưỡng này không làm tăng đáng kể tốc độ chiết xuất nhưng lại làm tăng tổng chi phí của quy trình.

5. Phần kết luận

Nghiên cứu này chứng minh rằng ngâm đống là một phương pháp khả thi để xử lý quặng vàng oxy hóa hàm lượng sét thấp và cao. Bằng cách tối ưu hóa các thông số quy trình, bao gồm kích thước hạt quặng, liều lượng CaO, nồng độ NaCN và thời gian ngâm, có thể đạt được tỷ lệ ngâm vàng cao lên tới 90%. Các điều kiện tối ưu được xác định như sau: kích thước hạt quặng là -5 mm, liều lượng CaO là 3%, nồng độ NaCN là 0.15% trong dung dịch ngâm và thời gian ngâm là 25 ngày. Những phát hiện này cung cấp những hiểu biết có giá trị cho ứng dụng công nghiệp của ngâm đống trong việc khai thác vàng từ quặng vàng oxy hóa hàm lượng sét thấp và cao, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành khai thác vàng.