| ArticleName |
Основы аммиачно-цианидного выщелачивания медно-золотых руд. Обзор |
| Abstract |
Одной из самых сложных проблем для золотоизвлекающей промышленности в XXI в. стало наличие меди в золотосодержащих рудных телах. Проблема обусловлена значительным потреблением цианида медными минералами. Кроме того, цианидные соединения меди более устойчивы, чем свободный цианид. Это создает трудности при обезвреживании хвостов. Использование процесса аммиачно-цианидного выщелачивания, впервые запатентованного свыше 100 лет тому назад, позволяет в условиях непрерывного процесса цианирования селективно извлекать золото из окисленных медно-золотых руд, растворяя до 90 % Au и менее 1 % Cu. Обзор посвящен недавним зарубежным прикладным и фундаментальным исследованиям, посвященным выщелачиванию медно-золотых руд аммиачно-цианидными растворами, включая механизм и ключевые параметры, позволяющие оптимизировать растворение золота при минимуме растворения меди. Термодинамическая оценка систем Au – Cu (Cu2O, Cu2S) – CN – NH4+ – O2 – OH– – H2O позволила установить возможность сосуществования в стандартном растворе соединений Au(CN)2 – и CuCN. Так как цианирование меди происходит быстрее, чем золота, это приводит к снижению содержания активного реагента в растворе и отрицательно сказывается на извлечении золота. Добавление в раствор аммиака обусловливает образование прочного соединения CuNH3, способного растворять золото при отсутствии ионов свободного цианида. В этом случае осаждение меди происходит как параллельный процесс, оставляя существенные содержания цианида Cu (I), участвующего в растворении золота. Оценено критическое значение концентраций в растворе кислорода и добавляемого аммиака, определяющих границу раздела зон термодинамической устойчивости CuCN и CuO/Cu(OH)2. Наличие в рудах сульфидов меди способствует растворению золота, в то время как оксиды меди способствуют осаждению. Когда цианидные растворы не содержали медь, добавление аммиака снижало скорость выщелачивания золота. При добавлении в раствор меди скорость извлечения золота также уменьшалась вследствие образования цианидных комплексов меди. Однако при отсутствии в растворе свободного цианида золото легко выщелачивалось вследствие образования комплекса Cu(CN)32–, причем добавление аммиака не влияло на процесс растворения. В то же время доминирование в растворе комплекса Cu(CN)2– обусловливает увеличение скорости выщелачивания золота, однако в отсутствие аммиака извлечение золота очень мало. При отсутствии свободного цианида, но достаточном содержании аммиака добавление меди (II) увеличивает скорость растворения золота по сравнению с цианидными комплексами меди (I). Рекомендованные составы раствора выщелачивания, значения Eh и pH дают возможность адаптировать их к рудам разного типа. Также рассмотрены вопросы, связанные с селективным извлечением золота из аммиачно-цианидных растворов с помощью цементации, угольной и ионообменной адсорбции. |
| References |
1. Hedley N., Tabachnick H. Chemistry of cyanidation. Amer. Cyanamid Co. 1968. No. 23. pp. 54.
2. Aylmore M. Alternative lixiviants to cyanide for leaching gold ores. Advances in Gold Ore Processing. Amsterdam : Elsevier, 2005. pp. 562–582.
3. B. Hunt. Extraction of metals from ore or the like. Patent US, No. 699108. Published: 1902.
4. Jarman A., Brereton E. Laboratory experiments on the use of ammonia and its compounds in cyaniding cupriferous ores and tailings. Trans. Inst. Min. Metall. A. 1904/1905. pp. 289–334.
5. Fink C., Putnam G. Recovery of gold from telluride ores. Patent US, No. 2283196. Published: 1940.
6. La Brooy S., Komosa T., Muir D. Selective leaching of gold from copper-gold ores using ammonia-cyanide mixtures. Proceedings of the 5th International Conference : Extractive metallurgy. Perth, AusIMM, 1991. pp. 127–132.
7. Muir D., La Brooy S., Cao C. Recovery of gold from copper bearing ores. Proceedings of the International Conference : World Gold ’89. Reno, USA : AIME. 1989. pp. 363–374.
8. Romayna J., Ciminelli V., Freitas L. Ammoniacal cyanidation of Igarape Bahia gold-copper ores. Proceedings of the 6th SHMMT/18th ENTMME. Rio de Janeiro, Brazil, 2001.
9. Ruane M. Gold recovery from the Paris mine tailings using ammoniacal cyanide leachant. Colloq.: Processing of gold–copper ores. Perth, Aus. AMMTEC. 1991.
10. Costello M. Use of the ammonia cyanide leach system for gold copper ores with reference to the retreatment of the torco tailings. Colloq.: Processing of gold–copper ores. Perth, Aus. AMMTEC. 1991.
11. Costello M., Ritchie I., Lunt D. Use of ammonia–cyanide leach system for copper–gold ores with reference to the re-treatment of the TORCO tailings. Miner. Eng. 1992. Vol. 5. pp. 1421–1429.
12. Butcher D. Ammoniacal cyanide leaching for recovery of gold from TORCO tailing Akjoujt Mauritania. Proceedings of International Randol Gold Forum. Perth, Aus., 1995. pp. 231–238.
13. Muir D. A review of the selective leaching of gold from oxidised copper-old ores with ammonia-cyanideand new insights for plant control and operations. Miner. Eng. 2011. Vol. 24. pp. 576–582.
14. Muir D., La Brooy S., Deng T., Singh P. The mechanism of the ammonia-cyanide system for leaching copper-gold ores. Proceedings of the 4th International Symposium : Hydrometallurgy: fundamentals, technology and innovations. SME, 1993. pp. 191–204.
15. Cooper D., Plane R. Cyanide complexes of copper with ammonia and ethylenediamine. Inorg. Chem. 1966. Vol. 5. pp. 1677–1682.
16. Jeffrey M., Linda L., Breuer P., Chu C. A kinetic and electrochemical study of the ammonia cyanide process for leaching gold in solutions containing copper. Miner. Eng. 2002. Vol. 15. pp. 1173–1180.
17. Vukcevic S. A comparison of alkali and acid methods for the extraction of gold from low grade ores. Miner. Eng. 1996. Vol. 9. pp. 1033–1047.
18. Vukcevic S. The mechanism of gold extraction and copper precipitation from low grade ores in cyanide ammonia systems. Miner. Eng. 997. Vol. 10. pp. 309–326.
19. Dawson J., La Brooy S., Ritchie I. Copper-gold ore leaching: A kinetic study on the ammoniacal cyanidation of copper, chalcocite and chalcopyrite. Proceedings of AusIMM Annual Conference. Ballarat, Aus. 1997. AusIMM. Melbourne. 1997. pp. 291–297.
20. Tozawa K., Umetsu Y., Sato K. Oxidized copper phase precipitation in ammoniacal leaching. Proc. Int. Symp.: Extractive metallurgy of copper. New York : AIME, 1976. Vol. 2. pp. 706–721.
21. Muir D., Aylmore M. Thiosulfate as an alternative to cyanide for gold processing e issues and impediments. Miner. Proc. Extr. Metall. 2004. Vol. 113. pp. 2–12.
22. Muir D., Aylmore M. Thiosulfate leaching. Advances in Gold Ore Processing. Elsevier, 2005. pp. 541–561.
23. Senanayake G. The role of ligands and oxidants in thiosulfate leaching of gold. Gold Bull. 2005. Vol. 38. pp. 170–179.
24. Tran T., Nguyen H., Hsu Y., Wong P. Gold dissolution and copper suppression during leaching of copper-gold ores. Proceedings of the International Conference : World Gold ’97. AusIMM. Melbourne. 1997. pp. 95–98.
25. Dai X., Breuer P. Cyanide and copper cyanide recovery by activated carbon. Miner. Eng. 2009. Vol. 22. pp. 469–476.
26. Dicinoski G. Novel resins for the selective extraction of gold from copper rich ores. South Afr. J. Chem. 2000. Vol. 53. pp. 33–44.
27. Hosking J. The recovery of gold from ores by ion exchange resins. Proceedings of International Symposium : Gold: mining, metallurgy and geology. AusIMM. Melbourne. 1984. pp. 183–190.
28. MacPhail P., Fleming C., Sarbutt K. Cyanide recovery by the SART process for the Lobo-Marte Project Chile. Proceedings of Randol Gold Forum’98. Denver, USA. 1998. Apr. 26–29. Randol Int. 1998. pp. 319–324.
29. Dai X., Simons A., Breuer P. A review of copper cyanide recovery technologies for the cyanidation of copper containing gold ores. Miner. Eng. 2012. Vol. 25. pp. 1–13.
30. Kotze M. Gold ion exchange. ALTA 2010 Gold Symposium. Perth, Aus. 2010. May 27–28. ALTA Metall. Serv. Melbourne. 2010.
31. van Deventer J., Kotze M., Yahorava V. Gold recovery from copper-rich ores employing the Purolite S992 gold-selective ion exchange resin. ALTA 2012 Gold Symposium. Perth, Aus. 2012. May 26 – June 02. ALTA Metall. Serv. Melbourne. 2012.
32. Adams M., Lawrence R. Biogenic sulphide for cyanide recycle and gold recovery in gold-copper ore processing. 2nd International Symposium : Precious Metals 07. Brisbane, Aus. 2007. Aug. 30–31. 16 p.
33. Muir D., La Brooy S., Cao C. Recovery of gold from copper bearing ores. Proceedings of International Conference : World Gold ’89. USA. 1989. AIME. 1989. pp. 363–374.
34. Estay H., Gim-Krumm M., Seriche G. et al. Optimizing the SART process: A critical assessment of its design criteria. Miner. Eng. 2020. Vol. 146. Ch. 106116.
35. Medina D., Anderson C. A review of the cyanidation treatment of copper-gold ores and concentrates. Metals. 2020. Vol. 10. pp. 897–905.
36. Zalesov M., Grigorieva V., Trubilov V., Baudouin A. Development of technical solutions to improve the efficiency of processing high-grade gold ore. Min. Ind. 2021. No. 5. pp. 51–56.
37. Krumins T., Olin E., Geldart J. et al. Development of a flowsheet incorporating cyanidation, CIP, CCD and the SART process to treat flotation tailings from a Mexican copper mine. AIChE Ann. Meet. Orlando, USA. 2023. Nov. 05–10.
38. Allameh M., Hosseini M., Azimi E. Development of a sustainable alternative for the ammoniacal cyanidation of copper–gold ores through a biological approach. Sustain. Metall. 2020. Vol. 6. pp. 796–808.
39. Gorji M., Hosseini M., Ahmadi A. Comparison and optimization of the biocyanidation potentials of B. megaterium and P. aeruginosa for extracting gold from an oxidized copper-gold ore in the presence of residual glycine. Hydrometallurgy. 2020. Vol. 191. Ch. 105218. |
