Bản dịch nghiên cứu so sánh chiết tách vàng bằng Xyanua, Thiourê và Thiosunfat ở mỏ Ovacik

Nghiên cứu này thực hiện một phân tích so sánh ba phương pháp chiết tách hóa học—xyanua, thio-urê và thiosunfat—để thu hồi vàng và bạc từ quặng của mỏ vàng Ovacık, dự án khai thác vàng đầu tiên tại Thổ Nhĩ Kỳ. Kết luận chính cho thấy mặc dù cả ba phương pháp đều đạt được tỷ lệ thu hồi vàng trên 90%, luyện bằng xyanua vẫn là phương pháp hiệu quả và kinh tế nhất cho loại quặng này. Phương pháp thio-urê cho thấy tốc độ hòa tan nhanh nhất nhưng lại có mức tiêu thụ hóa chất "cực kỳ cao" và quy trình kiểm soát phức tạp. Tương tự, phương pháp thiosunfat đạt tỷ lệ thu hồi vàng (96%) và bạc (98%) cao nhất nhưng cũng bị loại bỏ do chi phí hóa chất quá lớn và những khó khăn trong việc kiểm soát quy trình. Do đó, nghiên cứu khẳng định lại tính ưu việt của phương pháp xyanua truyền thống về mặt kinh tế và khả năng ứng dụng thực tế đối với quặng Ovacık.

Bối cảnh và Mục tiêu Nghiên cứu

Mỏ vàng Ovacık là dự án khai thác vàng đầu tiên ở Thổ Nhĩ Kỳ, có kế hoạch sản xuất 3 tấn vàng và bạc mỗi năm. Dự án đã gây ra những tranh cãi về tác động môi trường của quy trình luyện bằng xyanua. Nghiên cứu này được tiến hành để điều tra động học chiết tách của quặng vàng Ovacık và xác định các thông số chính cho ba phương pháp chiết tách khác nhau. Mục tiêu là so sánh hiệu suất của chúng dựa trên các tiêu chí chính: tỷ lệ thu hồi và mức tiêu thụ hóa chất.

Đặc điểm Quặng Ovacık

Mẫu quặng được lấy từ Mỏ vàng Ovacık có thành phần hóa học và khoáng vật học như sau:

• Thành phần Hóa học:

    ◦ Vàng (Au): 14.09 g/t

    ◦ Bạc (Ag): 60.75 g/t

    ◦ Silic Dioxit (SiO₂): 94.77%

    ◦ Lưu huỳnh (S): 0.48%

    ◦ Sắt (Fe): 6945.29 g/t

    ◦ Đồng (Cu): 25.47 g/t

    ◦ Kẽm (Zn): 274.98 g/t

    ◦ Chì (Pb): 268.73 g/t

• Thành phần Khoáng vật học: Thạch anh và Feldspar.

Phân tích So sánh các Phương pháp Chiết tách

Các thí nghiệm được thực hiện để tối ưu hóa điều kiện chiết tách cho mỗi phương pháp, kiểm tra các yếu tố như kích thước hạt, tỷ lệ rắn/lỏng, độ pH, nồng độ hóa chất và tốc độ khuấy.

1. Luyện bằng Xyanua (Cyanidation)

Đây là phương pháp xử lý chủ đạo trong ngành công nghiệp vàng, được chứng minh là "rất hiệu quả và kinh tế".

• Hiệu suất:

    ◦ Tỷ lệ thu hồi vàng tăng khi kích thước hạt giảm do tăng cường giải phóng khoáng vật.

    ◦ Tốc độ khuấy tăng làm tăng cả tỷ lệ thu hồi và mức tiêu thụ xyanua.

    ◦ Tỷ lệ thu hồi vàng và mức tiêu thụ xyanua đều giảm khi tỷ lệ rắn/lỏng tăng.

• Kết luận: Đối với quặng Ovacık, các đặc tính kinh tế và khả năng chiết tách dễ dàng của phương pháp này đã được chứng minh một lần nữa.

2. Luyện bằng Thio-urê (Thioureation)

Phương pháp này khả thi về mặt kỹ thuật và cho thấy một số ưu điểm về tốc độ.

• Hiệu suất:

    ◦ Đạt tỷ lệ thu hồi vàng trên 90% trong thời gian chiết tách ngắn. Tốc độ hòa tan nhanh hơn so với xyanua và thiosunfat.

    ◦ Tỷ lệ thu hồi bạc thấp hơn so với hai phương pháp còn lại, đây được xem là một "trở ngại" đối với các loại quặng có hàm lượng bạc kinh tế.

• Nhược điểm:

    ◦ Mức tiêu thụ hóa chất cực kỳ cao, biến quy trình này thành một "hoạt động tốn kém" so với luyện bằng xyanua.

    ◦ Khó kiểm soát hệ thống chiết tách, vì việc hòa tan vàng hiệu quả đòi hỏi một khoảng pH–Eh hẹp và việc bổ sung SO₂ và Fe(III) phải rất nhạy.

3. Luyện bằng Thiosunfat (Thiosulphate Leaching)

Mặc dù đạt được tỷ lệ thu hồi cao, phương pháp này gặp phải những thách thức đáng kể về kinh tế và vận hành.

• Hiệu suất:

    ◦ Đạt được tỷ lệ thu hồi vàng cao (96%) và bạc (98%).

• Nhược điểm:

    ◦ Mức tiêu thụ hóa chất quá lớn cùng với những "trở ngại về kiểm soát quy trình và kinh tế" khiến kỹ thuật này không thuận lợi so với hai phương pháp còn lại.

    ◦ Khó khăn trong kiểm soát bao gồm sự phân hủy dễ dàng của thiosunfat và việc điều chỉnh các hóa chất như NH₃, Cu²⁺ và SO₃.

Tổng hợp Kết quả và So sánh Hiệu suất

Bảng dưới đây tóm tắt các phát hiện chính từ việc so sánh ba phương pháp chiết tách trên quặng Ovacık.

Kết luận

Nghiên cứu kết luận rằng luyện bằng xyanua là phương pháp xử lý ưu việt nhất cho quặng vàng Ovacık. Mặc dù các phương pháp thay thế như thio-urê và thiosunfat cho thấy tiềm năng kỹ thuật với tỷ lệ thu hồi cao (đặc biệt là thiosunfat) và tốc độ hòa tan nhanh hơn (thio-urê), chúng đều bị loại bỏ do chi phí vận hành quá cao gây ra bởi mức tiêu thụ hóa chất lớn và những thách thức đáng kể trong việc kiểm soát quy trình.

Đối với dự án Ovacık, tính hiệu quả, kinh tế và độ tin cậy đã được chứng minh của phương pháp xyanua khiến nó trở thành lựa chọn hợp lý nhất, củng cố vị thế là phương pháp điều trị chủ đạo trong ngành công nghiệp vàng.
Link download full tiếng Anh: https://drive.google.com/file/d/1nnryTIbLK6MIZr882ClI__pzAom7jYSG/view?usp=sharing