Bản dịch tóm tắt: SO SÁNH CHIẾT TÁCH VÀNG BẰNG XIANUA VÀ THIOUREA DỰA TRÊN CÁC NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH

Trích từ: "COMPARATIVE CYANIDE AND THIOUREA EXTRACTION OF GOLD BASED ON CHARACTERIZATION STUDIES" của B. Rezai, F. Peikary, Z. Mos’hefi và A. Amini, đăng trên IJE Transactions B: Applications Vol. 16, No. 1, April 2003.
Tóm tắt

Nghiên cứu này thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm nhằm xác định khả năng chiết tách tương đối bằng phương pháp xianua và thiourea trên mẫu quặng vàng nghèo đã bị oxy hóa, dựa vào các nghiên cứu đặc tính khoáng vật. Các mỏ vàng với trữ lượng lớn đã được phát hiện tại nhiều khu vực ở Iran, đặc biệt là vùng Neishaboor với hàm lượng vàng khoảng 4 ppm.

Thông qua khảo sát đặc điểm khoáng vật học, thành phần khoáng, dạng tồn tại của vàng, đặc tính hóa học và cỡ nghiền tối ưu – các yếu tố quan trọng để thiết kế quy trình chiết tách phù hợp – mẫu đại diện đã được nghiên cứu chi tiết. Kết quả cho thấy: quặng đã bị oxy hóa và vàng tồn tại một phần dưới dạng hòa tan trong các mạch thạch anh, một phần khác dưới dạng hạt tự do trong các hydroxide sắt, đặc biệt là hematit – sản phẩm oxy hóa của pyrit. Các khoáng vật chính theo thứ tự phân bố là thạch anh, hematit, calcit và fenspat.

Phân tích rây và phân bố vàng theo cỡ hạt cho thấy phần lớn vàng nằm ở cỡ nhỏ hơn 2000 micron. Do đó, khả năng sử dụng tác nhân thay thế như thiourea đã được đánh giá. Kết quả cho thấy:

Dưới điều kiện tối ưu, chiết tách bằng xianua đạt hiệu suất 95% sau 240 giờ

Trong khi đó, chiết bằng thiourea chỉ đạt 10% sau 240 giờ, 67% sau 662 giờ.
1. GIỚI THIỆU

Vàng thường đi kèm các loại quặng sunfua phức tạp, và thường được chiết bằng xianua nếu vàng nằm ở ranh giới hạt khoáng. Do đó, việc xác định đặc điểm quặng và thành phần khoáng là cơ sở để lựa chọn phương pháp khai thác và chế biến phù hợp.

Mặc dù xianua vẫn là quy trình tiêu chuẩn trong chiết vàng, nhưng vẫn tồn tại những loại quặng kháng xianua. Nhiều chất thay thế đã được nghiên cứu như: halogen, thiourea, thiosulfat, malononitrile... Trong số đó, chỉ có thiourea được áp dụng công nghiệp một cách hạn chế. Thiourea có ưu điểm là ít độc hại, chọn lọc tốt với vàng, tốc độ phản ứng nhanh hơn nhưng chi phí cao hơn (ít nhất gấp đôi lượng xianua và giá thành cao hơn 4 lần).
2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

Đặc trưng hóa quặng: Mẫu quặng được nghiền đến cỡ -6 mesh bằng máy kẹp hàm và nghiền trục có sàng. Sử dụng kỹ thuật chia mẫu tiêu chuẩn (Jones riffle, cone & quartering), mẫu đại diện được chuẩn bị cho phân tích.

Thành phần hóa học quặng vàng (Bảng 2):

• SiO₂: 84,5%

• Al₂O₃: 5,2%

• Fe₂O₃: 5,0%

• CaO: 0,98%

• MgO: 0,16%

• Na₂O: 0,09%

• K₂O: 0,17%

• Au: 4 ppm

• Khác: 3,36%

Khoáng vật chủ yếu: Thạch anh (SiO₂), hematit, calcit, fenspat. Hình ảnh kính hiển vi và phân tích tách nổi - lắng cho thấy:
Vàng tồn tại trong thạch anh và hạt tự do trong hematit (kết quả từ quá trình oxy hóa pyrit).

• Phần lớn vàng nằm trong khoảng 500 – 2000 micron.

Thí nghiệm chiết tách:

• Quặng nghiền đến -74 micron để đạt độ giải phóng.

• Chiết xianua: NaCN 1 kg/tấn, KMnO₄ 1,5 kg/tấn, pH 11, 24h

• Chiết thiourea: 20 kg/tấn thiourea, 10 kg/tấn Fe₂(SO₄)₃, pH 1.5–2, 24h

• Phân tích dung dịch bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phần cặn được phân tích bằng phương pháp nung.

Kết quả:

• Thiourea chiết được 96,5% sau 16h,

• Xianua chiết được 96% sau 24h.

Với quặng nghiền -2000 micron (heap leaching):

• Xianua tốt hơn rõ rệt: 95% sau ~240h

Thiourea thấp hơn nhiều: chỉ đạt 67% sau 720h
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

• Quặng vùng Neishaboor đã bị oxy hóa, vàng có mặt trong thạch anh và hematit.

• Phân bố hạt vàng chính trong khoảng 500 – 2000 micron.

• Chiết thiourea tốt hơn khi nghiền mịn đến -74 micron.

• Chiết xianua tốt hơn ở cỡ hạt -2000 micron, phù hợp leach đống.

• Hấp thu vàng bằng thiourea bị giới hạn do cỡ hạt quá thô trong leach đống.

4. KẾT LUẬN

1. Quặng vùng Neishaboor có vàng tồn tại dưới dạng tự do và hòa tan trong khoáng oxy hóa.

2. Phần lớn vàng nằm ở cỡ 500 – 2000 micron.

3. Khi nghiền mịn đến -74 micron: thiourea hiệu quả hơn xianua.

4. Khi dùng quặng nghiền thô -2000 micron: xianua vượt trội so với thiourea.
   Nguyên bản tiếng anh ở file download: https://drive.google.com/file/d/1qLGnPs_ud-4jDZPhaDUVRQxJSrd9jeKr/view?usp=sharing