Tài liệu này trình bày chi tiết về một phương pháp sáng tạo được phát triển bởi Công ty Cổ phần Vàng Quốc Đại Sơn Đông nhằm xử lý đuôi quặng xyanua hóa sau nung (roasting cyanidation tailings). Giải pháp này tận dụng khí thải từ quá trình sản xuất axit sulfuric để thúc đẩy sự phân hủy xyanua, phá vỡ cấu trúc bao bọc của các khoáng vật sắt và silicat đối với vàng và bạc, đồng thời thu hồi hiệu quả đồng, sắt và các kim loại quý. Phương pháp này giải quyết triệt để các hạn chế của công nghệ truyền thống như tỷ lệ thu hồi vàng thấp, ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên.
1. Bối cảnh và Thách thức hiện tại
Trong ngành khai thác vàng, các loại quặng khó xử lý (chứa asen và lưu huỳnh) chiếm tỷ lệ ngày càng cao. Quá trình xử lý thông thường bao gồm nung sơ bộ để loại bỏ asen, lưu huỳnh và chuyển hóa sắt thành hematit xốp (Fe₂O₃), sau đó mới xyanua hóa để chiết tách vàng. Tuy nhiên, quy trình này đối mặt với các vấn đề nghiêm trọng:
- Sự bao bọc thứ cấp: Hiện tượng quá nhiệt hoặc kết tảng trong quá trình nung tạo ra cấu trúc hematit dày đặc, bao bọc vàng một lần nữa, khiến xyanua không thể tiếp cận.
- Hạn chế vật liệu: Quy trình truyền thống không thể phá vỡ sự bao bọc của thạch anh và các khoáng vật silicat đối với vàng.
- Lãng phí tài nguyên: Hàm lượng vàng dư thừa trong đuôi quặng vẫn còn từ 1,5–15g/t. Đuôi quặng thường chỉ được lưu giữ tại bãi thải hoặc bán rẻ làm phụ gia xi măng.
- Rủi ro môi trường: Đuôi quặng chứa xyanua cực độc và các kim loại nặng gây ô nhiễm nghiêm trọng.
- Hạn chế của các công nghệ hiện có: Các phương pháp thay thế như hoàn nguyên kim loại tạo ra nhiều axit thải khó xử lý, hoặc phương pháp clo hóa nhiệt độ cao phát sinh khí clo độc hại với quy trình làm sạch phức tạp.
2. Quy trình Công nghệ Hiệp đồng
Phương pháp mới sử dụng quy trình khép kín, tích hợp giữa nhiệt luyện và thủy luyện để chuyển hóa các pha khoáng vật.
Bước 1: Chuẩn bị đoàn lạp (Pelletizing)
- Nguyên liệu: Đuôi quặng xyanua hóa (độ ẩm 5–7,9%, Au 2,6–15g/t, Ag 30–100g/t, Cu 0,3–1,0%, Fe 53–55%).
- Phụ gia: Thêm sunfat sắt (Fe₂(SO₄)₃) với lượng 100–300kg/t.
- Tạo hạt: Sử dụng máy vê viên dạng đĩa, phun dịch chiết axit để tạo thành các đoàn lạp có đường kính từ 3–10mm.
Bước 2: Nung trong lò quay với khí thải sản xuất axit
- Tác nhân nhiệt: Sử dụng khí thải từ quá trình sản xuất axit từ quặng pyrit (nhiệt độ 600–800°C, nồng độ SO₂ từ 5–10%).
- Phản ứng: Nung ở nhiệt độ 550–650°C trong 4–8 giờ.
- Mục tiêu:
- Phân hủy hoàn toàn xyanua.
- Phân hủy sunfat sắt thành SO₂/SO₃ (được hồi lưu để sản xuất axit sulfuric công nghiệp).
- Chuyển hóa hematit và ferrit đồng (CuFe₂O₄) bao bọc vàng thành các dạng dễ xử lý hơn (như sunfat đồng, oxit đồng).
Bước 3: Chiết tách axit và thu hồi Đồng
- Hòa tách: Sử dụng axit loãng từ công đoạn làm sạch khí thải sản xuất axit.
- Thông số: Tỷ lệ rắn-lỏng 1:1 đến 1:5; thêm natri sunfit (Na₂SO₃) 5–10kg/t; thời gian 0,5–1,5 giờ.
- Thu hồi: Thêm natri sunfua (Na₂S) vào dịch chiết để thu được tinh quặng đồng sunfua (hàm lượng Cu đạt 20–40%).
Bước 4: Tuyển nổi thu hồi Vàng, Bạc và Sắt
- Nghiền mịn: Bã sau chiết tách được nghiền đến độ mịn -0,037mm chiếm 92–98%.
- Tuyển nổi: Sử dụng quy trình khép kín (1 thô, 3 quét, 3 tinh).
- Sản phẩm:
- Tinh quặng vàng: Hàm lượng vàng đạt 30–100g/t; tỷ lệ thu hồi vàng từ 60–90%.
- Quặng đuôi tuyển nổi: Trở thành nguyên liệu luyện gang thép chất lượng cao (hàm lượng sắt đạt 60–62%, vàng còn lại cực thấp 0,2–0,9g/t).
3. Các Thông số Kỹ thuật và Hóa chất Chủ chốt
|
Công đoạn
|
Thông số / Hóa chất sử dụng
|
Giá trị định lượng
|
|
Nung
|
Lưu lượng khí thải SO₂
|
300–500 m³/h
|
|
Chiết tách
|
Nồng độ bùn đáy máy cô đặc
|
30–50%
|
|
Nghiền
|
Nồng độ nghiền
|
50–60%
|
|
Tuyển nổi
|
Pyrit / Nitrat chì / Natri sunfua
|
10–20kg/t / 1–3kg/t / 1–3kg/t
|
|
Tuyển nổi
|
Axit Hydrofluoric (HF) / Axit Clohydric (HCl)
|
10–20kg/t / 10–20kg/t
|
|
Thuốc tuyển
|
Thuốc đen Butyl Amoni / Thuốc đen số 25
|
30–120g/t cho mỗi loại
|
4. Ưu điểm và Hiệu quả Kinh tế - Môi trường
Giải phóng giá trị kim loại
Bằng cách làm thay đổi pha vật chất của sắt, phương pháp này loại bỏ triệt để sự bao bọc cơ học của hematit và silicat. Điều này trực tiếp dẫn đến việc nâng cao đáng kể tỷ lệ thu hồi đồng qua chiết tách axit và vàng, bạc thông qua tuyển nổi.
Bảo vệ môi trường và Sản xuất sạch
- Xử lý chất độc: Xyanua trong đuôi quặng được phân hủy hoàn toàn bằng nhiệt, loại bỏ nguy cơ ô nhiễm nguồn nước và đất.
- Tận dụng khí thải: Khí thải SO₂ từ sản xuất axit được dùng làm nguồn nhiệt và tác nhân phản ứng, sau đó lại được đưa về hệ thống sản xuất axit, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín.
- Không phát sinh chất thải mới: Không giống như các phương pháp cũ tạo ra axit thải lớn hoặc khí độc Cl₂, quy trình này biến đuôi quặng thành nguyên liệu thứ cấp có ích.
Hiệu quả tài nguyên tối ưu
Sáng chế này biến "rác thải" thành ba nguồn thu nhập chính:
- Tinh quặng Vàng - Bạc: Giá trị cao.
- Tinh quặng Đồng: Thu hồi thông qua kết tủa sunfua.
- Nguyên liệu luyện kim: Đuôi quặng sau tuyển nổi có hàm lượng sắt cao (>60%), đáp ứng tiêu chuẩn của các doanh nghiệp luyện gang thép.
Kết luận
Phương pháp xử lý hiệp đồng này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong việc xử lý tài nguyên thứ cấp của ngành luyện kim màu. Nó không chỉ giải quyết bài toán kinh tế cho doanh nghiệp thông qua việc thu hồi đa kim loại mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về phát thải và bảo vệ môi trường, hướng tới mô hình kinh tế tuần hoàn bền vững.
Download bản full tiếng Trung: https://drive.google.com/file/d/1CWO0nXxZaQfqQXHkRUXFxB3yMK1QcD85/view?usp=sharing
Dịch
0913208796
