Phương Pháp Tiền Xử Lý Quặng Au Thạch Anh Bằng NH₄HF₂ & Công Thức Triết Tách Vàng Với Gold Dressing Agent Ở pH 9–11

rong ngành khai thác và triết tách vàng, việc "giải phóng" hạt vàng khỏi ma trận khoáng chất là bước then chốt để nâng cao hiệu quả thu hồi. Bài viết dưới đây trình bày quy trình tiền xử lý quặng thạch anh bằng NH₄HF₂ nhằm loại bỏ SiO₂ và công thức triết tách vàng sử dụng dung dịch gold dressing agent ở pH 9–11.

1. Tiền Xử Lý Quặng Thạch Anh Bằng NH₄HF₂

1.1 Mục Tiêu Tiền Xử Lý

• Giải phóng hạt vàng: Loại bỏ thành phần SiO₂ (thạch anh) bao bọc vàng.
• Tăng hiệu quả triết vàng: Giảm hiện tượng “kết gỗ” vàng, giúp dung dịch triết tiếp cận hạt vàng dễ dàng hơn.

1.2 Cơ Sở Hóa Học Và Phản Ứng Chủ Đạo

• Hoạt động của NH₄HF₂:
  NH₄HF₂ (ammonium bifluoride) trong dung dịch tạo ra HF, chất có khả năng tấn công và hòa tan silica (SiO₂).

Phản ứng chính:
SiO2​+6NH4​HF2​→(NH4​)2​SiF6​+4HF+2H2​O
Lưu ý: Các hệ số có thể điều chỉnh dựa trên điều kiện phản ứng cụ thể.

1.3 Quy Trình Tiền Xử Lý

• Bước 1 – Nghiền Quặng:
  Nghiền quặng thạch anh đến kích thước < 80 µm nhằm tăng diện tích phản ứng.

• Bước 2 – Pha Dung Dịch NH₄HF₂:
  Chuẩn bị dung dịch NH₄HF₂ với nồng độ 0.5–1.0 M, điều chỉnh nhiệt độ từ 25°C đến 50°C.

• Bước 3 – Tiến Hành Phản Ứng:
  Cho quặng nghiền vào dung dịch, khuấy liên tục từ 2 đến 4 giờ để SiO₂ chuyển hóa thành phức hòa tan.

• Bước 4 – Lọc Và Rửa Quặng:
  Lọc tách dung dịch chứa các sản phẩm phức ((NH₄)₂SiF₆) và rửa sạch phần rắn để loại bỏ dư chất fluoride.

• Bước 5 – Kiểm Tra:
  Phân tích mẫu sau tiền xử lý để xác nhận loại bỏ SiO₂ hiệu quả và điều chỉnh thông số nếu cần.

Chú ý An Toàn:
Do tính ăn mòn của HF sinh ra, cần thực hiện trong khu vực thông gió tốt và sử dụng trang bị bảo hộ đầy đủ.

2. Triết Tách Vàng Với Gold Dressing Agent Ở pH 9–11

2.1 Cơ Chế Và Phản Ứng Chủ Đạo

Khi vàng đã được giải phóng khỏi ma trận silica, dung dịch gold dressing agent sẽ phản ứng tạo phức với vàng theo công thức:

Môi trường pH: 9–11 giúp ổn định phức [Au(S₂O₃)₂]³⁻ và bảo vệ ion thiosulfate.

2.2 Công Thức Dung Dịch Triết Vàng

Sodium thiosulfate pentahydrate (Na₂S₂O₃·5H₂O): 150–200 g/L

Cung cấp ion thiosulfate để tạo phức với vàng.

Copper sulfate pentahydrate (CuSO₄·5H₂O): 0.2–0.5 g/L
​​​​​​​
Hoạt động như chất xúc tác, tăng tốc phản ứng.

• Sodium hydroxide (NaOH):
  
  Dùng để điều chỉnh pH dung dịch đến 9–11.

• (Tùy chọn) Ammonium chloride (NH₄Cl): 2–5 g/L
  ​​​​​​​
  Có thể hỗ trợ ổn định phức và cải thiện hiệu suất triết.

2.3 Điều Kiện Triết Vàng

• Nhiệt độ: 25–40°C để đảm bảo tốc độ phản ứng tối ưu.
• Thời gian khuấy: 4–8 giờ với khuấy liên tục giúp dung dịch tiếp xúc đều với hạt vàng.
• Bước sau:
  Sau phản ứng, dung dịch chứa phức vàng được tách ra khỏi phần rắn qua quá trình lắng và lọc, sau đó áp dụng các phương pháp thu hồi vàng (kết tủa, điện phân, trao đổi ion, v.v.).

3. Tóm Tắt Quy Trình Và Lợi Ích

• Tiền xử lý bằng NH₄HF₂:

  • Mục tiêu: Loại bỏ SiO₂ khỏi quặng thạch anh để "giải phóng" hạt vàng.
  • Phản ứng: 
    SiO2​+6NH4​HF2​→(NH4​)2​SiF6​+4HF+2H2​O
  • Quy trình: Nghiền, pha dung dịch, phản ứng, lọc và rửa.

• Triết tách vàng với Gold Dressing Agent ở pH 9–11:

  • Công thức: 
    4Au+8S2​O32−​+O2​+2H2​O→4[Au(S2​O3​)2​]3−+4OH−
  • Dung dịch chính: Na₂S₂O₃·5H₂O, CuSO₄·5H₂O, NaOH (điều chỉnh pH) và (tùy chọn) NH₄Cl.
  • Điều kiện: Nhiệt độ 25–40°C, khuấy liên tục 4–8 giờ.

Lợi ích:

• Tăng hiệu quả thu hồi vàng.
• Giảm hiện tượng vàng “kết gỗ”.
• Quá trình thân thiện với môi trường so với phương pháp cyanua truyền thống.

Kết Luận

Quy trình tiền xử lý quặng thạch anh bằng NH₄HF₂ để loại bỏ SiO₂ kết hợp với triết tách vàng bằng gold dressing agent ở pH 9–11 là một phương pháp hiệu quả, giúp:

• Giải phóng hạt vàng khỏi ma trận silicat.
• Nâng cao hiệu suất triết tách vàng và giảm hao tổn.
• Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và bảo vệ môi trường.