Tóm tắt Bản dịch Bằng sáng chế: Kiểm soát Bổ sung Chì Nitrat trong Quy trình Xyanua Hóa Thu Hồi Vàng

Kiểm soát Bổ sung Chì Nitrat trong Quy trình Xyanua Hóa Thu Hồi Vàng

Bằng sáng chế số: US 7,025,942 B2
Ngày cấp: 11/4/2006
Chủ sở hữu: Chính phủ Canada (Bộ Tài nguyên Thiên nhiên)
Tác giả: Guy Deschenes, Michael Fulton
 

Trong công nghiệp khai thác vàng, quặng thường chứa lượng vàng rất thấp (khoảng 2-10 g/t). Quá trình chiết vàng bằng cyanua (phản ứng: 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4Au(CN)₂⁻ + 4OH⁻) gặp khó khăn do sự hiện diện của các thành phần phản ứng cạnh tranh như sắt (dạng ferrous và ferric), đồng, kẽm và asen (thường tồn tại dưới dạng sulfide). Các thành phần này tiêu thụ cyanua, làm giảm hiệu suất thu hồi vàng.

Vấn đề cần giải quyết

Mặc dù việc thêm chì nitrat (hoặc các hợp chất chì khác như chì oxit, chì sulfide, chì acetat) vào quá trình tiền chiết hoặc chiết trực tiếp có hiệu quả trong việc thúc đẩy phản ứng, nhưng trước đây chưa có phương pháp kiểm tra nào cho phép xác định mối tương quan giữa lượng chì nitrat thêm vào với hiệu suất thu hồi vàng. Điều này dẫn đến:

• Sử dụng không hiệu quả các chất phản ứng
• Tăng lượng chất thải độc hại cần xử lý
• Biến động ngẫu nhiên về hàm lượng vàng còn lại trong tailings
• Hoạt động không ổn định của quá trình chiết

Giải pháp sáng chế

Phát minh này dựa trên phát hiện mối tương quan thực nghiệm giữa:

1. Tốc độ thêm chì nitrat
2. Nồng độ ion thiocyanate (CNS⁻) trong dung dịch chiết
3. Hiệu suất của quá trình chiết vàng (phản ánh qua hàm lượng vàng còn lại trong tailings)

Phương pháp kiểm soát

1. Xác định giá trị mục tiêu cho nồng độ thiocyanate trong dung dịch chiết
2. Xác định phạm vi chấp nhận được (giới hạn trên và dưới) cho nồng độ thiocyanate
3. Đo lường nồng độ thiocyanate trong dung dịch chiết tại thời điểm xác định
4. Đo lường tốc độ thêm hợp chất chì tại cùng thời điểm
5. So sánh nồng độ đo được với giá trị mục tiêu và phạm vi đã xác định
6. Điều chỉnh tốc độ thêm hợp chất chì để đưa nồng độ thiocyanate về trong phạm vi đã xác định

Phương pháp phân tích thiocyanate

1. Chuẩn độ bằng kali permanganat (phương pháp ưa chuộng):

   • Sử dụng dung dịch KMnO₄ 0.02M
   • Điều chỉnh nồng độ ion hydro (H⁺) khoảng 1M bằng axit sunfuric 25%
   • Chuẩn độ đến điểm kết thúc màu hồng bền hoặc điểm kết thúc điện thế khoảng 850mV
   • Tính toán nồng độ thiocyanate giả định thiocyanate là chất phản ứng duy nhất

2. Phương pháp màu:

   • Đo độ hấp thụ của dung dịch tại bước sóng 460nm
   • Sử dụng dung dịch ferric nitrat để tạo phức màu đỏ với thiocyanate

3. Phương pháp HPLC với gradient elution:

   • Phương pháp đặc hiệu ion nhưng phức tạp và tốn kém hơn

Kết quả nghiên cứu

• Nồng độ thiocyanate tỷ lệ nghịch với tốc độ thêm chì nitrat
• Khi không thêm chì nitrat trong quá trình tiền chiết, quá trình chiết vẫn tiếp diễn sau 14 giờ
• Với chì nitrat ≥ 50 g/t trong quá trình tiền chiết, quá trình chiết cyanua cơ bản hoàn thành trong 6 giờ
• Hàm lượng vàng còn lại trong tailings giảm khi tăng lượng chì nitrat (từ 0.58 g/t với 0 g/t chì nitrat xuống 0.41 g/t với 500 g/t chì nitrat)
• Giá trị mục tiêu cho nồng độ thiocyanate: khoảng 310 ppm cho 6 giờ chiết, 400 ppm cho 12 giờ và 420 ppm cho 14 giờ

Kết luận và ứng dụng

Phương pháp này cung cấp công cụ đơn giản để đánh giá và điều chỉnh tốc độ thêm hợp chất chì (thường là chì nitrat) trong quá trình chiết vàng bằng cyanua. Bằng cách duy trì nồng độ thiocyanate trong phạm vi mục tiêu, có thể:

• Cải thiện hiệu suất thu hồi vàng
• Giảm tiêu thụ cyanua
• Tạo ra hệ thống chiết ổn định hơn
• Giảm lượng chất thải độc hại

Phương pháp chuẩn độ kali permanganat được khuyến nghị do tính đơn giản, chi phí thấp và khả năng tự động hóa, cho phép đo trực tuyến với độ trễ ngắn. Việc áp dụng phương pháp này đã được chứng minh hiệu quả trong các nhà máy khai thác vàng như New Britannia Mine và Kiena Mines.
Link download full Tiếng  Anh: https://drive.google.com/file/d/1ddni2QnOoDj2F8jk2TsWbS2dFGXiLHxH/view?usp=sharing