بازیابی طلا از کربن های فعال موجود در سد باطله مجتمع طلای موته

دسته کانه آرایی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین
نویسنده مهدی استادرحیمی
تاريخ برگزاری ۰۸ اسفند ۱۳۸۵

 

مقدمه :

معدن موته در ۷ کیلومترى روستاى موته واقع در شهرستان برخوار و میمیه از توابع استان اصفهان قرار دارد. نتایج حاصل از مطالعات کانى شناسى گویاى این مطلب است که کانى سازى طلا همراه با پیریت و کاغلکوپیریت بوده است و همزمان با تشکیل پیریت، طلا در ساختمان پیریت جایگزین شده است [۴].روش معمول در استحصال طلا از دانه هاى ریز سیانوراسیون مى باشد[۷]. در مجتمع طلاى موته به دلیل دانه ریز بودن ذرات طلا از روش سیانوراسیون استفاده مى شود. پس از انحلال طلا و جذب آن بر روى کربن فعال که با آن روش کربن در لیچ[۱] گفته مى شود، باطله باقى مانده در سدى غیر قابل نفوذ تخلیه مى گردد[۶].

به دلیل تنوع کانسنگ، عدم خردایش مناسب، فرسودگى سرندها و ... باعث گردیده که عیار طلا در سد باطله از حد مورد نظر بیشتر گردد. مقدار طلا در سد باطله موته تقریباً ۷۵۰ کیلوگرم با عیارى در حدود ۵/۰ گرم بر تن است و این در حالى است که متوسط عیار خوراک کارخانه ۵/۲ گرم بر تن مى‌باشد. بر اساس محاسبه حجم سد باطله میزان طلاى موجود در سد باطله بیش از ۷۵۰ کیلوگرم است[۱].

مطالعات صورت گرفته نشان مى دهد، مهمترین فازهاى طلادار موجود در سد باطله عبارت‌اند از:

- کربن ها طلادار که مربوط به مدار کربن در لیچ مى‌باشد و همراه باطله وارد سد گردیده است.

- کانه‌هاى سولفیدى خصوصاً پیریت که به دلیل عدم خردایش مناسب طلاى موجود در این کانه‌ها در معرض سیانوراسیون قرار نگرفته و وارد سد باطله گردیده شده است[۱].

در این مقاله فقط به بررسى استحصال طلا از کربن هاى طلادار موجود در سد باطله پرداخته مى‌شود. لازم به ذکر است که بیش از نیمى از طلاى موجود در سد باطله مربوط به کانه هاى سولفیدى مى باشد.

 

◊◊◊◊

 

بحث :

شناسایى کربن هاى طلا دار

با استفاده از مایعى که چگالى آن در حد فاصل چگالیهاى دو کانى متشکله یک سنگ معدنى  باشد، امکان جدایش آنها به طور دقیق و با راندمان بسیار خوب حتى در مورد کانیهایى با چگالى هاى نسبتاً نزدیک به هم وجود دارد[۵]. بر اساس نتیجه حاصل از آزمایش مایعات سنگین که با استفاده از تترابرمواتان بر روى سد باطله انجام شده، مشخص گردید که ۹۰ درصد طلاى موجود در سد مذکور مربوط به فازهایى با وزن مخصوص کمتر از gr/cm۳ ۷۵/۲ است و مابقى مربوط به فازهاى سنگین تر از آن است. نتیجه حاصل از آزمایش با شک و تردید همراه است. زیرا که این امکان وجود دارد که بخشى از ذرات طلا (اعم از طلاى آزاد یا همراه سولفویدها) بدلایل مختلف در بین مواد شناور گیر افتاده باشد و امکان سقوط در داخل مایع سنگین برایش فراهم نشده باشد. البته نباید فراموش کرد افزایش توزیع طلا در فاز شناور ممکن است بخاطر بالا بودن عیار طلاى نمونه کربن باشد[۲]. بنابراین مقدار دقیقى از طلا، که مربوط به کربن ها مى باشد بدست نیامد ولى پیش بینى مى شود با توجه به مطالعات میکروسکوپى و آزمایشهاى دانه بندى و... در حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد طلا موجود در سد باطله مربوط به کربن ها باشد[۱].

جهت اندازه‌گیرى مقدار طلاى جذب شده توسط کربن، نخست کربن‌هاى موجود در چند نقطه سد باطله توسط روش مناسب جداسازى و مورد آنالیز قرار گرفت که متوسط نتایج در جدول (۱) نشان داده شده است. چنانچه ملاحظه مى‌شود عیار طلاى موجود در کربن‌ها حدود ppm۱۲۸۰ است.

 

جدول ۱ : نتایج آنالیز نوترون اکتیویشن بر روى کربن[۲].

عنصر

Zn (ppm)

Ba (ppm)

Fe (%)

As (ppm)

Ag (ppm)

Au (ppb)

عیار

۳۳۸

۱۵۰

۵/۰

۵

۱۷۵

۱۲۸۰۰۰۰

 

استفاده از فلوتاسیون جهت بازیابى کربن ها از سد باطله:

از جمله روشهایى که براى جداسازى ذرات طلاى آزاد استفاده مى شود، استفاده از آگلومراسیون[۲] به همراه فلوتاسیون است. در این روش از زغال به عنوان جاذب طلا و از سوختهاى فسیلى (نفت سفید ، گازوئیل) جهت جمع آورى آنها استفاده مى شود. معمولاً از سوختهاى فسیلى به میزان ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ گرم بر تن استفاده مى گردد[۸]. براى این منظور از گازوئیل جهت شناورسازى کربن هاى موجود در سد باطله استفاده شد. همچنین از کف ساز آئروفلوت۳۹[۳] و متیل ایزو بوتیل کربونیل براى انجام آزمایشهاى فلوتاسیون استفاده گردید. براى اینکه بتوان به جواب مطلوبى دست پیدا کرد تعدادى از عوامل موثر بر شناورسازى کربن ها بهینه گردید که عبارت اند از : میزان گازوئیل، کف ساز، pH محیط و زمان آماده سازی.

سلول فلوتاسیون که براى انجام آزمایشها مورد استفاده قرار گرفت از نوع سلول فلوتاسیون مکانیکى دنور[۴] بود. جهت جداسازى فازهاى طلادار (کربن و پیریت)، فلوتاسیون به صورت دو مرحله اى (فلوتاسیون تفریقى[۵]) انجام شد. که در ابتدا کربن و سپس کانیهاى سولفیدى از نمونه سد باطله جدا گردید.

براى انجام آزمایش ، مقدارى از نمونه به دقت توزین و داخل سلول ریخته شد و مقدارى آب به آن اضافه گردید. بطورى که درصد جامد پالپ به ۲۵ درصد رسید. در آغاز با توجه به pH در نظر گرفته شده در آزمایشها، با استفاده از کربنات کلسیم pH تنظیم و سپس با استفاده از گازوئیل به مدت ۲۰ تا ۳۰ دقیقه پالپ آماده سازى شد. در ادامه آئروفلوت ۳۹ به عنوان کف ساز اضافه شد و پس از ۲ دقیقه هوادهى، جمع آورى کربن ها آغاز گردید. لازم به ذکر است که پس از جدا نمودن کربن ها، جداسازى کانه هاى سولفیدى صورت گرفت.

بدین ترتیب در آزمایش فلوتاسیون، دو کنسانتره و یک باطله حاصل مى شود بطورى که کنسانتره اول شامل کربن هاى موجود در سد و کنسانتره دوم شامل سولفورها و کربن هاى باقیمانده احتمالى است. (شکل ۱)

 

 

 

براى کاهش تعداد آزمایش هاى مورد نیاز از روش طراحى آزمایشهاى تاگوچى[۶] استفاده گردید. با توجه به تعداد عوامل و سطوح، از طراحى آزمایش تاگوچى استفاده شد. در جدول (۲) آزمایش‌هاى لازم جهت شناورسازى کربن از سد باطله و نتایج حاصل از آن آماده است.

 

جدول ۲ : نتایج آزمایشهاى بهینه سازى فلوتاسیون براى بازیابى کربن.

آزمایش

گازوئیل

gr/ton

آئروفلوت۳۹

gr/ton

pH

زمان آماده سازى

min

بازیابى وزنى

%

عیار

ppm

بازیابى طلا

%

۱

۱۵۰۰

۵۰

۸

۳

۶۵/۰

۷۱/۲۲

۰۹/۱۵

۲

۱۵۰۰

۲۰۰

۹

۵/۴

۸۷/۰

۴۹/۲۳

۴۴/۲۰

۳

۱۵۰۰

۳۵۰

۱۰

۶

۸۹/۰

۹۵/۲۴

۰۰/۲۳

۴

۲۵۰۰

۵۰

۹

۶

۹۶/۰

۸۹/۳۶

۴۸/۳۳

۵

۲۵۰۰

۲۰۰

۱۰

۳

۸۶/۰

۱۳/۳۳

۱۶/۲۶

۶

۲۵۰۰

۳۵۰

۸

۵/۴

مهدی استادرحیمی، دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی از دانشگاه یزد

علی دهقانی، دکترای فرآوری مواد معدنی، عضو هیئت علمی دانشگاه یزد

سید حسین مجتهدزاده، دکترای ‍ژئوشیمی، عضو هیئت علمی دانشگاه یزد

خداکرم غریبی، کارشناس ارشد استخراج، عضو هیئت علمی دانشگاه یزد

منوچهر محمدی، کارشناس متالورژی، مسئول واحد تحقیق و توسعه مجتمع طلای موته

 

◊◊◊◊

چکیده:

 

روش معمول جهت فرآوری طلا، انحلال با استفاده از سیانوراسیون و جذب بر روی کربن فعال شده می‌باشد که اصطلاحاً روش کربن در لیچ گفته می شود. بدلیل کارایی نامناسب کارخانه طلای موته، باعث گردیده مقدار قابل توجهی از این کربن ها وارد سد باطله گردد و باعث افزایش عیار طلا در این سد شود. آزمایشهای دانه بندی، مطالعات میکروسکوپی و ... نشان می دهد در حدود 30 تا 50 درصد از طلا مربوط به کربن ها می باشد.

جهت بازیابی طلا از کربن ها ابتدا لازم است کربن ها را به نحوی جدا نمود. برای این منظور از گازوئیل و کف ساز جهت شناور سازی کربن ها استفاده شد. برای افزایش بازیابی طلا تعدادی از عوامل موثر بر شناورسازی کربن ها بهینه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد در حدود 85 درصد از کربن ها را می توان بازیابی کرد که 38 درصد از طلای موجود در سد باطله را به همراه دارد.

کربن های بازیابی شده از سد باطله بدلیل ریز دانه بودن در اتاق طلا مشکلاتی بوجود می آورد. راهکاری که برای بازیابی طلا از این کربن ها در نظر گرفته شد سوزاندن آنها و تولید شمش بود. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهد که بیش از 90 درصد طلای مربوط به این کربن ها را می‌توان ذوب کرد و به صورت شمش تولید نمود.

 

Abstract :

 

The common manner for gold processing is solving with sianorazation and attract on activate carbon that call carbon in leach manner. In muteh gold factory for some problems, the carat of gold increases in waste dam. Assays and studies show that about 30 to 50 percent of gold is related to carbons.

For gold retrieval from carbons, first we need to separate carbons. For this purpose, we use gas oil and frother making for carbons floating. For increasing the rate of recovery, we optimized some of effective factors for carbons floating. Results of study show that about 85 percent of carbons can be recovery that 38 percent of gold in waste dam. Retrieval carbons from waste dam have fine granule that make some problems in gold room. And we suggested burning carbons and producing gold bullion. The results of experience show that more than 90 percent of gold from carbons can be melt and produce as bullion.

کلید واژه ها: طلا سدباطله طلایموته کربن کانه آرایی سایر موارد