Nghiên cứu ảnh hưởng chất ôxy hóa đến quá trình hòa tách quặng vàng sunfua tại Việt Nam bằng thiourê

Bài viết trình bày việc khảo sát và đánh giá sơ bộ tính khả thi về việc dùng tác nhân thiourê (Tu) kết hợp với chất ôxy hóa Fe3+ để thay thế cho xyanua trong quá trình hòa tách quặng vàng sunfua tại Minh Lương, Lào Cai với quy mô phòng thí nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng chất ôxy hóa đến quá trình hòa tách quặng vàng sunfua tại Việt Nam bằng thiourêNghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CHẤT ÔXY HÓA ĐẾN QUÁ TRÌNH HÒA TÁCH QUẶNG VÀNG SUNFUA TẠI VIỆT NAM BẰNG THIOURÊ Nguyễn Thị Ngọc Thắm1, Cao Xuân Thắng2*, Phạm Thành Huy2 Tóm tắt: Quá trình chiết tách vàng trong ngành công nghiệp chế biến quặng vàng truyền thống chủ yếu sử dụng tác nhân hòa tách là xyanua trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, quá trình hòa tách bằng xyanua không có hiệu quả đối với các loại quặng vàng gốc sunfua và còn gây ô nhiễm môi trường xung quanh rất lớn. Trong báo cáo này, chúng tôi đã khảo sát và đánh giá sơ bộ tính khả thi về việc dùng tác nhân thiourê (Tu) kết hợp với chất ôxy hóa Fe3+ để thay thế cho xyanua trong quá trình hòa tách quặng vàng sunfua tại Minh Lương, Lào Cai với quy mô phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy quá trình hòa tách này cho hiệu suất thu hồi vàng cao (>90%). Đã xác định được các yếu tố công nghệ như: nồng độ tác nhân hòa tách Tu, tỷ lệ rắn lỏng, tỷ lệ mol Fe3+/Tu4+ ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình hòa tách. Qua đó tối ưu hóa tìm được các thông số công nghệ cho quá trình hòa tách quặng vàng sunfua. Nghiên cứu này cũng mở ra tiềm năng rất lớn cho việc khai thác quặng vàng gốc sunfua một cách có hiệu quả.Từ khóa: Hòa tách; Thiourê; Quặng vàng sunfua. 1. GIỚI THIỆU Việc chế biến quặng vàng gốc bằng công nghệ không hợp lý hiện nay ở nước ta đanggây tổn thất lớn tài nguyên vàng (50-70%). Đồng thời, việc sử dụng thuỷ ngân hoặcxyanua trong chế biến quặng vàng ở Việt Nam hiện nay gây nguy hiểm trực tiếp cho ngườilao động, cũng như gây ô nhiễm và sự cố môi trường của nhiều khu vực [1]. Quặng vàng gốc ở Việt Nam chủ yếu tồn tại dạng vàng sunfua và là loại quặng vàng rấtkhó chế biến. Do một lượng hạt vàng siêu mịn nhất định bị “khoá” trong các khoáng vậtsunfua và chúng chỉ thu hồi được khi các khoáng vật này bị phá huỷ tạo điều kiện chodung dịch xyanua hoặc Tu tiếp cận hạt vàng trong quá trình hoà tách. Các khoáng vậtsunfua có thể bị ôxy hoá và tiêu tốn một lượng xyanua/Tu đáng kể. Sản phẩm của quátrình ôxy hoá này có thể tạo màng trên các hạt vàng làm giảm tốc độ hoà tan vàng. Tuỳthuộc vào loại hình thành phần vật chất của quặng nên có sự khác biệt nhất định trongcông nghệ xử lý [2, 3]. Tu [SC(NH2)2] được biết đến là tác nhân cho quá trình hòa tách vàng đặc biệt đối vớiquặng vàng gốc sunfua. Tu có độc tính thấp hơn nhiều và động học phản ứng nhanh hơncho quá trình hòa tách quặng vàng bằng xyanua nếu được kết hợp với chất ôxy hóa thíchhợp [4]. Các kết quả nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc sử dụng tác nhân hòa táchTu trong ngành công nghệ chế biến vàng từ các loại quặng nguyên liệu khác nhau. Đã córất nhiều chất ôxy hóa được thử nghiệm nhưng hiệu quả hơn cả là sắt (III) sunfat. Ion Tu4+và ion Fe3+ có thể tạo phức và bền trong môi trường axit. Tuy nhiên, trong quá trình hòatách sẽ tiêu hao một lượng lớn Tu và bề mặt hạt vàng sẽ bị thụ động dẫn đến hiệu suất củaquá trình hòa tách không cao nếu không điều chỉnh liệu lượng chất ôxy hợp lý để môitrường pH ổn định [5, 6]. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là việc cải tiến quá trình chếbiến quặng vàng gốc sunfua ở Việt Nam bằng cách sử dụng tác nhân Tu trong công đoạnhòa tách quặng vàng. Một mục đích khác là xác định tính khả thi về yếu tố kinh tế và lợiích môi trường. Sau khi hoàn thành ở quy mô phòng thí nghiệm, nghiên cứu sẽ được thửnghiệm với quy mô pilot để dẫn đến khả năng chuyển giao công nghệ và ứng dụng trongngành công nghiệp khai khoáng.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 55, 06 - 2018 127 Hóa học & Kỹ thuật môi trường 2. THỰC NGHIỆM Các mẫu vật liệu quặng vàng sunfua tinh quặng tại Minh Lương, Lào Cai với hàmlượng vàng là 22,8 g/Tấn. Các thông số được cố định là: Khối lượng quặng m = 240 g;pH dung dịch pH = 1; tốc độ khuấy trộn v = 50 vòng/phút ; tốc độ sục khí w = 4 lít/phút;thời gian thực hiện quá trình hòa tách của mỗi mẫu là 8 giờ. Các thông số khảo sát: lượngTu (có khối lượng xấp xỉ 2 o/oo – 6o/oo so với khối lượng của quặng) tương ứng theo 3 mứckhảo sát (0,5 g ; 1 g ; 1,5 g) , tỷ lệ rắn lỏng (200 g/L, 400 g/L, 600 g/L) và tỷ lệ nồng độ[Fe3+]/[Tu4+] (0,5 ; 1 ; 1,5). Hàm lượng vàng được phân tích bằng phương pháp phân ICP-MS các mẫu dung dịch sau quá trình hòa tách. Trình tự thực nghiệm theo sơ đồ hình 1. Dung dịch H2SO4 (pH =1) Quặng vàng sunfua thiourê Fe2(SO4)3 Khuấy có sục khí Lọc, hút Bã thải Dung dịch phức ...