Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ chế hoà tan của lưu huỳnh nguyên tố trong quá trình sinh oxy hoá tinh quặng vàng chứa lưu huỳnh cao khó xử lý
Tóm tắt
Để thu hồi vàng, một loại tinh quặng vàng chứa lưu huỳnh cao khó xử lý của Trung Quốc đã được thực hiện quá trình sinh oxy hoá với mật độ bùn cao trong một lò phản ứng khuấy trộn đơn. Tinh quặng chứa 36,9% lưu huỳnh (S) và 33,9% sắt (Fe). Các chế độ thí nghiệm khác nhau cho quá trình sinh oxy hoá đã được áp dụng. Với sự hỗn hợp văn hoá và bằng cách kiểm soát lượng quặng vàng thêm vào cũng như pH của hệ thống sinh oxy hoá, mức oxy hoá sắt tối đa đạt được là 82,6% và oxy hoá lưu huỳnh là 79,3%. Kết quả thí nghiệm cho thấy việc kiểm soát pH có lợi cho quá trình sinh oxy hoá tinh quặng này. Khoảng 28,4% lưu huỳnh nguyên tố (S8) đã được tìm thấy trong các slag oxy hoá. Hai cơ chế hoà tan của lưu huỳnh nguyên tố được đề xuất: (1) FeS2 → S80 → S2O32− → SO42− và (2) FeS2 → S80 → SO42−. pH cao có tác động tích cực đến việc giảm S8. Kết quả phân tích nhiệt động lực học cho thấy rằng, như một chất oxy hoá, oxy hoà tan có thể giảm hiệu quả năng lượng tự do Gibbs của quá trình oxy hoá pyrit và, so với phản ứng của sắt ba trị như là chất oxy hoá duy nhất, quá trình oxy hoá pyrit diễn ra dễ dàng hơn. Hiệu suất thu hồi vàng liên quan đến sự oxy hoá sắt cũng như oxy hoá lưu huỳnh. Đã đạt được mức thu hồi vàng và bạc lần lượt là 92,4% và 66,4%.
Từ khóa
#sinh oxy hoá #tinh quặng vàng #lưu huỳnh #sắt #cơ chế hoà tanTài liệu tham khảo
Amankwah, R.K., Yen, W.T., and Ramsay, J.A., 2005, “A two-stage bacterial pretreatment process for double refractory gold ores,” Minerals Engineering, Vol. 18, No. 1, pp. 103–108, https://doi.org/10.1016/j.mineng.2004.05.009.
Arrascue, M.E.L., and van Niekerk, J., 2006, “Biooxidation of arsenopyrite concentrate using BIOX® process: Industrial experience in Tamboraque, Peru,” Hydrometallurgy, Vol. 83, No. 1–4, pp. 90–96, https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.050.
Brierley, J.A., and Brierley, C.L., 2001, “Present and future commercial applications of biohydrometallurgy,” Hydrometallurgy, Vol. 59, No. 2–3, pp. 233–239, https://doi.org/10.1016/s0304-386x(00)00162-6.
Canales, C., Acevedo, F., and Gentina, J.C., 2002, “Laboratory-scale continuous bio-oxidation of a gold concentrate of high pyrite and enargite content,” Process Biochemistry, Vol. 37, No. 10, pp. 1051–1055, https://doi.org/10.1016/s0032-9592(01)00303-x.
Ciftci, H., and Akcil, A., 2013, “Biohydrometallurgy in Turkish gold mining: First shake flask and bioreactor studies,” Minerals Engineering, Vol. 46–47, pp. 25–33, https://doi.org/10.1016/j.mineng.2013.03.020.
Cui, R.C., Yang, H.Y., Chen, S., Zhang, S., and Li, K.F., 2010, “Valence variation of arsenic in bioleaching process of arsenic-bearing gold ore,” Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 20, No. 6, pp. 1171–1176, https://doi.org/10.1016/s1003-6326(09)60274-0.
D’Hugues, P., Cezac, P., Cabral, T., and Battaglia, F., 1997, “Bioleaching of a cobaltiferous pyrite: A continuous laboratory-scale study at high solids concentration,” Minerals Engineering, Vol. 10, No. 5, pp. 507–527, https://doi.org/10.1016/s0892-6875(97)00029-0.
Ehrlich, H.L., 2001, “Past, present and future of biohydrometallurgy,” Hydrometallurgy, Vol. 59, No. 2–3, pp. 127–134, https://doi.org/10.1016/s0304-386x(00)00165-1.
Elorza-Rodríguez, E., Nava-Alonso, F., Jara, J., and Lara-Valenzuela, C., 2006, “Treatment of pyritic matrix gold-silver refractory ores by ozonization-cyanidation,” Minerals Engineering, Vol. 19, No. 1, pp. 56–61, https://doi.org/10.1016/j.mineng.2005.06.003.
Fomchenko, N.V., Kondrat’Eva, T.F., and Muravyov, M.I., 2016, “A new concept of the biohydrometallurgical technology for gold recovery from refractory sulfide concentrates,” Hydrometallurgy, Vol. 164, pp. 78–82, https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.05.011.
Komnitsas, C., and Pooley, F.D., 1991, “Optimization of the bacterial oxidation of an arsenical gold sulphide concentrate from Olympias, Greece,” Minerals Engineering, Vol. 4, No. 12, pp. 1297–1303, https://doi.org/10.1016/0892-6875(91)90173-s.
Liu, Q., Yang, H.Y., and Tong, L.L., 2014, “Influence of Phanerochaete chrysosporium on degradation and preg-robbing capacity of activated carbon,” Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 24, No. 6, pp. 1905–1911, https://doi.org/10.1016/s1003-6326(14)63270-2.
Liu, W., Yang, H.Y., Song, Y., and Tong, L.L., 2015, “Catalytic effects of activated carbon and surfactants on bioleaching of cobalt ore,” Hydrometallurgy, Vol. 152, pp. 69–75, https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.12.010.
Mahmoud, A., Cézac, P., Hoadley, A.F.A., Contamine, F., and D’Hugues, P., 2017, “A review of sulfide minerals microbially assisted leaching in stirred tank reactors,” International Biodeterioration & Biodegradation, Vol.119, pp. 118–146, https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2016.09.015.
Nanthakumar, B., Pickles, C.A., and Kelebek, S., 2007, “Microwave pretreatment of a double refractory gold ore,” Minerals Engineering, Vol. 20, No. 11, pp. 1109–1119, https://doi.org/10.1016/j.mineng.2007.04.003.
Petersen, J., 2016, “Heap leaching as a key technology for recovery of values from low-grade ores — A brief overview,” Hydrometallurgy, Vol. 165, pp. 206–212, https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.09.001.
Rohwerder, T., Schippers, A., and Sand, W., 1998, “Determination of reaction energy values for biological pyrite oxidation by calorimetry,” Thermochimica Acta, Vol. 309, No. 1, pp. 79–85, https://doi.org/10.1016/s0040-6031(97)00352-3.
Sand, W., 1997, “Microbial mechanisms of deterioration of inorganic substrates—A general mechanistic overview,” International Biodeterioration & Biodegradation, Vol. 40, No. 2–4, pp. 183–190, https://doi.org/10.1016/s0964-8305(97)00048-6.
Sand, W., Gehrke, T., Jozsa, P.G., and Schippers, A., 2001, “(Bio)chemistry of bacterial leaching—direct vs. indirect bioleaching,” Hydrometallurgy, Vol. 59, No. 2–3, pp. 159–175, https://doi.org/10.1016/s0304-386x(00)00180-8.
Schippers, A., Nagy, A.A., Kock, D., Melcher, F., and Gock, E.D., 2008, “The use of FISH and real-time PCR to monitor the biooxidation and cyanidation for gold and silver recovery from a mine tailings concentrate (Ticapampa, Peru),” Hydrometallurgy, Vol. 94, No. 1–4, pp. 77–81, https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.022.
Schippers, A., Glombitza, F., and Sand, W., 2014, Geobiotechnology I, Springer, Berlin Heidelberg, 241 pp., https://doi.org/10.1007/978-3-642-54710-2.
Song, Y., Yang, H.Y., and Tong, L.L., 2015, “Bioleaching of complex refractory gold ore concentrate of China: comparison of shake flask and continuous bioreactor,” Advanced Materials Research, Vol. 1130, pp. 243–246, https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1130.243.