Helposti käsiteltävien ja refraktoristen kultamalmien ja -rikasteiden kloridipohjaisten prosessien kehitys

Riina Ahtiainen

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Syanidiliuotus on dominoinut kullan hydrometallurgista prosessointia yli 100 vuotta. Syanidilla on useita teknistaloudellisia hyötyjä; se on suhteellisen halpa kemikaali ja mahdollistaa korkean kullan saannon sekä selektiivisyyden liuotuksessa. Syanidikemikaalin myrkyllisyys, sen aiheuttamat ympäristövahingot ja rajalliset mahdollisuudet kompleksisten raaka-aineiden käsittelyssä ovat lisänneet kiinnostusta syanidivapaita kultaprosesseja kohtaan. Halidiliuotus on yksi lupaavimmista vaihtoehdoista syanidiprosessille, käytettiinhän klooria jo 1800-luvulla kullan talteenotossa teollisessa mittakaavassa. Kloridiliuotuksessa liuenneiden kupari(II)- tai rauta(III)kloridien käyttö hapettimena mahdollistaa nopean liuotuskinetiikan lisäksi kompleksisten raaka-aineiden käsittelyn. Tässä väitöskirjatutkimuksessa tutkittiin vapaata kultaa sisältävän helposti käsiteltävän kultamalmin kloridipohjaista liuotusta. Lisäksi työssä tutkittiin kloridibromidipohjaista liuotusta kahdelle erityyppiselle refraktoriselle kultarikasteelle. Työn tarkoituksena oli tutkia liuotusilmiötä, kuten kullan takaisinpelkistymistä lähtömateriaaliin sekä kehittää laimea kloridiliuotusprosessi helposti käsiteltävälle kultamalmille. Lisäksi työssä tutkittiin suoraliuotusta refraktorisille kultarikasteille ilman erillistä esihapetusta. Kullalla havaittiin olevan melko voimakas taipumus takaisinpelkistymiseen kloridibromidiliuotuksessa. 0,1%:n hiilipitoisuus laski kullan saannon 92%:sta 30%:iin ja edelleen 5%:n hiilipitoisuus alle 10%:iin. Kloridibromidiliuotuksessa kullan talteenoton aktiivihiileen (CICl) havaittiin olevan tehokas menetelmä kullan takaisinpelkistymisen vähentämiseksi, ja näin kullan saanto pystyttiin nostamaan 0%:sta 80%:iin. Laimean kloridiliuotuksen kehitystyö osoitti, että pieni määrä kultaraaka-aineesta liuennutta hapetinta, kuparia 59 mg/L ja rautaa 1,5 g/L, mahdollisti 87%:n kullan saannon 100 g/L:n kloridipitoisuudella, kun kulta samanaikaista otettiiin talteen aktiivihiileen. Redox-potentiaali oli tuolloin 460 – 580 mV vs. Ag/AgCl. Jopa alhaisemmalla kloridipitoisuudella ([Cl]aq,0 = 20 g/L), mutta korkeammalla hapettimen pitoisuudella ([Cu]aq,0 = 18 g/L), saavutettiin 72%:n kullan saanto. Tutkimuksessa nähtiin, että kullan liuotus on mahdollista alhaisemmalla redox-potentiaalilla kuin kirjallisuudessa on esitetty, jopa merivettä vastaavalla kloridipitoisuudella. Lisäksi väitöskirjatutkimus kohdistui refraktoristen kultarikasteiden suoraliuotukseen eli samanaikaiseen sulfidimineraalien hapetukseen ja kullan liuotukseen. Tulokset vahvistivat, että pyriitin ja arsenopyriitin suoraliuotus on mahdollista aggressiivisella kloridibromiliuotuksella. Refraktorisesta rikasteesta saatiin 81% kullan saanto, kun 67% sulfideista hapetettiin. Toisesta hiilipitoisesta refraktorisesta rikasteesta saatiin kullasta liuotettua 67%, kun 81% sulfideista hapetettiin. Tulevaisuudessa tämä refraktoristen kultarikasteiden suoraliuotus voi tarjota vaihtoehdon käytössä oleville paineliuotus-, pasutus- ja biohapetusprosesseille.
Julkaisun otsikon käännösHelposti käsiteltävien ja refraktoristen kultamalmien ja -rikasteiden kloridipohjaisten prosessien kehitys
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Lundström, Mari, Vastuuprofessori
  • Lundström, Mari, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0014-3
Sähköinen ISBN978-952-64-0015-0
TilaJulkaistu - 2020
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • kullan liuotus
  • syanidivapaa
  • mallintaminen
  • kestävyys
  • hiili kloridiliuotuksessa

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Helposti käsiteltävien ja refraktoristen kultamalmien ja -rikasteiden kloridipohjaisten prosessien kehitys'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä