TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU

LUẬN VĂN THẠC SĨ :

NGHIÊN CỨU HÒA TÁCH VÀNG TỪ
QUẶNG VÀNG GỐC THẠCH ANH
SUNFUA TRONG DUNG DỊCH
THIOSULFATE
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KIM LOẠI

GVHD: PGS. TS NGUYỄN NGỌC HÀ
HVTH: NGUYỄN TRẦN MINH TÚ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2011

 
 


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: ...................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: ...................................................................................

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày....... tháng...... năm 2011 
 

 
 


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
------------------oOo--Tp. HCM, ngày ….. tháng ….. năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: NGUYỄN TRẦN MINH TÚ.
Ngày, tháng, năm sinh: 19/09/1984

Phái: Nam
Nơi sinh: Đà Lạt

Chuyên ngành: Vật liệu Kim loại và Hợp kim
MSHV: 10030686
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HÒA TÁCH VÀNG TỪ QUẶNG VÀNG GỐC THẠCH ANH
SUNFUA TRONG DUNG DỊCH THIOSULFATE
1- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
Nghiên cứu về q trình hịa tách vàng từ quặng vàng gốc thạch anh sunfua trong dung dịch
thiosunfat.

Tìm hiểu và đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến q trình hịa tách vàng này như
vai trị của các chất (thiosunfat, Cu2+), độ pH, thời gian hòa tách.
Kết luận khoảng tối ưu của các yếu tố ảnh hưởng đến q trình hịa tách.
2- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/02/2011
3- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/07/2011
4- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS NGUYỄN NGỌC HÀ
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH 
(Họ tên và chữ ký)

 

 
 

KHOA QL CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp là môn học tổng thể, là một cơng trình nghiên cứu khoa học
thể hiện sự nghiêm túc, tìm tịi và sáng tạo của học viên cao học.
Nhưng em sẽ khơng có được thành quả như ngày hơm nay nếu khơng có sự giúp

đỡ tận tình của q thầy, cơ giáo, những người đã cùng em trên hành trình đi tìm con
đường tri thức để trau dồi cho chính người học viên. Vì vậy, đầu tiên em muốn gửi tặng
lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô giáo Khoa Công Nghệ Vật Liệu – Trường Đại
Học Bách Khoa Tp. HCM đã giúp đỡ, truyền thụ kiến thức cho em sau hai năm ở giảng
đường cao học.
Đặc biệt, với tấm lòng biết ơn và trân trọng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến
giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Ngoc Hà đã giành cho em rất nhiều thời gian và
tâm huyết, đồng thời giúp đỡ em trong việc tìm tài liệu để hồn thành tốt luận văn này.
Nhân đây, em cũng xin cảm ơn Cơng Ty Cổ Phần Khống Sản SSG đã giúp đỡ,
hỗ trợ kinh phí cho em trong q trình làm luận văn.
Cuối cùng, kết quả học tập này xin dâng tặng cho cha mẹ, anh chị em, bạn bè và
những người thân khác – Là những người kề vai, sát cánh, là chỗ dựa vật chất và tinh
thần vững chắc cho chúng em trong suốt quãng đường học vấn này.
Mặc dù em đã hoàn thành cuốn luận văn thạc sĩ bằng tất cả sự cố gắng và năng
lực của chính mình, tuy nhiên vẫn khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được
những đóng góp ý kiến từ quý thầy, cô và các bạn.

Tp. HCM, ngày ….. tháng ….. năm 2011
Học viên
Nguyễn Trần Minh Tú

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

4


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Vàng là kim loại đặc biệt q hiếm, có tác dụng và vai trị rất lớn với nền văn hóa
nhân loại. Hàng ngàn năm nay vàng là biểu tượng của sự giàu sang, sức mạnh, uy quyền
của các triều đại phong kiến, vàng còn được dùng làm vật bảo đảm nền tài chính, có giá
trị tiền tệ lưu thông, là nền tảng cho sự ổn định kinh tế và phồn vinh của một quốc gia.
Ngày nay, vàng cịn có vai trị cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển của khoa học và
công nghệ hiện đại. Nhu cầu tiêu thụ vàng trên thế giới ngày càng tăng, địi hỏi q trình
sản xuất ngày càng nhiều.
Quy trình cơng nghệ khai thác, chế biến và trích ly quặng vàng sau công đoạn khai
thác mỏ là một quá trình phức tạp, đa dạng và địi hỏi nhiều yếu tố, trong đó quan trọng
nhất vẫn là: Hiệu suất thu hồi vàng và năng suất, tính kinh tế của phương pháp và cuối
cùng là bảo đảm an toàn cho người lao động, khơng ơ nhiễm mơi trường. Hiện nay, có
thể khẳng định rằng trên tồn thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đều sử dụng hai
phương pháp chính để sản xuất vàng là phương pháp Amangam và phương pháp Xyanua.
Chính nhờ những lợi thế về kỹ thuật và kinh tế mà hai phương pháp này mang lại nên đã
từ lâu chúng được coi là hai phương pháp chủ đạo trong cơng nghệ trích ly vàng. Bên
cạnh đó, cả hai phương pháp vẫn tồn tại một nhược điểm rất lớn là vô cùng độc hại cho
sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đây là một vấn đề hết sức
quan trọng đối với các quá trình hoạt động khai thác – sản xuất vàng. Vì vậy, để khắc
phục vấn đề trên các nhà khoa học đã khơng ngừng tìm ra các phương pháp mới với mục
tiêu là phải đảm bảo được hiệu suất thu hồi vàng, ứng dụng thực tiễn dễ dàng, mang lại
lợi ích kinh tế cao và đặc biệt là không độc hại và thân thiện với môi trường.
Bài luận văn này đề cập đến một phương pháp sản xuất vàng hoàn tồn mới hiện
nay: “Hịa Tách Vàng Từ Quặng Vàng Gốc Thạch Anh Sunfua Trong Dung Dịch
Thiosunfat”. Đây là một công nghệ mới được thử nghiệm trên thế giới và chưa được ứng
dụng tại Việt Nam nhưng nó hứa hẹn những bước tiến nổi bật trong ngành cơng nghiệp
luyện vàng. Ngồi những giá trị về mặt kinh tế và kỹ thuật như: Hiệu suất thu hồi vàng
cao, năng suất cao, thời gian hòa tách nhanh, ứng dụng thực tiễn dễ dàng thì phương pháp
này có một ưu điểm rất đáng q đó là khơng gây độc hại cho con người và thân thiện
với môi trường. Sự nhiễm độc do các chất thải từ ngành công nghiệp luyện vàng đã làm ô

nhiễm môi trường, tác động trực tiếp đến môi trường dung dịch, đất, khơng khí và sức
khỏe con người. Nhưng với phương pháp “Hòa Tách Vàng Từ Quặng Vàng Gốc Thạch
Anh Sunfua Trong Dung Dịch Thiosunfat” thì đã hồn tồn có thể giải quyết được các
vấn đề về môi trường, an toàn hơn cho người lao động, bảo tồn được hệ sinh thái mà vẫn
đảm bảo được kết quả thu hồi vàng cao, mang lại lợi ích kinh tế lớn. Đặc biệt nếu được

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

5


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

quan tâm, đầu tư và nghiên cứu đúng mức, phương pháp Thiosunfat chắc chắn là sự lựa
chọn đúng đắn cho ngành công nghiệp khai thác vàng hiện nay.
-------------------------------------------------------------------------------------------

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

6


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

7


MỤC LỤC
Đề mục

Trang

Trang bìa
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn .................................................................................................................................. 4
Tóm tắt luận văn ......................................................................................................................... 5
Mục lục ....................................................................................................................................... 7
Danh mục hình vẽ ..................................................................................................................... 11
Danh mục bảng biểu ................................................................................................................. 13
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Quặng vàng ...................................................................................................................... 15
1.2 Khoáng vật vàng .............................................................................................................. 15
1.3 Phân loại quặng vàng ...................................................................................................... 15
1.3.1 Quặng vàng biểu sinh và quặng vàng sa khoáng ........................................................... 16
1.3.2 Quặng vàng gốc ............................................................................................................... 16
1.4 Phân bố quặng vàng gốc ở Việt Nam .............................................................................. 17
1.4.1 Quặng vàng gốc thực thụ ................................................................................................ 18
1.4.2 Quặng vàng sa khoáng ................................................................................................... 19
1.4.3 Quặng vàng phức hợp cộng sinh khó xử lý .................................................................... 20
1.4.4 Quặng vàng biểu sinh ..................................................................................................... 21
1.5 Các phương pháp sản xuất vàng hiện nay .................................................................... 22
1.5.1 Luyện vàng bằng phương pháp amangam (hỗn hống thủy ngân) .................................. 23
1.5.1.1 Cơ sở lý thuyết của q trình hịa tách ........................................................................ 23
1.5.1.2 Tách vàng từ hỗn hống thủy ngân ............................................................................... 25
1.5.1.3 Ưu điểm của phương pháp amangam .......................................................................... 25
1.5.2 Luyện vàng bằng phương pháp Xyanua hóa .................................................................. 26
1.5.2.1 Cơ sở lý thuyết của q trình hòa tách ....................................................................... 26


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

8

1.5.2.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp Xyanua hóa ..................................................... .28
1.5.3 Tác hại của xyanua hóa và thủy ngân đến sức khỏe con người và môi trường .............. 29
1.5.3.1 Độc tính của Thủy ngân .............................................................................................. 29
1.5.3.2 Độc tính xyanua ............................................................................................................ 29
1.5.3.3 Tổng hợp tình hình ơ nhiễm do thủy ngân và xyanua từ sản xuất vàng ở nước ta
hiện nay .................................................................................................................................... 30
1.6 Các phương pháp tách vàng thân thiện với sức khỏe và môi trường ......................... 32
1.6.1 Phương pháp Thioure ...................................................................................................... 33
1.6.2 Phương pháp igoli ......................................................................................................... 34
1.6.3 Phương pháp Brom ......................................................................................................... 36
1.6.4 Phương pháp Thiosunfat ................................................................................................. 36
1.7 Lựa chọn phương pháp ................................................................................................... 39
CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Cơ sở lý thuyết của q trình hịa tách vàng trong dung dịch Thiosunfat ................. 41
2.1.1 Cơ sở lý thuyết ................................................................................................................ 41
2.1.2 Vai trò của từng chất ảnh hưởng đến q trình hịa tách ............................................... 44
2.1.2.1 Vai trị của Thiosunfat ................................................................................................. 44
2.1.2.2 Vai trò của đồng (Cu2+) ................................................................................................ 45
2.1.2.3 Vai trò của amoniac (NH3) ........................................................................................... 45
2.1.2.4 Vai trò của sunfat (SO42-) ............................................................................................. 46

2.1.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................................... 47
2.1.2.6 Ảnh hưởng của độ pH .................................................................................................. 47
2.1.2.7 Ảnh hưởng của lưu lượng khơng khí ........................................................................... 48
2.1.2.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ lỏng/rắn ....................................................................................... 49
2.1.2.9 Thời gian hòa tách ....................................................................................................... 50
2.2 Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu trong và ngoài nước của phương
pháp thiosunfat ....................................................................................................................... 50

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

9

2.2.1 Ngoài nước ..................................................................................................................... 50
2.2.2 Trong nước ..................................................................................................................... 52
CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU
3.1 Mục tiêu luận văn ............................................................................................................ 53
3.2 Nội dung nghiên cứu......................................................................................................... 53
3.3 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................. 53
3.4 Các phương pháp đánh giá .............................................................................................. 54
3.4.1 Các chỉ tiêu cần đánh giá ................................................................................................ 54
3.4.2 Lựa chọn phương pháp đánh giá .................................................................................... 54
3.4.2.1 Xác định thành phần khoáng vật chứa trong quặng .................................................... 54
3.4.2.2 Phương pháp đánh giá độ hạt ...................................................................................... 55
3.4.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng vàng có trong quặng trước khi hịa tách .............. 57
3.4.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng vàng có trong quặng sau khi hịa tách.................. 58

3.5 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ....................................................................................... 60
CHƯƠNG IV THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
4.1 Định lượng thành phần khống vật có trong quặng vàng ........................................... 64
4.1.1 Kết quả chụp XRF............................................................................................................ 64
4.1.2 Định lượng thành phần khoáng vật ................................................................................ 65
4.2 Đánh giá độ hạt của quặng vàng .................................................................................... 69
4.3 Xác định hàm lượng vàng có trong bột quặng trước khi hịa tách ............................. 70
4.4 Khái niệm và mục đích của phương pháp qui hoạch thực nghiệm ............................ 71
4.5 Xây dựng hàm mục tiêu của hiệu suất hòa tách ............................................................ 72
4.5.1 Lựa chọn khoảng thực nghiệm ........................................................................................ 73
4.5.2 Thí nghiệm thăm dị ......................................................................................................... 76
4.5.2.1 Thí nghiệm thăm dị 1 ................................................................................................... 76
4.5.2.2 Thí nghiệm thăm dò 2 ................................................................................................... 79

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

10

4.5.3 Qui hoạch thực nghiệm.................................................................................................... 81
4.6 Thực nghiệm và kết quả .................................................................................................. 82
4.6.1 Các bước tiến hành thí nghiệm ....................................................................................... 82
4.6.2 Bảng kết quả qui hoạch thực nghiệm ............................................................................. 83
4.7 Xử lý kết quả thí nghiệm ................................................................................................. 85
4.8 Ảnh hưởng của các yếu tố đến q trình hịa tách ........................................................ 92
4.8.1 Cực trị của phương trình hồi qui..................................................................................... 92

4.8.2 Ảnh hưởng của (NH4)2S2O3 đến hiệu suất hòa tách ........................................................ 96
4.8.3 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hòa tách ..................................................................... 97
4.8.4 Ảnh hưởng của Cu2+ đến hiệu suất hòa tách ................................................................... 98
4.8.5 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hòa tách ............................................................ 99
CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận ........................................................................................................................... 100
5.2 Kiến nghị ......................................................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................... 102
PHỤ LỤC .............................................................................................................................. 104

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Giản đồ tráng thái hệ Au-Hg .............................................................................. 23
Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất Au từ quặng vàng đa kim của xí nghiệp Lafornua
(Canada)............................................................................................................................. 24
Hình 1.3 Lị ống chưng ...................................................................................................... 25
Hình 1.4 Tốc độ hòa tan vàng phụ thuộc [KCN] và tỷ số O2/(O2 + N2) trong hỗn hợp khí .
........................................................................................................................................... 27
Hình 1.5 Sơ đồ cơng nghệ tổng qt hịa tách vàng bằng Xyanua ................................... 28
Hình 1.6 Máy móc thơ sơ, khơng có qui trình xử lý nước thải tại bãi vàng Bồng Miêu
(Phú Ninh, Quảng Nam) .................................................................................................... 30
Hình 1.7 Nước thải từ bãi vàng Bồng Miêu (Phú Ninh, Quảng Nam).............................. 30
Hình 1.8 Cá chết hàng loạt trên sơng Pac Ta .................................................................... 31
Hình 1.9 Dòng nước thải ở bãi vàng Pac Ta – Tỉnh Lai Châu .......................................... 31

Hình 1.10 Quy trình hịa tách vàng bằng phương pháp iGoli ........................................... 35
Hình 1.11 Tinh thể thiosunfat và sodium thiosunfat ......................................................... 37
Hình 1.12 Quy trình hịa tách vàng sử dụng phương pháp thiosunfat............................... 38
Hình 2.1 Cơ chế hịa tách vàng trong dung dịch thiosunfat .............................................. 43
Hình 3.1 Thiết bị đo độ hạt bằng Laser Microtrac – S3000 .............................................. 56
Hình 3.2 Thiết bị đo tán sắc ánh sáng động SZ-100 ......................................................... 56
Hình 3.3 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ..................................................................... 58
Hình 3.4 Máy quang phổ phát xạ Plasma (ICP) ................................................................ 59
Hình 3.5 Máy khuấy cơ Ika và thiết bị PET nhỏ pH ......................................................... 60
Hình 3.6 Becher thể tích 2L chứa dung dịch hịa tách ...................................................... 61
Hình 3.7 Máy nén khí Puma, cơng suất 2HP, V=1000L, Pmax=8kg/cm3 .......................... 61

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

11


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

Hình 3.8 pH kế Hanad, Italy, đo nhiệt độ và pH, độ chính xác ±0.1 ................................ 62
Hình 3.9 Cân điện tử Sartorius, giá trị vạch chia(g): 0.01g, khả năng chịu tải tối đa(g):
1500, tính năng: cổng RS-232, màn hình hiển thị LCD, độ chính xác cao ....................... 62
Hình 3.10 Lị sấy Ketong, Trung Quốc, có thể điều chỉnh nhiệt độ lên đến 2000C, điện áp
230V .................................................................................................................................. 63
Hình 3.11 Máy chưng nước cất ........................................................................................ 63
Hình 4.1 Kết quả chụp XRF ............................................................................................. 64
Hình 4.2 Kết quả phân tích độ hạt .................................................................................... 69
Hình 4.3 Kết quả phân tích Ag và Au trong quặng trước khi hịa tách ............................. 70

Hình 4.4 Lọc và rửa quặng ................................................................................................ 77
Hình 4.5 Cân quặng và cho vào Becher ............................................................................ 77
Hình 4.6 Khuấy quặng khoảng 3 phút ............................................................................... 77
Hình 4.7 Máy khuấy ở tốc độ 2, 400 vịng/phút ................................................................ 77
Hình 4.8 Thêm Thiosunfat ................................................................................................ 77
Hình 4.9 Thêm CuSO4 ....................................................................................................... 77
Hình 4.10 Đo pH và thêm NH4OH .................................................................................... 77
Hình 4.11 Ảnh hưởng của thời gian đến pH thăm dò 1 .................................................... 78
Hình 4.12 Ảnh hưởng của thời gian đến pH thăm dị 2 .................................................... 80
Hình 4.13 Đồ thị hiệu suất hòa tách vàng theo nồng độ thiosunfat và thời gian, pH=9.8,
Cu2+=0.0768 mol/l ............................................................................................................. 96
Hình 4.14 Đồ thị hiệu suất hòa tách theo nồng độ pH và thời gian, Cu2+=0.0768 mol/l,
S2O32-=0.7 mol/l................................................................................................................. 97
Hình 4.15 Đồ thị hiệu suất hịa tách theo nồng độ Cu2+ và thời gian, pH=9.8, S2O32-=0.7
mol/l ................................................................................................................................... 98
Hình 4.16 Đồ thị hiệu suất hịa tách theo thời gian và pH, S2O32-=0.7 mol/l, Cu+2=0.0768
mol/l ................................................................................................................................... 99

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

12


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 So sánh giữa 2 phương pháp hịa tách bằng xyanua hóa và thiosunfat cho cùng
một loại quặng vàng gốc sunfua ....................................................................................... 39

Bảng 1.2 Chi phí dự tốn cho 2 phương pháp xyanua hóa và thiosunfat.......................... 40
Bảng 2.1 Phản ứng hòa tan lớp phủ sunfua trong quặng................................................... 41
Bảng 2.2 Các phản ứng oxi hóa vàng trong dung dịch ở 250C ......................................... 42
Bảng 2.3 Phương trình phản ứng phân hủy Thiosunfat .................................................... 46
Bảng 2.4 Thành phần quặng sunfua theo nghiên cứu Jiayong Chen ................................ 49
Bảng 2.5 Kết quả hịa tách quặng và thành phần hóa học hòa tách theo Jiayong chen .... 50
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của quặng .......................................................................... 65
Bảng 4.2 Kết quả định lượng các chất có trong quặng gốc Au ......................................... 68
Bảng 4.3 Kết quả nghiên cứu của một số tác giả về hòa tách quặng vàng trong dung dịch
Thiosunfat .......................................................................................................................... 74
Bảng 4.4 Thơng số thí nghiệm thăm dị 1 ......................................................................... 76
Bảng 4.5 Nồng độ pH thêm vào theo thời gian và nhiệt độ .............................................. 78
Bảng 4.6 Thơng số thí nghiệm thăm dò 2 ......................................................................... 79
Bảng 4.7 Nồng độ pH thêm vào theo thời gian và nhiệt độ .............................................. 80
Bảng 4.8 Lựa chọn thông số thực nghiệm ......................................................................... 81
Bảng 4.9 Qui hoạch thực nghiệm ...................................................................................... 82
Bảng 4.10 Bảng hiệu suất thực nghiệm ............................................................................ 83
Bảng 4.11 Kết quả thực nghiệm ........................................................................................ 84
Bảng 4.12 Kết quả thực nghiệm qui đổi theo các biến ...................................................... 84
Bảng 4.13 Bảng ma trận quy hoạch với biến ảo x0=1 ....................................................... 85
Bảng 4.14 Bảng ma trận mở rộng (1) ................................................................................ 86

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

13


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat


Bảng 4.15 Bảng ma trận mở rộng (2) ................................................................................ 86
Bảng 4.16 Bảng kết quả giá trị bjk ..................................................................................... 87
Bảng 4.17 Thơng số thí nghiệm tại tâm ............................................................................ 88
Bảng 4.18 Kết quả thí nghiệm tại tâm ............................................................................... 89
Bảng 4.19 Kết quả hệ số tj theo student ............................................................................ 90
Bảng 4.20 Kết quả hệ số bjk theo tiêu chuẩn student ......................................................... 90
Bảng 4.21 Kết quả sự tương thích phương trình hồi qui với thực nghiệm ....................... 90
Bảng 4.22 Kiểm tra một số kết quả về hiệu suất hịa tách theo phương trình hồi qui và
theo thực nghiệm ............................................................................................................... 92
Bảng 4.23 Thông số thí nghiệm kiểm chứng .................................................................... 95
Bảng 4.24 Kết quả thí nghiệm kiểm chứng ....................................................................... 95
Bảng 4.25 Kết quả nội suy khoảng giá trị tối ưu của các yếu tố ảnh hưởng ..................... 95
Bảng 4.26 Hiệu suất hòa tách theo nồng độ thiosunfat và thời gian, Cu2+=0.0768 mol/l,
pH = 9.8 ............................................................................................................................ 96
Bảng 4.27 Hiệu suất hòa tách theo nồng độ pH và thời gian, Cu2+=0.0768 mol/l, S2O32=0.7 mol/l .......................................................................................................................... 97
Bảng 4.28 Hiệu suất hòa tách theo nồng độ Cu2+ và thời gian, pH=9.8, S2O32-=0.7 mol/l
........................................................................................................................................... 98
Bảng 4.29 Hiệu suất hòa tách theo thời gian và pH, S2O32-=0.7 mol/l, Cu+2=0.0768 mol/l
........................................................................................................................................... 99

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

14


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Quặng vàng:
Quặng vàng là hỗn hợp đất đá có chứa khống vật vàng với hàm lượng vàng mà
với các điều kiện về khoa học, kỹ thuật và cơng nghệ hiện nay có thể xử lý một cách
có hiệu quả kinh tế, hàm lượng vàng trong quặng dao động trong một phạm vi lớn: từ
nhỏ hơn 1g/t đến hàng trăm g/t. Trong vỏ trái đất, vàng được tính theo trị số Klark là
1.10-7%, là một trong những nguyên tố hiếm nhất, vàng trong vỏ trái đất tồn tại dưới
nhiều dạng khác nhau như: kim loại tự do, hợp kim, hợp chất hóa học, những dạng
tồn tại này có tính chất vật lý, hóa học, cấu trúc riêng gọi là khoáng vật vàng.
1.2 Khoáng vật vàng
Khoáng vật vàng được chia thành các loại: Vàng tự sinh, vàng hợp kim, khoáng
Sunfua, khoáng oxit, khoáng halogennua. Trong thiên nhiên phần lớn vàng tồn tại
dưới dạng tự sinh, nhưng người ta thường khơng tìm thấy vàng tự sinh ở dạng tự do
nguyên chất hóa học. Vàng tự sinh thường xuyên nằm trong dung dịch rắn của vàng
với bạc hay với một số kim loại khác như đồng, palađi, tellua, platin, v.v. Nổi bật nhất
là vàng tự sinh chứa 60-98% vàng, ngoài ra là bạc và các nguyên tố hợp kim khác.
Khoáng vàng hợp kim tiêu biểu là electrum (hợp kim của vàng, bạc và một ít Pd,
Cu, Se), custilit, vàng amangam có chứa tới 40% vàng, khống aucuprit (chứa 5356% Au và 40-46%Au) … Đặc biệt vàng thường xuyên kết hợp với Tellua tạo thành
một loạt khoáng vật nổi tiếng là sylvalit, calaverit … chứa vàng từ 24-60%.
Khoáng vật vàng Sunfua thường khơng gặp các khống thuần khiết Sunfua vàng
mà là khoáng Sunfua cộng kết cùng với nhiều kim loại khác, nhất là vàng với bạc,
vàng bạc với selen, chì đồng … Trong đó quan trọng nhất là pêtrơpxcait [Au, Ag, (Se,
S)], nagyagit, penginit …chứa vàng từ 8-60%
Khoáng vật vàng oxit thường rất ít gặp, các khống này tạo thành do sự phong
hóa của các khống Sunfua, có hai loại khống oxit điển hình là bilibinatit
(Au3Cu2Pb2TeO2) và bexmecnovit (Au7Cu2PbTeO2) chứa vàng 40-80%.
1.3 Phân loại quặng vàng:
Căn cứ vào nguồn gốc hình thành, người ta chia thành hai nhóm khống sàng lớn
khống sàng nội sinh cịn gọi là khống sàng gốc và khống sàng ngoại sinh cịn gọi
là khống sàng biểu sinh và khoáng sàng sa khoáng. Quặng của khoáng sàng nội sinh

là quặng vàng gốc cịn quặng của khống sàng ngoại sinh là quặng biểu sinh và quặng
sa khoáng.

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

15


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

1.3.1 Quặng vàng biểu sinh và quặng vàng sa khoáng:
Là quặng thứ sinh, được tạo thành do sự tác động của thiên nhiên làm phong
hóa, biến chất quặng vàng gốc, trong quặng này các hạt vàng thường nằm lẫn với
cát cà đất sét, quặng vàng sa khoáng bao gồm một số loại như sau:
 Sa khoáng eluvi, sa khoáng đêluvi, sa khoáng proluvi, sa khoáng hỗn hợp
(Gồm hỗn hợp các khoáng eluvi – đêluvi, proluvi – aluvi…), sa khoáng
Karst, các loại khống này đa phần hàm lượng vàng khơng nhiều và phân
bố khơng đồng đều.
 Sa khống aluvi: Thường tập trung trong các trầm tích ở những bậc thềm có
độ cao khác nhau và các trầm tích của các lịng sơng lịng suối. Vàng được
dịng chảy, nguồn lũ cuốn tích tụ lại trong các trầm tích aluvi cùng cuội,
cát, sét tạo thành những sa khoáng tương đối ổn định về hàm lượng cũng
như chiều dày thân quặng.
1.3.2 Quặng vàng gốc
Quặng vàng gốc là quặng vàng nguyên sinh gồm các hạt vàng tự sinh xâm
nhiễm trong đá cùng các khoáng như khống thạch anh, khống Sunfua, nó có mặt
trong các thân mạch hoặc khối thể đá cứng rắn, vàng phân bố dưới dạng riêng biệt
hay xâm tán trong các đá phun trào bị biến đổi hay các quặng cộng sinh phức hợp.

Dựa vào cấu trúc và tính chất khác nhau của quặng vàng gốc, chúng ta chia
chúng làm hai loại quặng vàng gốc thực thụ và quặng vàng gốc phức hợp đa kim.
 Quặng vàng gốc thực thụ:
1. Quặng vàng thạch anh, quặng vàng thạch anh-Sunfua: Quặng này ở
dạng tự sinh tự do nằm trong thạch anh, một phần nằm trong Sunfua
phân bố không đều.
2. Quặng vàng – Pyrit: Trong quặng này vàng gắn chặt với các khoáng
Sunfua kim loại như pyrit, cancopyrit, asennopyrit, pyrotyl.
3. Quặng vàng – bạc: Quặng này chứa vàng nhiễm bạc cao hoặc bạc
nhiểm vàng và nhiều khoáng vật riêng của bạc (dạng Sunfua, muối
sunphit) điển hình là telluarit.
 Quặng vàng gốc phức hợp đa kim:
Loại quặng có cấu tạo phức tạp, cộng sinh và nhiều quặng Sunfua
khác hoặc xâm tán trong các quặng này tạo thành các quặng vàng phức
hợp đa kim rất khó xử lý.
1. Quặng vàng antimioan:
Quặng vàng này chứa 1,5-2g/t trở lên và từ 2-15% antimioan,
thường quặng này còn chứa pyrit, asennopyrit. Quặng này còn được
chia làm ba loại: Loại thứ nhất quặng này chứa trong đó vàng là chính,

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

16


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

2.


3.
4.

5.

6.

antimoan ít và coi như là tạp chất. Loại thứ hai chứa một lượng
antimoan đáng kể và cần thu hồi, khi xử lý quặng này cần tuyển nổi
tổng hợp và tuyển tách để được tinh quặng antimoan sạch và tinh
quặng vàng. Loại thứ ba là tổng hợp antimoan, bạc vàng và kim loại có
giá trị khác nhau, trong đó antimoan là chính tồn tại ở dạng antimonit
và chứa vàng dưới dạng đồng hình.
Quặng vàng - đồng, vàng – đồng – pyrit:
Chia làm ba loại: quặng Sunfua ở dạng pyrit và cancopyrit, quặng
oxit ở dạng như crizôcôn, azurit, malakhit, ataconit và limonit, quặng
có lẫn vừa oxit vừa sunfua.
Quặng vàng pyrit – asenơpyrit:
Có hai loại: quặng nghèo và quặng phức tạp.
Quặng vàng sắt và mangan:
Trong quặng này sắt oxit vàng thường tồn tại dưới dạng liên kết với
oxit sắt ngậm dung dịch (limônit) hoặc tồn tại ở dạng liên kết chặt với
oxit mangan (MnO2).
Quặng vàng có than (graphit):
Loại quặng này chiếm khoảng 2% trữ lượng vàng trong thiên nhiên,
xử lý loại quặng này rất phức tạp, cần có biện pháp phù hợp để xử lý
đạt hiệu suất cao.
Quặng vàng – bạc – đa kim:
Trong quặng này ngồi vàng bạc cịn có các kim loại: Đồng, chì,

kẽm, ases, vơnfram molipđen, bismut, tcmalin. Vàng phân bố trong
quặng ở các dạng khác nhau trong pyrit, asenôpyrit, cancôpyrit, … Bạc
phân bố nhiều trong galenit dưới dạng tạp chất cơ học hay phân tán
mịn trong quặng ở dạng dung dịch rắn.

1.4 Phân bố quặng vàng ở Việt Nam
Theo dự báo của các nhà địa chất, trữ lượng vàng dung dịch ta còn khoảng 1.000
đến 3.000 tấn. Việt Nam có nhiều mỏ quặng với nhiều hình thái và quy mơ khác nhau
có ở Ngân Sơn, Bắc Kạn, Cao Bằng, Thanh Hóa, Quảng Nam, Hịa Bình…
Việc phân loại các loại hình quặng vàng ở Việt Nam đã được các nhà khoa học địa
chất hết sức quan tâm, đã được phân chia ra những hệ quặng vàng cụ thể áp dụng cho
những khu vực nghiên cứu riêng trên lãnh thổ dung dịch ta. Từ đó đánh giá triển vọng
vàng Việt Nam và đề xuất quy trình cơng nghệ vàng thích hợp cho phép thiết lập bảng
phân loại quặng hóa vàng ở Việt Nam hiện nay như sau:

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

17


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat






Quặng vàng gốc thực thụ

Quặng vàng sa khoáng
Quặng và các loại đá chứa vàng (vàng cộng sinh)
Vàng biểu sinh

Với mỗi kiểu quặng lại có những đặc điểm riêng, tính chất riêng có liên quan tới
các yếu tố tạo thành, cấu trúc khống vật tạo thành, thành phần hóa học, kiến trúc tinh
thể, dấu hiệu tinh thể, màu sắc nhận biết khống vật, tính chất cơ lý và đặc biệt là
nguồn gốc khống sản. Với 4 loại hình quặng như trên, ta sẽ lần lượt điểm qua về
tiềm năng thực tế và giá trị sử dụng cụ thể cũng như sự phân bố của chúng trên lãnh
thổ Việt Nam
1.4.1 Quặng vàng gốc thực thụ:
Quặng vàng gốc thực thụ: Vàng là nguyên tố kim loại hữu ích duy nhất.
Hiện nay đã xác định được trên 20 loại khoáng vật của vàng tự sinh, vàng hợp kim
và các telurua, trong đó vàng tự sinh (vàng tự do) có ý nghĩa hàng đầu.
Có thể phân chia quặng vàng gốc thành 4 loại quặng:
- Vàng – thạch anh
- Vàng – thạch anh – sunfua
- Vàng – sunfua
- Vàng – bạc
Trong 4 loại quặng vàng trên thì quặng vàng – thạch anh – sunfua thường
giữ vai trò chủ đạo, hàm lượng sunfua dao động trong khoảng 1,5 – 2 %, đơi khi
cịn lớn hơn, thạch anh là khống vật chính, ngồi ra thường gặp serexit, crolit,
cacbonat, tuamaalin, barit, trong các sunfua phổ biến có pirit, asenopyrit, tiếp đó là
chancopirit, galenit, đồng xám, pyrotin, bitmutin, antimonit, các sunfua muối Pb,
Bi, Ag, các telurua và bitmut tự sinh.
Phân bố mỏ quặng vàng gốc:
 Vùng Pắc Lạng (Cao Bằng)
Mỏ vàng Pắc Lạng được phát hiện năm 1908, chạy dọc theo thung lũng
lên tới đỉnh 400 ÷ 500m. Các mạch quặng thường dài, rộng và dày, trong
mạch thường thấy pyrit trên 60%, Sphalerit 2 ÷ 5%, galenit 3%, asenopyrit

2 ÷ 3%, hàm lượng vàng từ 0,3 ÷ 32g/tấn.
 Mỏ vàng Napai

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

18


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

Mỏ nằm trong địa phận Bình Gia, khống hóa với đặc trưng của loại
nhiệt dịch thời kỳ sau núi lửa, dọc theo vùng đứt gẫy kiến tạo, các thân
quặng dài rộng và dốc. Vàng tồn tại dưới dạng tự sinh, có kích thước 0,02 ÷
2mm và hàm lượng từ 0,2 đến vài trăm gam trong một tấn quặng, các
khoáng vật đi kèm có pyrit, cancopyrit, sfalerit, asenopyrit.
 Mỏ vàng Bồng Miêu huyện Tam Kỳ
Khoáng vàng nằm ở độ cao 200 ÷ 500m, mỏ tạo thành do cấu trúc nếp
lồi, đá tuổi tiền Kembri như gơnai, biôtit, silimanis, v.v… vàng tồn tại ở
dạng tự sinh, có các khống như pyrit, aseropyrit, galenit, hematit,… thạch
anh chiếm tới 80 ÷ 90% ngồi ra cịn có canxi, hyđromica và graphit. Thân
quặng có dạng mạch, thấu kính, hàm lượng vàng thay đổi từ 1 ÷ 37g/tấn,
trữ lượng vàng vào loại khá.
 Mỏ Trà Năng
Mỏ quặng Trà Năng thuộc tỉnh Lâm Đồng, phân bố dọc theo đứt gãy
phương Tây Bắc – Đông Nam 10-15km. Thân quặng dạng mạch, hàm
lượng vàng khoảng vài gam đến chục gam/tấn, những khoáng vật vàng này
là vàng tự sinh loại nhánh cây dạng tấm 0,1 – 0,5mm. Ngồi ra có khống
cộng sinh có pyrit, asenopyrit, cancopyrit, thạch anh (80 ÷ 90%) muscovit

và xêrutsit,…
 Mỏ vàng Kim Bơi
Nằm trong vịm kiến tạo thuộc phức nếp lồi Fanxipăng trong vùng phát
triển các loại đá phun trào, các trầm tích tuổi Trias và đá granit.
 Mỏ Định Quá, Bồ Cu
Có thành tạo địa chất gồm quazit, xerutxit, đá phiến thạch anh, thạch
anh, cuội kết, đá cacbonat và các thành tạo phun trào từ bazơ đến axit.
Quặng trong đới chủ yếu là tuôcmalin, thạch anh hóa, tcmalin hóa, pyrit
hóa, thành phần quặng gồm tuốcmalin chiếm 60 ÷ 70%, thạch anh 20 ÷
25%, mutcovit 2÷3%, oxit sắt 5 ÷ 7%. Vàng trong quặng ở dạng tự sinh có
kích thước 0,04 ÷ 0,3 mm xâm tán trong thạch anh và tuốcmalin.
1.4.2 Quặng vàng sa khoáng:
Quặng vàng sa khoáng là một trong những loại quặng đặc thù của Việt
Nam. Q trình tạo sa khống là q trình phá hủy, di chuyển quặng gốc và tích tụ
lại trong điều kiện đại hình thuận lợi cho quá trình phá hủy, di chuyển quặng gốc

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

19


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

và tích tụ lại trong điều kiện địa hình thuận lợi. Chính địa hình castơ với nhiều
khe, rãnh, phễu … là những điều kiện thuận lợi cho quá trình tích tụ sa khống.
Sa khống vàng ở Việt Nam rất phong phú đa dạng về nguồn gốc, bao gồm
các sa khoáng chủ yếu: eluvi, proluvi, và aluvi, hỗn hợp castơ. Sa khống vàng
eluvi phát hiện ở Thanh Hóa và Vĩnh Phú. Sa khống đêluvi có nhiều ở Bắc Thái.

Sa khống proluvi ở Thanh Hóa và Bắc Thái. Sa khống karst ở Hịa Bình, Lạng
Sơn. Sa khống aluvi phân bố nhiều ở các tỉnh: Sơn La, Hịa Bình, Thái Ngun,
Bắc Cạn, Cao Bằng, Lạng Sơn , Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, Lâm Đồng.
Phân bố mỏ vàng sa khống:
 Vùng Đơng Bắc
Ở vùng này các yếu tố địa mạo tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành
các mỏ sa khống lớn. Vùng này có thể chia làm 5 khu chính như sau:
- Khu Trại Cau, Nari (Bắc Thái)
- Khu Pắc Lạng gồm các sa khoáng Yên Lạc, Lũng Tương
- Khu Hà Hiệu gồm các sa khoáng Bắc Nậm, Napat, Hà Hiệu, Văn
Dai, …
- Khu Tĩnh Túc (Cao Bằng) vàng cộng sinh với sa khống thiếc.
- Khu Lạng Sơn, Mẫu Sơn,…
Nhìn chung vàng sa khống này có độ tinh khiết là khá cao 92 – 94%Au,
một số mỏ đã đưa vào sản xuất công nghiệp như mỏ Trại Cau, Tĩnh Túc, Nari, v.v
 Vùng Tây Bắc
Vùng này bao gồm các khu vực chính sau:
- Khu vực Mai Sơn được coi là có triển vọng lớn vì các thung lũng
karst phát triển mạnh, chiều dày trầm tích đạt trên 20m.
- Khu vực Yên Bái.
- Khu vực Chợ Bến có rất nhiều sa khống vàng phân bố trong các
thung lũng, các miền sơng ở Kim Bội, Thanh Hà và Sông Con.
- Khu vực Bó Xình nằm ở phía Nam sơng Đà.
 Vùng miền Trung
Vùng này chia làm 3 khu vực sa khoáng:
- Khu vực Thường Xuân, Cầm Thủy (Thanh Hóa): vàng có trong trầm
tích kỷ đệ tứ và trong các sa khóng cổ tuổi Trias và Nêogen.
- Khu vực Quỳ Châu: phát hiện nhiều vành phân tán vàng.

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ


GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

20


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

- Khu vực Cửa Rào: chiều dày trầm tích khơng lớn nhưng địa hình
bằng phẳng có thể khai thác dễ dàng.
 Vùng miền Nam
- Khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng: Mỏ vàng ở đây được phát hiện
sớm và được khai thác từ lâu như Bồng Miêu, ngoài ra cịn có Phước
Bằng, Cị Bay, Trung Mang và một số mỏ nhỏ ở sông Hinh, Trà
Năng, Klang Ba, v.v.
- Khu vực Bắc Kontum: bao gồm các vành Pô Cô, Đắc Min, Đắc Pết,
Sơn Giang và các vành phụ cận thuộc An Khê, Gia Rai.
- Khu vực Đông Nam Đà Lạt: nổi tiếng nhất là sa khoáng Trà Năng.
Vàng ở đây có trầm tích dịng suối và ở thềm bậc cao. Triển vọng có
trữ lượng vàng khá, vàng có độ tinh khiết cao.
1.4.3 Quặng vàng phức hợp cộng sinh khó xử lý:
Các kết quả khảo sát thăm dò địa chất đã phát hiện nhiều khoáng sản phức
hợp cộng sinh tương đối khó xử lý, vàng xâm tán trong asenopyrit, pyrit,
antimơnit, sphalerit, galenit, cancopyrit, … có ít ở dạng tự do. Điển hình là các
loại sau:
 Vàng Pyrit – asenopyrit được phát hiện ở nhiều nơi như vùng Bắc
Giang, Tây Cốc, Bồng Miêu.
 Vàng antimonit – thạch anh được phát hiện ở vùng Làng vài, Na
Sơn, Bắc Giang, Tây Cốc, Bồng Miêu, …
 Vàng – thạch anh – pyrit – cancopyrit có ở các vùng Đắc Phú, Núi

Voi, Phước Hiệp, Cao Bằng, Suối Trát.
Các kết quả điều tra thăm dò địa chất chứng tỏ địa chất Việt Nam ta là một
trong những dung dịch có trữ lượng vàng khá lớn, quặng vàng có ở trên ba mươi
tỉnh. Tuy nhiên do điều kiện kinh tế xã hội, phần lớn mỏ vàng chưa được nghiên
cứu đầy đủ, chính xác.
1.4.4 Quặng vàng biểu sinh:
Vàng biểu sinh được khẳng định là một kiểu khống hóa vàng, được phát
triển ở những khu vực có khống hóa vàng gốc bằng sự hòa tan, dịch chuyển và tái
lắng đọng trong vỏ phong hóa.
Vàng biểu sinh thường xuất hiện ở những mỏ quặng sunfua và được xác
nhận bằng sự phát triển của vàng trong các thành tạo lererit (lớp kirat và cùi sắt)
trong lớp vỏ phong hóa (gọi tắt là lalerit chứa vàng).
Loại vàng biểu sinh được phát hiện ở nước ta với tần suất là 4-5% trên tổng
số các điểm quặng hòa vàng của Việt Nam. Đặc điểm nổi bật của nó là hạt vàng có

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

21


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

độ tinh khiết rất cao, rất thuận lợi cho quá trình khai đào, tuyển rửa, làm giàu và
chế biến quặng vàng. Vàng biểu sinh ở Việt Nam chủ yếu liên quan đến lớp vỏ
phong hóa hiện đại một số nơi bị chơn vùi, nhưng khơng đáng kể. Do đó, việc khai
thác loại hình quặng này là đơn giản và thuận lợi hơn, chất lượng vàng khá tinh
khiết (92-99%) nên rất có lợi về mặt giá thành kinh tế.
1.5 Các phương pháp sản xuất vàng hiện nay

Ngày nay công nghệ trích ly vàng và tinh chế quặng vàng đã được con người sử
dụng với nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp thích ứng với một hoặc
một số loại quặng vàng nhất định.
Đối với loại quặng vàng thông thường như quặng vàng sa khống, quặng vàng gốc
thạch anh chứa ít sunfua và oxit sắt thì dễ dàng luyện vàng bằng các phương pháp phổ
biến như: phương pháp amangam và phương pháp xyanua. Đối với các loại quặng
vàng khó xử lý như thạch anh – pyrit, thạch anh – asenopyrit trong đó hạt vàng quá
mịn xâm nhiễm một cách phân tán trong các khoáng sunfua, quặng vàng – đồng –
sunfua, quặng vàng – thạch anh – antimony, quặng chứa nhiều sắt, v.v thì cần thiết
phải có biện pháp “tiền xử lý”. Thực chất của vấn đề “tiền xử lý” là quá trình oxi hóa
quặng, nhằm giải phóng vàng có mặt trong các cấu trúc khống vật chứa vàng để có
thể trích ly có hiệu quả. Các biện pháp “tiền xử lý” được áp dụng là: thiêu, hịa tách
cao áp, gia cơng nhiệt, …
Các phương pháp luyện vàng có thể được sử dụng riêng biệt hoặc phối hợp tùy
theo từng đối tượng quặng vàng cụ thể. Ví dụ: Phương pháp sản xuất vàng từ quặng
sa khoáng tương đối đơn giản, thường tiến hành theo dây chuyền tuyển đãi trọng lực
hay kết hợp tuyển đãi trọng lực hay kết hợp tuyển đãi trọng lực với amangam hóa
bằng thủy ngân. Đối với quặng vàng gốc thường kết hợp tuyển trọng lực với tuyển nổi
và xyanua hóa, có khi kết hợp cả amangam hóa sau tuyển trọng lực. Với quặng vàng
khó xử lý sau tuyển trọng lực, phải tiến hành thiêu oxy hóa rồi mới xyanua hóa hoặc
kết hợp thiêu oxy hóa với clorua hóa.
Rõ ràng phương pháp amangam và phương pháp xyanua hóa là 2 phương pháp
chính để xử lý quặng vàng hiện nay, nhờ hiệu suất thu hồi vàng cao, nhưng bên cạnh
đó cũng mang nhiều nhược điểm khó có thể khắc phục được là độc hại, ơ nhiễm mơi
trường. Vì vậy, ngày nay con người đang nghiên cứu các phương pháp luyện vàng
khác nhưng thân thiện với môi trường nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường và bảo
vệ được sức khỏe của người lao động. Sau đây là phần trình bày khái quát từng
phương pháp sản xuất vàng hiện nay cũng như ưu nhược điểm của từng phương pháp.

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ


GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

22


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

1.5.1 Luyện vàng bằng phương pháp amangam (hỗn hống thủy ngân):
Con người đã biết dùng thủy ngân để gom các hạt vàng bé nhỏ mà không thể nhặt
được bằng tay trong cơng việc đãi vàng sa khống từ rất sớm. Quá trình thu gom vàng
bằng thủy ngân dần được cải tiến và phát triển thành phương pháp tuyển vàng cơ bản:
hỗn hống thủy ngân. Ngày nay, phương pháp này được áp dụng ở hầu hết các dung dịch
không phân biệt dung dịch đó cơng nghiệp có phát triển hay khơng và có thể áp dụng cho
mọi cơ sở sản xuất với bất kỳ quy mô nào đều được. Phương pháp này áp dụng đối với
các loại quặng vàng thông thường như quặng sa khống, quặng gốc thạch anh có chứa ít
sunfua và oxit sắt và có độ hạt vàng lớn.
1.5.1.1 Cơ sở lý thuyết của q trình hịa
tách:
Q trình hỗn hống thủy ngân là
quá trình dựa trên hiện tượng thủy ngân có
khả năng thấm ướt các hạt vàng và
khuyếch tán vào bên trong các hạt vàng.
Hợp chất vàng – thủy ngân tồn tại ở
3 dạng hợp chất liên kim: AuHg2, Au2Hg
và Au3Hg cùng với dung dịch rắn của thủy
ngân trong vàng. Dung dịch rắn của thủy
ngân trong vàng có hàm lượng gần bằng
17% là tối đa tính theo trọng lượng ngun
tử, cịn vàng cũng chỉ có thể hịa tan vào

thủy ngân không quá 0,17%.
Khi thủy ngân thẩm thấu vào hạt
vàng đầu tiên tạo nên dung dịch rắn rồi sau
đó tạo nên hợp chất liên kim vừa nói trên.
Như vậy, amnangam tạo thành là một hỗn
hợp cơ học của các chất rắn và thủy ngân
lỏng. Các hạt rắn amangam không đồng
đều thành phần, vỏ ngồi của chúng là Hình 1.1: Giản đồ trạng thái hệ Au – Hg[15]
dung dịch rắn và hợp chất liên kim cịn
nhân là vàng. Khi có sự tiếp xúc lâu dài với thủy ngân các hạt rắn của amangam dần trở
nên đồng đều thành phần với thành phần của hợp chất liên kim. Như vậy, thủy ngân đóng

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

23


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

vai trị một chất tập hợp, có khả năng hấp thụ các hạt vàng bé tạo thành giọt amangam
lớn lắng xuống.
Một sơ đồ cơng nghệ cụ thể:
Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất Au từ quặng vàng đa kim của xí nghiệp
Lafornua (Canada) [1].
Quặng
Đập sàng, nghiền
Bùn


Lắng, tách

Đi

Tinh quặng

Phân tách

Hỗn hống hóa

Dung dịch

Hỗn hống

Đi

Hg

Tuyển nổi

Xử lý hỗn hống

Đi

Tinh quặng

Thải

Hỏa luyện
Vàng thô


Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Vàng thô

Tinh luyện
Tinh luyện

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

24


Nghiên cứu hòa tách quặng vàng gốc Thạch anh sunfua bằng Thiosunfat

1.5.1.2 Tách vàng từ hỗn hống thủy ngân:
Hỗn hống vàng – thủy ngân thu được đem rửa bằng dung dịch nóng nhiều
lần để loại bỏ những tạp chất bám trên bề mặt. Sau đó nén với áp suất cao, có vải
bọc nhiều lớp kín để khi nén hỗn hống thủy ngân lọt qua lớp vải mỏng đó. Hỗn
hợp vàng – thủy ngân được làm ráo qua khí nén – hàm lượng vàng được nâng cao
thường là từ 50 – 60%, thủy ngân lỏng qua lớp vải lọc được xử lý và dừng lại.
Amangam thu được ở dạng gần khô được đem đi chưng bay hơi, quá trình
chưng amangam được thực hiện trong lò ống chưng, gồm ống chưng được đốt ở
phía dưới, hơi thủy ngân bay lên và ngưng tụ trong nồi lị.
Hình 1.3 Lị ống chưng [25]

Sau khi chưng vàng nằm lại trong hộp sắt ở dạng bột hoặc bột xốp có thành
phần 75-90% Au dưới 0,1% Hg. Người ta tiếp tục nấu vàng trong lị nồi graphit
có cho thêm chất oxi hóa và chất trợ dung như Na2CO3, NaNO3 … Các tạp chất bị
oxi hóa một phần chuyển thành xỉ, vàng thô thu được đúc thành thỏi 6-8 Kg và

được đưa đi tinh luyện.
1.5.1.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp amangam:
 Ưu điểm:
- Công nghệ xử lý rất đơn giản, chỉ qua một công đoạn đã có thể tách khá tốt
vàng ra khỏi quặng. Khâu này có thể kết hợp thực hiện ngay trong q trình
nghiên cứu hay đãi nên dây chuyền sản xuất ngắn gọn, chiếm ít diện tích và
hiệu quả cao.
- Việc tách vàng và thủy ngân từ sản phẩm sau khi hỗn hống cũng rất đơn giản
và dễ thực hiện, chỉ qua 1 khâu chưng cất có thể tách Hg khỏi Au.

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà

25