Sianied-logingsproses in goudmynbou: die volledige proses van ontbinding tot herstel

Inleiding

Die ontginning van goud uit sy ertse was 'n onderwerp van groot belangstelling vir eeue. Onder die verskillende metodes wat beskikbaar is, Sianied loging het na vore gekom as een van die mees gebruikte tegnieke in die kommersiële Goudmynbou bedryf. Hierdie proses maak voorsiening vir die doeltreffende ontbinding van goud uit sy gasheermateriaal, wat dit moontlik maak om die edelmetaal in 'n meer gekonsentreerde vorm te herwin. Hierdie artikel sal delf in die volledige proses van sianiedloging in goudmynbou, vanaf die aanvanklike ontbinding van goud in sianiedoplossings tot die finale herwinning van die metaal.

Die ontbinding van goud in sianiedoplossings

Chemiese reaksies betrokke

Die oplos van goud in sianiedoplossings is gebaseer op 'n komplekse reeks chemiese reaksies. Die algehele reaksie kan deur die volgende vergelyking voorgestel word:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

In hierdie reaksie reageer goud (Au) met Natriumsianied (NaCN) in die teenwoordigheid van suurstof (O₂) en water (H₂O) om natriumdicyanouraat (Na[Au(CN)₂]) en natriumhidroksied (NaOH) te vorm. Die rol van suurstof in hierdie reaksie is deurslaggewend aangesien dit as 'n oksideermiddel optree, wat die ontbinding van goud vergemaklik.

Voorwaardes vir optimale ontbinding

Vir doeltreffende ontbinding van goud moet verskeie toestande noukeurig beheer word. Die konsentrasie sianied in die oplossing is 'n kritieke faktor. Tipies word 'n konsentrasie van 0.05 - 0.1% NaCN in die logingsproses gebruik. 'n Hoër konsentrasie kan lei tot verhoogde verbruik van sianied sonder 'n proporsionele toename in goudoplossing, terwyl 'n laer konsentrasie stadige en onvolledige loging tot gevolg kan hê.

Die pH van die oplossing speel ook 'n belangrike rol. Die logingsproses is die doeltreffendste in 'n effens alkaliese medium, met 'n pH-reeks van 9.5 - 11. By hierdie pH is die sianiedione teenwoordig in hul ongedissosieerde vorm (HCN), wat meer reaktief teenoor goud is. Die aanpassing van die pH word gewoonlik bereik deur kalk (CaO) by die logingsoplossing te voeg.

Temperatuur is nog 'n belangrike parameter. Alhoewel die reaksie by omgewingstemperature kan plaasvind, kan 'n effens verhoogde temperatuur van ongeveer 25 - 35°C die tempo van goudoplosing verhoog. As die temperatuur te veel verhoog word, kan dit egter lei tot die ontbinding van sianied, wat die doeltreffendheid daarvan verminder.

Voorbehandeling van Ertse

Verpletter en maal

Voordat die sianiedlogingsproses kan begin, moet die gouddraende ertse vooraf behandel word. Die eerste stap in hierdie voorbehandeling is gewoonlik Breek en maal. Die ertse word fyngedruk om hul grootte te verminder en dan tot fyn deeltjies gemaal. Dit vergroot die oppervlakte van die erts, wat meer doeltreffende kontak tussen die gouddeeltjies en die sianiedoplossing tydens die logingsproses moontlik maak.

Die graad van maal word noukeurig beheer. Oor-maal kan lei tot die vorming van fyn slym, wat probleme kan veroorsaak tydens daaropvolgende vastestof-vloeistof-skeidingstappe. Aan die ander kant kan ondermaal lei tot onvoldoende blootstelling van die gouddeeltjies, wat lei tot onvolledige loging.

Braai en Bio-oksidasie

In sommige gevalle kan die gouderts vuurvaste minerale bevat wat die direkte ontbinding van goud deur sianied verhoed. Vir sulke ertse kan addisionele voorbehandelingsmetodes soos rooster of bio-oksidasie vereis word.

Braai behels die verhitting van die erts in die teenwoordigheid van lug om die vuurvaste minerale, soos sulfiede, te oksideer. Hierdie oksidasieproses breek die minerale af, stel die gouddeeltjies vry en maak dit meer toeganklik vir die sianiedoplossing.

Bio-oksidasie, aan die ander kant, gebruik mikroörganismes om die vuurvaste minerale te oksideer. Dit is 'n meer omgewingsvriendelike alternatief vir rooster, aangesien dit teen laer temperature werk en minder skadelike emissies produseer. Die mikroörganismes, tipies bakterieë of swamme, word gekies op grond van hul vermoë om die spesifieke vuurvaste minerale wat in die erts teenwoordig is, te oksideer.

Die uitlogingsproses

Geroerde tenkloging

Geroerde tenkloging is een van die mees algemene metodes wat vir sianiedloging gebruik word. In hierdie proses word die voorafbehandelde erts in groot geroerde tenks met die sianiedoplossing gemeng. Die tenks is toegerus met roerders wat deeglike vermenging van die erts en die oplossing verseker, wat die kontak tussen die gouddeeltjies en die sianiedione bevorder.

Die logingstyd kan wissel na gelang van die aard van die erts en die bedryfstoestande. Oor die algemeen kan die logingsproses enigiets van etlike ure tot etlike dae neem. Gedurende hierdie tyd word monsters van die logwater periodiek geneem en ontleed om die vordering van goudontbinding te monitor.

Hooploging

Hooploging is nog 'n wyd gebruikte metode, veral vir laegraadse gouderts. In hierdie proses word die fyngemaakte erts in groot hope op 'n ondeurdringbare voering gestapel. Die sianiedoplossing word dan bo-op die hoop gespuit en toegelaat om deur die erts te sypel. Soos die oplossing deur die hoop gaan, los dit die gouddeeltjies op, en die gevolglike swanger oplossing word onder op die hoop versamel.

Hooploging is 'n meer koste-effektiewe metode in vergelyking met Geroerde tenkloging aangesien dit minder kapitaalinvestering in toerusting vereis. Dit is egter 'n stadiger proses en is meer geskik vir ertse met 'n relatief lae goudinhoud.

Vastestof-vloeistof skeiding

Filtration

Nadat die logingsproses voltooi is, is die volgende stap om die vaste residu (uitskot) van die dragtige oplossing, wat die opgeloste goud bevat, te skei. Filtrasie is een van die mees gebruikte metodes vir vastestof-vloeistof skeiding. In hierdie proses word die flodder (mengsel van vastestof en vloeistof) deur 'n filtermedium, soos 'n filterdoek of 'n filterpers, gevoer. Die vaste deeltjies word op die filtermedium behou, terwyl die vloeistof (swanger oplossing) deurgaan en opgevang word.

Die keuse van filtermedium hang af van die aard van die vaste deeltjies en die bedryfstoestande. Byvoorbeeld, in gevalle waar die vaste deeltjies baie fyn is, kan 'n meer fyn maas filterdoek nodig wees.

Dekantasie

Dekantasie is nog 'n metode wat gebruik kan word vir vastestof-vloeistof-skeiding, veral wanneer die vaste stofdeeltjies relatief groot is en maklik afsak. In hierdie proses word die flodder toegelaat om vir 'n tydperk in 'n besinktenk te staan. Die soliede deeltjies sak op die bodem van die tenk as gevolg van swaartekrag, en die helder supernatant vloeistof (swanger oplossing) word dan versigtig afgegooi.

Dekantasie is 'n eenvoudiger en minder energie-intensiewe metode in vergelyking met filtrasie. Dit kan egter nie so effektief wees om baie fyn vaste deeltjies te skei nie.

Herwinning van goud uit die swanger oplossing

Geaktiveerde koolstofadsorpsie

Een van die mees algemene metodes om goud uit die swanger oplossing te herwin, is Geaktiveerde koolstof adsorpsie. In hierdie proses word geaktiveerde koolstof by die swanger oplossing gevoeg. Die goud-sianiedkompleks het 'n sterk affiniteit vir die oppervlak van die geaktiveerde koolstof, en gevolglik word die goud op die koolstofdeeltjies geadsorbeer.

Die koolstofdeeltjies word dan van die oplossing geskei, gewoonlik deur sifting of filtrasie. Die goudgelaaide koolstof word dan verder verwerk om die goud te desorbeer. Dit word tipies gedoen deur die koolstof aan 'n hoë-temperatuur stoombehandeling te onderwerp of deur 'n chemiese desorpsiemiddel te gebruik.

Sink Neerslag

Sinkneerslag, ook bekend as die Merrill - Crowe-proses, is nog 'n metode vir goudherwinning. In hierdie proses word sinkstof by die swanger oplossing gevoeg. Sink is meer elektropositief as goud, en gevolglik verplaas dit die goud van die goud-sianiedkompleks. Die reaksie kan deur die volgende vergelyking voorgestel word:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Die gepresipiteerde goud vorm saam met enige ongereageerde sink 'n soliede slyk. Hierdie slyk word dan van die oplossing geskei, en die goud word verder verfyn om 'n suiwer produk te verkry.

Verfyning van goud

smelt

Sodra die goud uit die swanger oplossing herwin is, moet dit gewoonlik verfyn word om enige oorblywende onsuiwerhede te verwyder. Smelt is een van die mees algemene metodes vir goudraffinering. In hierdie proses word die goudbevattende materiaal tot 'n hoë temperatuur verhit in die teenwoordigheid van 'n vloeimiddel, soos boraks. Die vloed help om die smeltpunt van die goud te verlaag en reageer ook met die onsuiwerhede en vorm 'n slak wat van die gesmelte goud geskei kan word.

Die gesmelte goud word dan in vorms gegooi om blokke te vorm. Hierdie blokke kan verder verwerk word of as 'n semi-finale produk verkoop word.

Elektrolitiese raffinering

Elektrolitiese raffinering is 'n meer gevorderde metode vir goudraffinering. In hierdie proses word die goudbevattende anode in 'n elektrolitiese sel geplaas saam met 'n suiwer goue katode. Die elektroliet is gewoonlik 'n oplossing van goudchloried of ander goudsoute. Wanneer 'n elektriese stroom deur die sel gevoer word, los die goud van die anode in die elektroliet op en sit dan neer op die katode.

Onsuiwerhede wat meer elektropositief as goud is, los in die elektroliet op, maar deponeer nie op die katode nie, terwyl onsuiwerhede wat minder elektropositief is as goud as 'n slyk aan die onderkant van die sel bly. Dit lei tot 'n baie hoë suiwer goudproduk.

Omgewingsoorwegings

Sianiedbestuur

Sianied is 'n hoogs giftige stof, en behoorlike bestuur van sianied in die goudmynproses is van uiterste belang. Die gebruik van sianied in goudmynbou word in baie lande streng gereguleer om die impak daarvan op die omgewing en menslike gesondheid te verminder.

Een van die sleutelaspekte van sianiedbestuur is die voorkoming van sianiedstortings. Daar word van mynbedrywighede vereis om behoorlike inperkingstelsels in plek te hê om te verhoed dat sianied-bevattende oplossings in die omgewing uitlek. Daarbenewens is die behandeling van sianied-bevattende afvalwater ook deurslaggewend. Daar is verskeie metodes beskikbaar vir die behandeling van sianied-bevattende afvalwater, soos chemiese oksidasie, biologiese behandeling en ioonuitruiling.

Uitskot wegdoen

Die vaste residu (uitskot) wat na die goudherwinningsproses geproduseer word, moet ook behoorlik weggedoen word. Uitskot kan spoorhoeveelhede sianied en ander swaar metale bevat, wat 'n bedreiging vir die omgewing kan inhou as dit nie reg bestuur word nie.

Een algemene metode vir die verwydering van uitskot is om dit in uitskotdamme te berg. Hierdie damme is ontwerp om die uitskot te bevat en die vrystelling van kontaminante in die omgewing te voorkom. In sommige gevalle kan die uitskot ook herverwerk word om enige oorblywende waardevolle minerale te herwin of om die omgewingsimpak te verminder.

Gevolgtrekking

Die sianiedlogingsproses in goudmynbou is 'n komplekse en meerstapsproses wat die ontbinding van goud in sianiedoplossings, voorbehandeling van ertse, loging, vastestof-vloeistofskeiding, goudherwinning, raffinering en omgewingsbestuur behels. Elke stap in hierdie proses word noukeurig beheer om die doeltreffende ontginning en herwinning van goud te verseker terwyl die omgewingsimpak tot die minimum beperk word. Ten spyte van die uitdagings verbonde aan die gebruik van sianied, bly die proses 'n belangrike en wyd gebruikte metode in die kommersiële goudmynbedryf vanweë die hoë doeltreffendheid en relatief lae koste daarvan. Deurlopende navorsing en ontwikkeling word egter uitgevoer om alternatiewe metodes te ontwikkel wat meer omgewingsvriendelik en volhoubaar is.