Прамое электравылучэнне золата з раствора цыяніду

Увядзенне

Цыяніраванне доўгі час было асноўным метадам здабывання золата з руд. Пасля таго, як cyanide працэсе вылугавання, золата прысутнічае ў раствор цыяніду, вядомы як раствор для вылугвання пасля цяжарнасці. Традыцыйна выкарыстоўваюцца такія метады, як Вуглярод Для здабывання золата з гэтага раствора выкарыстоўваліся адсорбцыя (напрыклад, працэс вугляроду ў калоне - CIC) і цэментацыя цынку (працэс Merrill Crowe). Аднак прамое электралізаванне з цыянідных раствораў стала перспектыўнай альтэрнатывай, якая прапануе шэраг пераваг з пункту гледжання эфектыўнасці, кошту і ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.

Прынцып прамога электравылучэння

Непасрэдны электрахімічны працэс - гэта электрахімічны працэс. У кантэксце в здабыча золата з цыянідных раствораў, пры прапусканні электрычнага току праз цыянідны раствор, які змяшчае золата ў выглядзе аўрацыянідных комплексаў (Au(CN)_2^-), на электродах адбываюцца наступныя рэакцыі:

• На катодзе: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Іёны золата ў аўроцыянідным комплексе атрымліваюць электрон і адкладаюцца ў выглядзе металічнага золата на паверхні катода.

• На анодзе: У залежнасці ад умоў можа адбыцца акісленне вады ці акісленне іншых рэчываў у растворы. напрыклад, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Перавагі Direct Electrowinning

1. Прастата: У параўнанні з шматэтапнымі працэсамі, такімі як адсорбцыя вугляроду з наступным элюіраваннем і электравылучэннем (у выпадку CIC), прамое электравылучэнне памяншае колькасць адзінкавых аперацый. Гэта спрашчае агульны працэс, палягчаючы эксплуатацыю і абслугоўванне.

2. Кошт - эфектыўнасць: З меншай колькасцю этапаў працэсу ёсць патэнцыял для зніжэння капітальных і эксплуатацыйных выдаткаў. Няма неабходнасці інвеставаць у буйнамаштабныя ўстаноўкі па рэгенерацыі вугляроду (як у CIC) або набываць вялікую колькасць цынкавага парашка (як у працэсе Merrill Crowe).

3. Прадукт высокай чысціні: Прамое электраасаджэнне золата можа прывесці да адкладання золата высокай чысціні на катодзе. Гэта можа знізіць патрэбу ў шырокіх працэсах перапрацоўкі нафтапрадуктаў на наступнай плыні, яшчэ больш зэканоміўшы выдаткі.

4. Экалагічныя перавагі: За кошт адмовы ад выкарыстання цынку ў працэсе Merrill Crowe утвараецца менш адходаў, якія змяшчаюць цынк. Акрамя таго, спрашчэнне працэсу можа прывесці да зніжэння агульнага выкарыстання хімічных рэчываў і ўтварэння адходаў.

Меркаванні працэсу

1. Канцэнтрацыя раствора: Канцэнтрацыя золата ў растворы цыяніду з'яўляецца вырашальным фактарам. У той час як прамое электравылучэнне можа прымяняцца да раствораў з шырокім дыяпазонам канцэнтрацый золата, больш высокія канцэнтрацыі звычайна прыводзяць да больш высокай хуткасці нанясення. Аднак пры вельмі высокіх канцэнтрацыях золата могуць спатрэбіцца спецыяльныя канструкцыі электродаў для забеспячэння раўнамернага нанясення.

2. Электродныя матэрыялы: Выбар электродных матэрыялаў важны. Вата з нержавеючай сталі часта выкарыстоўваецца ў якасці катоднага матэрыялу з-за яе высокай плошчы паверхні, што дазваляе эфектыўна наносіць золата. Для анода пераважней матэрыялы, устойлівыя да карозіі ў растворы цыяніду, такія як аноды са стабільнымі памерамі (DSA).

3. pH і тэмпература: Неабходна старанна кантраляваць pH раствора цыяніду. Звычайна падтрымліваецца слабашчолачны pH, каб прадухіліць раскладанне цыяніду. Тэмпература раствора таксама можа ўплываць на хуткасць электравылучэння, прычым больш высокія тэмпературы звычайна павялічваюць хуткасць рэакцыі, але таксама патэнцыйна павялічваюць рызыку раскладання цыяніду.

тэхналагічны працэс

1. Падрыхтоўка раствора: Цяжарны цыянідны вымывальны раствор з кучнага вылугавання або іншых працэсаў цыяніравання спачатку падвяргаецца папярэдняй апрацоўцы. Гэта можа ўключаць фільтраванне для выдалення ўзважаных часціц, бо яны могуць перашкаджаць працэсу электравылучэння і выклікаць кароткае замыканне паміж электродамі.

2. Ячэйка для электравылучэння: Папярэдне апрацаваны раствор затым падаецца ў ячэйку электравылучэння. Элемент абсталяваны анодам і катодам. Пры падачы электрычнага току золата пачынае адкладацца на катодзе.

3. Аднаўленне золата: Пасля таго, як на катодзе будзе нанесена дастатковая колькасць золата, катод выдаляюць з элемента. Золата можна зняць з катода механічным або хімічным шляхам, у залежнасці ад прыроды матэрыялу катода. Затым золата ачышчаецца для атрымання золата высокай чысціні.

Праблемы і перспектывы

1. Кіраванне цыянідамі: Нягледзячы на ​​тое, што прамое электравылучэнне дае перавагі, выкарыстанне цыяніду ў агульным працэсе здабычы золата па-ранейшаму стварае небяспеку для навакольнага асяроддзя і бяспекі. Будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на інтэграцыі прамога электравылугавання з альтэрнатыўнымі, менш таксічнымі метадамі вымывання.

2. Энергаспажыванне: Працэс электравыдзялення патрабуе значнай колькасці электрычнай энергіі. Распрацоўка больш энергаэфектыўных электродных матэрыялаў і канструкцый элементаў з'яўляецца вобласцю актыўных даследаванняў.

3. маштабаванасць: Як і ў выпадку з любой новай тэхналогіяй, неабходна старанна аптымізаваць пашырэнне прамых метадаў электразабеспячэння ад лабараторных да прамысловых для забеспячэння стабільнай прадукцыйнасці і эканамічнай эфектыўнасці.

Прамое электравылучэнне золата з цыянідных раствораў уяўляе сабой значны тэхналагічны прагрэс у золатаздабывальнай прамысловасці. Пры далейшых даследаваннях і распрацоўках для вырашэння існуючых праблем ён можа стаць дамінуючым метадам для здабыча золата ў недалёкай будучыні.