Как трябва да възстановим златото с натриев цианид?

Въведение

Добив на злато с помощта на натриев цианид е широко разпространен метод в минната и благородната металургия. Цианидът има уникалната способност да образува разтворими комплекси със златото, което позволява извличането на злато от различни източници, като например нискокачествени руди, хвостохранилища и някои електронни отпадъци. Въпреки това, поради високата токсичност на... цианид, този процес трябва да се извършва с изключително внимание и стриктно спазване на правилата за безопасност и опазване на околната среда.

Принцип на извличане на злато с натриев цианид

В естественото си състояние златото често се среща смесено с други минерали в руди. Когато Натриев цианид се въвежда в златосъдържаща руда, протича химическа реакция. В присъствието на кислород и вода, златото реагира с цианид, за да образува разтворимо съединение. Тази реакция ефективно разтваря златото в цианидния разтвор, отделяйки го от другите неразтворими минерали в рудата.

Процес стъпка по стъпка

Подготовка на руда

1. Натрошаване и СмиланеПървата стъпка включва намаляване на размера на рудата. Големите парчета руда първо се раздробяват на по-малки парчета с помощта на трошачки. Впоследствие натрошената руда се смила на фин прах в мелници. Това увеличава повърхността на рудата, което позволява по-ефективен контакт между частиците, съдържащи злато, и цианидния разтвор. Например, в типична златна мина, рудата може да бъде натрошена до размер по-малък от 10 мм по време на първичния етап на раздробяване и след това смляна до размер на частиците, при който приблизително 80% от частиците са по-малки от 75 микрометра в етапа на смилане.

2. Предварителна обработка (ако е необходимо)Ако рудата съдържа сулфидни минерали или други примеси, които биха могли да възпрепятстват цианидното излужване В процеса на добив се налага предварителна обработка. Например, когато в рудата има значителни количества пирит, тя може да консумира кислород и цианид, намалявайки ефективността на извличането на злато. В такива ситуации рудата може да претърпи печене или биоокисление. Печенето включва нагряване на рудата в присъствието на въздух за окисляване на сулфидните минерали, докато биоокислението използва специфични бактерии за окисляване на сулфидните минерали при по-ниска температура по по-екологичен начин.

излужване

1. Приготвяне на цианиден разтворРазреден разтвор на Натриев цианид се приготвя. Концентрацията на цианидния разтвор обикновено варира от 0.05% до 0.2% (w/v), в зависимост от характеристиките на рудата и съдържанието на злато. Често към цианидния разтвор се добавя вар, за да се регулира pH в диапазон от 10 до 11. Тази алкална среда помага за предотвратяване на образуването на токсичен циановодород и също така насърчава разтварянето на златото.

2. Процес на излугванеСлед това смляната руда се смесва с цианидния разтвор в големи резервоари или чрез инсталация за купчинно излужване. При резервоарното излужване сместа от руда и цианид се разбърква, механично или чрез впръскване на въздух, за да се осигури добър контакт между златосъдържащите частици и цианида, като по този начин се увеличава скоростта на реакцията. При купчинното излужване, което е по-подходящо за нискокачествени руди, натрошената руда се натрупва върху непропусклива облицовка и цианидният разтвор се напръсква върху купчината. Разтворът прониква през рудата, разтваряйки златото с напредването си. Процесът на излужване може да продължи от няколко часа до няколко дни, в зависимост от фактори като вида на рудата, размера на частиците и условията на излужване.

Разделяне на твърди вещества и течности

След процеса на излужване, получената суспензия се състои от твърди отпадъци (хвост) и разтвор, съдържащ злато-цианидно съединение. Разделянето на твърдите и течните компоненти е от решаващо значение. Това може да се постигне чрез методи като филтрация или утаяване. При филтрирането суспензията се прекарва през филтърни среди, като филтърни тъкани или филтър-преси. Твърдите отпадъци се задържат върху филтъра, докато бистрият разтвор, известен като „бременен“ разтвор, който съдържа разтвореното злато, преминава през него. Утаяването включва оставяне на твърдите частици да се утаят на дъното на резервоара поради гравитацията. Супернатантната течност, „бременният“ разтвор, може внимателно да се излее.

Възстановяване на злато от бременна разтвор

1. Цинково утаяване (процес на Мерил-Кроу)Един често срещан подход за извличане на злато от замърсения разтвор е утаяването с цинк. Към разтвора се добавят цинков прах или цинкови стружки. Тъй като цинкът е по-реактивен от златото, той измества златото от злато-цианидното съединение. След това златото се утаява като твърдо вещество, заедно с някои примеси. След реакцията твърдата утайка се филтрира и допълнително обработва. Полученото твърдо вещество, съдържащо злато, след това се стопява, за да се получи чисто злато.

2. Адсорбция с активен въглен (въглерод в пулпа/CIP и въглерод в излужване/CIL)В процеса на CIP, активиран Въглероден се добавя към суспензията след етапа на излужване. Активният въглен, с голямата си повърхност, адсорбира злато-цианидното съединение от разтвора. След това въглерод-златното съединение се отделя от суспензията чрез пресяване. При CIL процеса активният въглен се добавя по време на самия процес на излужване. Въглеродът, натоварен със злато, впоследствие се отстранява от системата. Златото може да бъде извлечено от въглена с помощта на силен цианиден разтвор или други екстрахиращи агенти. След екстракция златото може да бъде извлечено от екстрахиращия разтвор чрез методи като електролитно извличане или допълнително утаяване.

Рафиниране

Златото, получено след утаяване или адсорбция, обикновено не е чисто и съдържа примеси, подобни на други метали и неметали. За да се получи злато с висока чистота (обикновено 99.9% или по-висока), се използват процеси на рафиниране. Един често срещан метод за рафиниране е електролитно рафиниране. При този процес нечистото злато се поставя като анод в електролитна клетка и се използва катод от чисто злато. Използва се подходящ електролит, като например разтвор на златен хлорид. Когато през клетката преминава електрически ток, златото в анода се разтваря и се отлага върху катода. Примесите или остават в електролита, или образуват утайка на дъното на клетката.

Съображения за безопасност и опазване на околната среда

1. Токсичност на цианидаНатриевият цианид е изключително токсичен. Вдишването, поглъщането или контактът с кожата с цианид може да бъде фатално. Всички операции, включващи цианид, трябва да се извършват в добре проветриви помещения, а работниците трябва да носят подходящи лични предпазни средства, включително респиратори, ръкавици и защитно облекло. Трябва да има планове за действие при извънредни ситуации в случай на разливи или експозиции на цианид.

2. Въздействието върху околната средаЦианидът може да бъде вреден за околната среда, ако не се управлява правилно. Отпадъци от възстановяване на злато Процесът може да съдържа остатъчен цианид. Тези отпадъци трябва да се съхраняват в сигурни резервоари, за да се предотврати отделянето на цианид в околната среда. Методи за третиране, като химическо окисление или биологично разграждане, могат да се използват за разграждане на цианида в отпадъците преди тяхното изпускане или обезвреждане. Освен това, стриктният мониторинг на водоизточниците в близост до операциите по добив на злато е от съществено значение, за да се гарантира, че няма да се получи замърсяване с цианид.

Заключение

Използването на натриев цианид за извличане на злато е сложен, но ефективен процес. Той включва множество стъпки, от подготовката на рудата до извличането и рафинирането на златото. Въпреки че предлага високоефективен начин за извличане на злато от различни източници, свързаните с него рискове за безопасността и околната среда трябва да бъдат внимателно управлявани. Чрез спазване на правилните процедури, използване на подходящи технологии и спазване на разпоредбите, индустрията за добив на злато може да продължи да работи по устойчив и отговорен начин.