Diskusija o tehnologiji ekstrakcije zlata natrijum cijanidom

Uvod

Zlato, plemeniti metal visoko cijenjen zbog svoje rijetkosti, kovanosti i otpornosti na koroziju, stoljećima je simbol bogatstva i sredstvo razmjene. Ekstrakcija zlata iz njegovih ruda je složen proces koji se vremenom razvijao. Među raznim metodama, upotreba natrijum cijanida u ekstrakciji zlata , poznata kao cijanidacija, dominantna je tehnika od 1970-ih. Ovaj blog post će se detaljno pozabaviti ovom tehnikom, njenim principima rada, ekološkim i sigurnosnim aspektima, te budućim izgledima.

Uloga cijanida u ekstrakciji zlata

Kako cijanid reaguje sa zlatom

Cijanid, hemijski spoj koji sadrži ugljik i dušik, formira rastvorljivi kompleks sa zlatom u prisustvu kisika. Reakcija se može predstaviti sljedećom hemijskom jednačinom:

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

U ovoj reakciji, zlato se oksidira i formira stabilan, rastvorljiv kompleks, natrijum auro cijanid (Na[Au(CN)₂]). To omogućava odvajanje zlata od matrice rude i njegovo izdvajanje kroz naknadne procese.

Uslovi za efikasnu cijanidaciju

Da bi proces cijanidacije bio efikasan, mora biti ispunjeno nekoliko uslova. Koncentracija natrijum cijanida u rastvoru za luženje obično se kreće od 100 ppm do 500 ppm (0.01% - 0.05%). Odgovarajući pH nivo, obično oko 10 - 11, održava se kako bi se spriječilo stvaranje gasovitog vodonik cijanida, koji je veoma toksičan. Pored toga, prisustvo kiseonika je ključno, jer djeluje kao oksidaciono sredstvo u reakciji. Međutim, u nekim slučajevima, zbog troškova, uvođenje dodatnog kiseonika radi ubrzanja procesa luženja se ne provodi uvijek u mlinovima.

Proces luženja cijanida

Priprema rude

Prije ispiranja cijanidom potrebno je pripremiti zlatonosnu rudu. To obično uključuje drobljenje i mljevenje rude kako bi se povećala njena površina. Što su sitnije čestice rude, to je zlato izloženije rastvoru cijanida, što povećava efikasnost ispiranja. Nakon drobljenja i mljevenja, ruda se može dalje obraditi gravitacijskom separacijom ili flotacijom kako bi se uklonili neki od minerala lanca i koncentrirala frakcija koja sadrži zlato.

Heap Leaching

Ispiranje iz gomile je široko korištena metoda u velikim operacijama iskopavanja zlata. U ovom procesu, pripremljena ruda se slaže u velike gomile na nepropusnoj podlozi. Razrijeđena otopina natrijum cijanida se zatim prska ili kaplje na gomilu rude. Kako otopina prolazi kroz gomilu, reagira sa zlatom u rudi, formirajući topljive komplekse zlata i cijanida. Ovi kompleksi se sakupljaju na dnu gomile u bazenu ili sistemu za sakupljanje.

Hemično luženje je isplativo, posebno za rude niskog kvaliteta. Međutim, zahtijeva pažljivo upravljanje kako bi se spriječilo curenje otopina koje sadrže cijanid u okoliš.

Ispiranje iz posude (kontrolisani mlin)

Ispiranje iz bačve, takođe poznato kao cijanizacija iz bačve ili ispiranje uz mešanje, često se izvodi u specijalizovanom mlinu u rudarskim prostorijama. U ovoj metodi, fino usitnjena ruda se stavlja u bačve ili rezervoare. Doda se rastvor koji sadrži cijanid i mešavina se meša kako bi se obezbedio dobar kontakt između rude i rastvora. Kiseonik u zraku ili ponekad dodatni kisik se uvodi kako bi se olakšala reakcija.

U poređenju sa luženjem na gomili , luženje u kadi omogućava bolju kontrolu uslova luženja, kao što su temperatura, pH i brzina miješanja. Međutim, generalno je skuplje zbog potrebe za specijaliziranom opremom i veće potrošnje energije.

Povrat zlata iz rastvora cijanida

Kada se zlato otopi u otopini cijanida, potrebno ga je povratiti. Za to postoje dvije glavne metode:

1. Luženje ugljika (CIL) i ugljik u pulpi (CIP) : U CIL procesu, aktivni ugalj se dodaje direktno u pulpu izluženu cijanidom. Kompleksi zlata i cijanida se adsorbuju na površinu aktivnog uglja zbog njegove velike površine i jakih adsorpcijskih svojstava. U CIP procesu, pulpa se prvo odvaja od rastvora, a zatim se rastvor propušta kroz niz rezervoara napunjenih aktivnim ugljem. Nakon adsorpcije, ugljik napunjen zlatom se uklanja iz sistema i dalje obrađuje kako bi se dobilo zlato.

2. Taloženje cinka : Cinkova prašina ili cinkove strugotine mogu se dodati u rastvor zlata i cijanida. Cink je elektropozitivniji od zlata, pa istiskuje zlato iz kompleksa zlata i cijanida. Reakcija je sljedeća:

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

Precipitirano zlato se zatim može odvojiti od otopine filtracijom ili sedimentacijom.

Razmatranja životne sredine i sigurnosti

Toksičnost cijanida

Cijanid je akutno toksična hemikalija. U visokim koncentracijama može biti smrtonosan za ljude, životinje i vodeni svijet. U kontekstu iskopavanja zlata, glavna briga je potencijalno ispuštanje cijanida u okoliš, posebno u površinske vode. Ribe su posebno osjetljive na cijanid, pa čak i niske razine cijanida u vodi mogu imati štetan učinak na vodene ekosisteme.

Upravljanje okolišem

Da bi se smanjio uticaj na životnu sredinu upotrebe cijanida u iskopavanju zlata, preduzeto je nekoliko mera. Rudnici su dužni da poštuju stroge propise u vezi sa ispuštanjem rastvora koji sadrže cijanid. Jalovišta, u kojima se skladište zaostali rastvori cijanida i otpadni materijali, projektovani su sa nepropusnim oblogama kako bi se sprečilo curenje. Osim toga, koriste se različite metode tretmana za smanjenje ili uklanjanje cijanida iz otopina prije ispuštanja. Ove metode uključuju hemijsku oksidaciju, biološki tretman i korištenje ultraljubičastog svjetla za razgradnju cijanida.

Mnoge rudarske operacije također imaju za cilj recikliranje i ponovnu upotrebu zaostalog cijanida u krugovima obrade kako bi se smanjila ukupna potrošnja cijanida.

Sigurnosne mjere za radnike

Osoblje rudnika je u opasnosti od izlaganja toksičnim nivoima cijanida. Kako bi zaštitili radnike, rudnici primjenjuju niz sigurnosnih mjera. To uključuje korištenje automatizacije za smanjenje direktnog kontakta ljudi s materijalima koji sadrže cijanid, obezbjeđivanje radnika odgovarajućom zaštitnom odjećom, kao što su rukavice, kecelje i respiratori, i provođenje redovnih programa obuke o sigurnosti.

Budući izgledi

Unatoč širokoj upotrebi, metoda ekstrakcije zlata na bazi cijanida suočava se s izazovima zbog zabrinutosti za okoliš i sigurnost. Kao rezultat toga, postoji sve veći interes za razvoj alternativnih, ekološki prihvatljivijih tehnika ekstrakcije zlata. Neke od ovih tehnika u nastajanju uključuju upotrebu tiosulfata, bromida ili jonskih tekućina kao alternativnih liksivijanata. Međutim, ove metode su još uvijek u eksperimentalnoj ili ranoj fazi komercijalizacije i imaju svoja ograničenja u pogledu isplativosti i efikasnosti.

U međuvremenu, industrija iskopavanja zlata nastavit će se fokusirati na poboljšanje sigurnosti i ekološkog učinka procesa luženja cijanida. Ovo uključuje dalju optimizaciju upotrebe cijanida, poboljšanje metoda tretmana otpada koji sadrži cijanid i jačanje usklađenosti sa propisima.

zaključak

Upotreba natrijum-cijanida u ekstrakciji zlata je decenijama kamen temeljac moderne rudarske industrije. Nudi relativno efikasan i isplativ način vađenja zlata iz raznih ruda. Međutim, toksičnost cijanida i njegov potencijalni utjecaj na okoliš ne mogu se zanemariti. Kako industrija napreduje, mora se uspostaviti ravnoteža između ekonomskih koristi od iskopavanja zlata i potrebe za zaštitom zdravlja ljudi i okoliša. Bilo kroz poboljšanje postojećih procesa zasnovanih na cijanidu ili razvoj novih, alternativnih tehnologija, budućnost vađenja zlata leži u pronalaženju održivijih i sigurnijih metoda.