Obtenció electrònica directa d'or a partir de la solució de cianur

introducció

La cianuració ha estat durant molt de temps el mètode principal per extreure or dels minerals. Després del procés de lixiviació amb cianur , l'or és present en la solució de cianur , coneguda com a solució de lixiviació pregnant. Tradicionalment, s'han utilitzat mètodes com l'adsorció de carboni (com el procés Carbon-in-Column - CIC) i la cimentació de zinc (procés Merrill Crowe) per recuperar or d'aquesta solució. Tanmateix, l'extracció electrolítica directa a partir de solucions de cianur ha sorgit com una alternativa prometedora, que ofereix diversos avantatges en termes d'eficiència, cost i impacte ambiental.

El principi de l'electrònica directa

L'extracció electroquímica directa és un procés electroquímic. En el context de l'extracció d'or a partir de solucions de cianur, quan es passa un corrent elèctric a través de la solució de cianur que conté or en forma de complexos d'aurocianur ( Au(CN)_2^- ), es produeixen les reaccions següents als elèctrodes:

• Al càtode : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Els ions d'or del complex d'aurocianur guanyen un electró i es dipositen com a or metàl·lic a la superfície del càtode.

• A l'ànode : Depenent de les condicions, es pot produir l'oxidació de l'aigua o l'oxidació d'altres espècies de la solució. Per exemple, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Avantatges de l'electrowinning directe

1. Simplicitat : En comparació amb processos de diversos passos com l'adsorció de carboni seguida d'elució i electrodestrucció (en el cas de CIC), l'electrodestrucció directa redueix el nombre d'operacions unitàries. Això simplifica el flux general del procés, fent-lo més fàcil d'operar i mantenir.

2. Cost-eficàcia : Amb menys passos del procés, hi ha un potencial per a costos de capital i operatius més baixos. No cal invertir en instal·lacions de regeneració de carboni a gran escala (com en CIC) ni comprar grans quantitats de pols de zinc (com en el procés Merrill Crowe).

3. Producte d'alta puresa : l'electrodeposició directa d'or pot donar lloc a un dipòsit d'or d'alta puresa al càtode. Això pot reduir la necessitat de processos de refinació extensos posteriorment, estalviant encara més costos.

4. Beneficis mediambientals : En eliminar l'ús de zinc en el procés de Merrill Crowe, es genera menys residus que contenen zinc. A més, la simplificació del procés pot conduir a una reducció de l'ús general de productes químics i de la generació de residus.

Consideracions del procés

1. Concentració de la solució : La concentració d'or a la solució de cianur és un factor crucial. Tot i que l'extracció electrolítica directa es pot aplicar a solucions amb una àmplia gamma de concentracions d'or, concentracions més altes generalment donen lloc a taxes de deposició més ràpides. Tanmateix, concentracions d'or molt altes poden requerir dissenys d'elèctrodes especials per garantir una deposició uniforme.

2. Materials dels elèctrodes : L'elecció dels materials dels elèctrodes és important. Sovint s'utilitza llana d'acer inoxidable com a material del càtode per la seva gran superfície, que permet una deposició d'or eficient. Per a l'ànode, es prefereixen materials resistents a la corrosió en la solució de cianur, com ara ànodes dimensionalment estables (DSA).

3. pH i temperatura : Cal controlar acuradament el pH de la solució de cianur. Normalment es manté un pH lleugerament alcalí per evitar la descomposició del cianur. La temperatura de la solució també pot afectar la velocitat d'electroobtenció, ja que les temperatures més altes generalment augmenten la velocitat de reacció, però també poden augmentar el risc de descomposició del cianur.

Flux de procés

1. Preparació de la solució : La solució de lixiviació amb cianur procedent de la lixiviació en munts o altres processos de cianuració se sotmet primer a un pretractament. Això pot implicar una filtració per eliminar els sòlids en suspensió, ja que aquests poden interferir amb el procés d'electroobtenció i causar curtcircuits entre els elèctrodes.

2. Cel·la d'electroobtenció : La solució pretractada s'introdueix a la cel·la d'electroobtenció. La cel·la està equipada amb un ànode i un càtode. A mesura que s'aplica un corrent elèctric, l'or comença a dipositar-se al càtode.

3. Recuperació d'or : Un cop s'ha dipositat una quantitat suficient d'or al càtode, aquest s'extreu de la cel·la. L'or es pot extreure del càtode mecànicament o químicament, depenent de la naturalesa del material del càtode. L'or extret es refina encara més per obtenir or d'alta puresa.

Reptes i perspectives de futur

1. Gestió del cianur : Tot i que l'extracció electrolítica directa ofereix avantatges, l'ús de cianur en el procés general d'extracció d'or encara presenta riscos mediambientals i de seguretat. La recerca futura es pot centrar en la integració de l'extracció electrolítica directa amb mètodes de lixiviació alternatius i menys tòxics.

2. Consum d'energia : El procés d'electroextracció requereix una quantitat significativa d'energia elèctrica. El desenvolupament de materials d'elèctrodes i dissenys de cel·les més eficients energèticament és una àrea de recerca activa.

3. Escalabilitat : Com passa amb qualsevol tecnologia emergent, cal optimitzar acuradament l'escalat de l'electroextracció directa des de les operacions a escala de laboratori fins a les operacions a escala industrial per garantir un rendiment i una relació cost-eficàcia constants.

L'extracció electrolítica directa d'or a partir de solucions de cianur representa un avenç tecnològic significatiu en la indústria minera de l'or. Amb més investigació i desenvolupament per abordar els reptes existents, té el potencial de convertir-se en un mètode dominant per a la recuperació d'or en un futur proper.