Přímé elektrické získávání zlata z kyanidového roztoku

Úvod

Kyanidace je již dlouho primární metodou extrakce zlata z rud. Po procesu kyanidového loužení je zlato přítomno v kyanidovém roztoku , známém jako roztok pro loužení. Tradičně se k získávání zlata z tohoto roztoku používaly metody jako adsorpce uhlíku (například proces uhlík v koloně - CIC) a zinková cementace (proces Merrill Crowe). Přímé elektrolytické získávání z kyanidových roztoků se však ukázalo jako slibná alternativa, která nabízí několik výhod z hlediska efektivity, nákladů a dopadu na životní prostředí.

Princip přímé elektrovýhry

Přímé elektrolytické získávání je elektrochemický proces. V kontextu extrakce zlata z kyanidových roztoků, když je elektrický proud propouštěn kyanidovým roztokem obsahujícím zlato ve formě aurokyanidových komplexů ( Au(CN)_2^- ), dochází na elektrodách k následujícím reakcím:

• Na katodě : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Zlaté ionty v aurokyanidovém komplexu získávají elektron a ukládají se jako kovové zlato na povrchu katody.

• Na anodě : V závislosti na podmínkách může docházet k oxidaci vody nebo oxidaci jiných látek v roztoku. Například 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Výhody přímé elektrovýhry

1. Jednoduchost : Ve srovnání s vícestupňovými procesy, jako je adsorpce uhlíku následovaná elucí a elektrolytickým získáváním (v případě CIC), přímé elektrolytické získávání snižuje počet jednotkových operací. To zjednodušuje celkový procesní tok, což usnadňuje jeho provoz a údržbu.

2. Nákladová efektivita : Díky menšímu počtu procesních kroků existuje potenciál pro nižší kapitálové a provozní náklady. Není třeba investovat do rozsáhlých zařízení na regeneraci uhlíku (jako v CIC) ani nakupovat velké množství zinkového prášku (jako v procesu Merrill Crowe).

3. Vysoce čistý produkt : Přímé elektrolytické nanášení zlata může vést k vysoce čistému zlatému depozitu na katodě. To může snížit potřebu rozsáhlých rafinačních procesů a dále ušetřit náklady.

4. Přínosy pro životní prostředí : Eliminací používání zinku v procesu Merrill Crowe dochází k menší produkci odpadu obsahujícího zinek. Zjednodušení procesu může navíc vést ke snížení celkové spotřeby chemikálií a produkce odpadu.

Zvažování procesu

1. Koncentrace roztoku : Koncentrace zlata v kyanidovém roztoku je klíčovým faktorem. I když přímé elektrolytické získávání zlata lze použít u roztoků s širokým rozsahem koncentrací zlata, vyšší koncentrace obecně vedou k rychlejšímu nanášení. Velmi vysoké koncentrace zlata však mohou vyžadovat speciální konstrukci elektrod pro zajištění rovnoměrného nanášení.

2. Materiály elektrod : Volba materiálů elektrod je důležitá. Jako katodový materiál se často používá nerezová ocelová vlna pro svůj vysoký povrch, který umožňuje efektivní nanášení zlata. Pro anodu se dávají přednost materiálům odolným vůči korozi v kyanidovém roztoku, jako jsou rozměrově stabilní anody (DSA).

3. pH a teplota : Hodnotu pH kyanidového roztoku je třeba pečlivě kontrolovat. Obvykle se udržuje mírně zásadité pH, aby se zabránilo rozkladu kyanidu. Teplota roztoku může také ovlivnit rychlost elektrolytického získávání, přičemž vyšší teploty obecně zvyšují reakční rychlost, ale také potenciálně zvyšují riziko rozkladu kyanidu.

Průběh procesu

1. Příprava roztoku : Kyanidový louživý roztok z haldového loužení nebo jiných kyanidačních procesů se nejprve podrobí předběžné úpravě. Ta může zahrnovat filtraci za účelem odstranění suspendovaných pevných látek, protože ty mohou narušovat proces elektrolytického loužení a způsobovat zkraty mezi elektrodami.

2. Elektrolytický článek : Předupravený roztok se poté přivádí do elektrolytického článku. Článek je vybaven anodou a katodou. Jakmile se přivede elektrický proud, zlato se začne usazovat na katodě.

3. Získání zlata : Jakmile se na katodě usadí dostatečné množství zlata, katoda se z článku vyjme. Zlato lze z katody odstranit mechanicky nebo chemicky, v závislosti na povaze materiálu katody. Odebrané zlato se poté dále rafinuje za účelem získání vysoce čistého zlata.

Výzvy a výhled do budoucna

1. Řízení kyanidů : Přestože přímé elektrolytické loužení nabízí výhody, použití kyanidu v celkovém procesu extrakce zlata stále představuje environmentální a bezpečnostní rizika. Budoucí výzkum se může zaměřit na integraci přímého elektrolytického loužení s alternativními, méně toxickými metodami loužení.

2. Spotřeba energie : Proces elektrolytického získávání vyžaduje značné množství elektrické energie. Vývoj energeticky účinnějších elektrodových materiálů a konstrukcí článků je oblastí aktivního výzkumu.

3. Škálovatelnost : Stejně jako u jakékoli nově vznikající technologie je třeba pečlivě optimalizovat rozšíření přímého elektrolytického získávání z laboratorního rozsahu na průmyslový, aby byla zajištěna konzistentní výkonnost a nákladová efektivita.

Přímé elektrolytické získávání zlata z kyanidových roztoků představuje významný technologický pokrok v odvětví těžby zlata. S dalším výzkumem a vývojem zaměřeným na řešení stávajících problémů má potenciál stát se v blízké budoucnosti dominantní metodou pro získávání zlata .