Přímé elektrické získávání zlata z kyanidového roztoku

Úvod

Kyanidace byla dlouho primární metodou pro získávání zlata z rud. Po kyanid při procesu loužení je zlato přítomno v roztok kyanidu, známý jako roztok pro vyluhování. Tradičně se používají metody jako Uhlík K získání zlata z tohoto roztoku se používá adsorpce (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 těžba zlata z kyanidových roztoků, kdy kyanidovým roztokem obsahujícím zlato ve formě aurokyanidových komplexů prochází elektrický proud (Au(CN)_2^-), na elektrodách probíhají následující reakce:

• 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 dojít 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 elektrické získávání snižuje počet jednotkových operací. To zjednodušuje celkový procesní tok a usnadňuje provoz a údržbu.

2. Cena - efektivita: S menším počtem procesních kroků existuje potenciál pro nižší kapitálové a provozní náklady. Není třeba investovat do velkých zařízení na regeneraci uhlíku (jako v CIC) nebo nakupovat velké množství zinkového prášku (jako v procesu Merrill Crowe).

3. Produkt s vysokou čistotou: Přímé elektrolytické vylučování zlata může vést k usazování zlata o vysoké čistotě na katodě. To může snížit potřebu rozsáhlých rafinačních procesů navazujících, což dále šetří náklady.

4. Výhody pro životní prostředí: Eliminací použití zinku v procesu Merrill Crowe dochází k menší tvorbě odpadu obsahujícího zinek. Kromě toho může zjednodušení procesu vést ke snížení celkového použití chemikálií a tvorby odpadu.

Zvažování procesu

1. Koncentrace roztoku: Koncentrace zlata v roztoku kyanidu je rozhodujícím faktorem. Zatímco přímé elektrolytické získávání lze aplikovat na roztoky se širokým rozsahem koncentrací zlata, vyšší koncentrace obecně vedou k rychlejším rychlostem depozice. Velmi vysoké koncentrace zlata však mohou vyžadovat speciální elektrody, aby se zajistilo rovnoměrné nanášení.

2. Materiály elektrod: Důležitý je výběr materiálů elektrod. Nerezová ocelová vlna se často používá jako katodový materiál pro svůj velký povrch, který umožňuje efektivní nanášení zlata. Pro anodu jsou výhodné materiály, které jsou odolné vůči korozi v kyanidovém roztoku, jako jsou rozměrově stabilní anody (DSA).

3. pH a teplota: pH roztoku kyanidu je třeba pečlivě kontrolovat. Aby se zabránilo rozkladu kyanidu, je typicky udržováno mírně alkalické pH. Teplota roztoku může také ovlivnit rychlost elektrolytického získávání, přičemž vyšší teploty obecně zvyšují rychlost reakce, ale také potenciálně zvyšují riziko rozkladu kyanidu.

Průběh procesu

1. Příprava roztoku: Vyluhovací roztok gravidního kyanidu z loužení haldy nebo jiných kyanidačních procesů se nejprve podrobí předběžné úpravě. To může zahrnovat filtraci k odstranění nerozpuštěných pevných látek, protože ty mohou interferovat s procesem elektrolytického získávání a způsobit zkraty mezi elektrodami.

2. Electrowinning Cell: Předem upravený roztok je poté přiváděn do elektrolýzního článku. Článek je vybaven anodou a katodou. Při použití elektrického proudu se na katodě začne ukládat zlato.

3. Zotavení zlata: Jakmile je na katodu naneseno dostatečné množství zlata, katoda se z článku odstraní. Zlato může být z katody odstraněno buď mechanicky nebo chemicky, v závislosti na povaze materiálu katody. Odizolované zlato se pak dále rafinuje, aby se získalo zlato vysoké ryzosti.

Výzvy a výhled do budoucna

1. Řízení kyanidu: I když přímé elektrolytické získávání nabízí výhody, použití kyanidu v celkovém procesu těžby zlata stále představuje environmentální a bezpečnostní rizika. Budoucí výzkum se může zaměřit na integraci přímého elektrolytického získávání s alternativními, méně toxickými metodami louhování.

2. Spotřeba energie: Elektrovýherní proces vyžaduje značné množství elektrické energie. Vývoj energeticky účinnějších materiálů elektrod a návrhů článků je oblastí aktivního výzkumu.

3. Škálovatelnost: Stejně jako u každé nově vznikající technologie je třeba rozšiřování přímého elektrovýběru z laboratorních operací na operace v průmyslovém měřítku pečlivě optimalizovat, aby byl zajištěn konzistentní výkon a nákladová efektivita.

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