Electrowinning Aur yn Uniongyrchol o Ateb Cyanid

Cyflwyniad

Cyanideiddio fu'r prif ddull ar gyfer echdynnu aur o fwynau ers tro byd. Ar ôl y broses trwytholchi cyanid , mae'r aur yn bresennol yn y toddiant cyanid , a elwir yn doddiant trwytholchi beichiog. Yn draddodiadol, defnyddiwyd dulliau fel amsugno carbon (megis y broses Carbon-mewn-Colofn - CIC) a smentio sinc (proses Merrill Crowe) i adfer aur o'r toddiant hwn. Fodd bynnag, mae electro-ennill uniongyrchol o doddiannau cyanid wedi dod i'r amlwg fel dewis arall addawol, gan gynnig sawl mantais o ran effeithlonrwydd, cost ac effaith amgylcheddol.

Yr Egwyddor o Electrowinning Uniongyrchol

Mae electro-ennill uniongyrchol yn broses electrogemegol. Yng nghyd-destun echdynnu aur o doddiannau cyanid, pan fydd cerrynt trydanol yn cael ei basio trwy'r toddiant cyanid sy'n cynnwys aur ar ffurf cyfadeiladau awrocyanid ( Au(CN)_2^- ), mae'r adweithiau canlynol yn digwydd wrth yr electrodau:

• Wrth y catod : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Mae ïonau aur yn y cymhlyg awrocyanid yn ennill electron ac yn cael eu dyddodi fel aur metelaidd ar yr wyneb catod.

• Wrth yr anod : Yn dibynnu ar yr amodau, gall ocsideiddio dŵr neu ocsideiddio rhywogaethau eraill yn y toddiant ddigwydd. Er enghraifft, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Manteision Electrowinning Uniongyrchol

1. Symlrwydd : O'i gymharu â phrosesau aml-gam fel amsugno carbon ac yna elutio ac electro-ennill (yn achos CIC), mae electro-ennill uniongyrchol yn lleihau nifer y gweithrediadau uned. Mae hyn yn symleiddio llif cyffredinol y broses, gan ei gwneud hi'n haws i'w gweithredu a'i chynnal.

2. Cost-effeithiolrwydd : Gyda llai o gamau proses, mae potensial ar gyfer costau cyfalaf a gweithredu is. Nid oes angen buddsoddi mewn cyfleusterau adfywio carbon ar raddfa fawr (fel yn CIC) na phrynu meintiau mawr o bowdr sinc (fel yn y broses Merrill Crowe).

3. Cynnyrch Purdeb Uchel : Gall electrodyddodiad uniongyrchol aur arwain at ddyddodiad aur purdeb uchel ar y catod. Gall hyn leihau'r angen am brosesau mireinio helaeth i lawr yr afon, gan arbed costau ymhellach.

4. Manteision Amgylcheddol : Drwy ddileu'r defnydd o sinc ym mhroses Merrill Crowe, mae llai o wastraff sy'n cynnwys sinc yn cael ei gynhyrchu. Yn ogystal, gall symleiddio'r broses arwain at ostyngiad yn y defnydd cyffredinol o gemegau a chynhyrchu gwastraff.

Ystyriaethau Proses

1. Crynodiad y Toddiant : Mae crynodiad yr aur yn y toddiant cyanid yn ffactor hollbwysig. Er y gellir defnyddio electro-ennill uniongyrchol ar gyfer toddiannau gydag ystod eang o grynodiadau aur, mae crynodiadau uwch fel arfer yn arwain at gyfraddau dyddodiad cyflymach. Fodd bynnag, gall crynodiadau aur uchel iawn olygu bod angen dyluniadau electrod arbennig i sicrhau dyddodiad unffurf.

2. Deunyddiau Electrod : Mae'r dewis o ddeunyddiau electrod yn bwysig. Defnyddir gwlân dur gwrthstaen yn aml fel y deunydd catod oherwydd ei arwynebedd uchel, sy'n caniatáu dyddodiad aur effeithlon. Ar gyfer yr anod, mae deunyddiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn y toddiant cyanid, fel anodau sefydlog o ran dimensiwn (DSA), yn cael eu ffafrio.

3. pH a Thymheredd : Mae angen rheoli pH y toddiant cyanid yn ofalus. Fel arfer, cynhelir pH ychydig yn alcalïaidd i atal dadelfennu cyanid. Gall tymheredd y toddiant hefyd effeithio ar gyfradd yr electro-ennill, gyda thymheredd uwch yn gyffredinol yn cynyddu'r gyfradd adwaith ond hefyd o bosibl yn cynyddu'r risg o ddadelfennu cyanid.

Llif Proses

1. Paratoi'r Toddiant : Mae'r toddiant syanid beichiog o'r trwytholchiad pentwr neu brosesau syanideiddio eraill yn cael ei rag-drin yn gyntaf. Gall hyn gynnwys hidlo i gael gwared ar solidau crog, gan y gall y rhain ymyrryd â'r broses electro-ennill ac achosi cylchedau byr rhwng yr electrodau.

2. Cell Electro-ennill : Yna caiff y toddiant sydd wedi'i drin ymlaen llaw ei fwydo i'r gell electro-ennill. Mae'r gell wedi'i chyfarparu ag anod a chatod. Wrth i gerrynt trydanol gael ei roi, mae aur yn dechrau dyddodi ar y catod.

3. Adfer Aur : Unwaith y bydd digon o aur wedi'i ddyddodi ar y catod, caiff y catod ei dynnu o'r gell. Gellir tynnu'r aur o'r catod naill ai'n fecanyddol neu'n gemegol, yn dibynnu ar natur deunydd y catod. Yna caiff yr aur wedi'i dynnu ei fireinio ymhellach i gael aur purdeb uchel.

Heriau a Rhagolwg y Dyfodol

1. Rheoli Cyanid : Er bod electro-ennill uniongyrchol yn cynnig manteision, mae defnyddio cyanid yn y broses echdynnu aur gyffredinol yn dal i beri risgiau amgylcheddol a diogelwch. Gall ymchwil yn y dyfodol ganolbwyntio ar integreiddio electro-ennill uniongyrchol â dulliau trwytholchi amgen, llai gwenwynig.

2. Defnydd Ynni : Mae'r broses electro-ennill angen llawer iawn o ynni trydanol. Mae datblygu deunyddiau electrod a dyluniadau celloedd sy'n fwy effeithlon o ran ynni yn faes ymchwil gweithredol.

3. Graddadwyedd : Fel gydag unrhyw dechnoleg sy'n dod i'r amlwg, mae angen optimeiddio graddio electro-ennill uniongyrchol o raddfa labordy i raddfa ddiwydiannol yn ofalus er mwyn sicrhau perfformiad a chost-effeithiolrwydd cyson.

Mae electro-ennill aur yn uniongyrchol o doddiannau cyanid yn cynrychioli datblygiad technolegol sylweddol yn y diwydiant mwyngloddio aur. Gyda mwy o ymchwil a datblygu i fynd i'r afael â'r heriau presennol, mae ganddo'r potensial i ddod yn ddull amlwg ar gyfer adfer aur yn y dyfodol agos.