Πώς μπορούμε να ανακτήσουμε χρυσό με κυανιούχο νάτριο;

Εισαγωγή

Η ανάκτηση χρυσού χρησιμοποιώντας κυανιούχο νάτριο είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος στις βιομηχανίες εξόρυξης και πολύτιμων μετάλλων. Το κυάνιο έχει τη μοναδική ικανότητα να σχηματίζει διαλυτά σύμπλοκα με χρυσό, γεγονός που επιτρέπει την εξαγωγή χρυσού από διάφορες πηγές, όπως μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, υπολείμματα και ορισμένα ηλεκτρονικά απόβλητα. Ωστόσο, λόγω της υψηλής τοξικότητας του... κυανιούχο, αυτή η διαδικασία πρέπει να εκτελείται με εξαιρετική προσοχή και αυστηρή συμμόρφωση με τους κανονισμούς ασφαλείας και περιβάλλοντος.

Αρχή της ανάκτησης χρυσού με κυανιούχο νάτριο

Στη φυσική του κατάσταση, ο χρυσός βρίσκεται συχνά αναμεμειγμένος με άλλα ορυκτά σε μεταλλεύματα. Όταν Κυανιούχο νάτριο Όταν εισάγεται σε μετάλλευμα που περιέχει χρυσό, λαμβάνει χώρα μια χημική αντίδραση. Παρουσία οξυγόνου και νερού, ο χρυσός αντιδρά με κυάνιο για να σχηματίσει μια διαλυτή ένωση. Αυτή η αντίδραση διαλύει αποτελεσματικά τον χρυσό μέσα στο διάλυμα κυανίου, διαχωρίζοντάς τον από τα άλλα αδιάλυτα ορυκτά στο μετάλλευμα.

Βήμα - βήμα διαδικασία

Παρασκευή μεταλλεύματος

1. Θρυμματισμός και ΤρίψιμοΤο αρχικό βήμα περιλαμβάνει τη μείωση του μεγέθους του μεταλλεύματος. Τα μεγάλα κομμάτια μεταλλεύματος αρχικά συνθλίβονται σε μικρότερα κομμάτια χρησιμοποιώντας θραυστήρες. Στη συνέχεια, το θρυμματισμένο μετάλλευμα αλέθεται σε λεπτή σκόνη σε μύλους. Αυτό αυξάνει την επιφάνεια του μεταλλεύματος, επιτρέποντας την πιο αποτελεσματική επαφή μεταξύ των σωματιδίων που περιέχουν χρυσό και του διαλύματος κυανίου. Για παράδειγμα, σε ένα τυπικό χρυσωρυχείο, το μετάλλευμα μπορεί να συνθλιβεί σε μέγεθος μικρότερο από 10 mm κατά το στάδιο της αρχικής σύνθλιψης και στη συνέχεια να αλεστεί σε μέγεθος σωματιδίων όπου περίπου το 80% των σωματιδίων είναι μικρότερο από 75 μικρόμετρα στο στάδιο της άλεσης.

2. Προεπεξεργασία (εάν είναι απαραίτητο)Εάν το μετάλλευμα περιέχει θειούχα ορυκτά ή άλλες ακαθαρσίες που θα μπορούσαν να εμποδίσουν το κυάνιο έκπλυση Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, η προεπεξεργασία καθίσταται απαραίτητη. Για παράδειγμα, όταν υπάρχουν σημαντικές ποσότητες πυρίτη στο μετάλλευμα, αυτό μπορεί να καταναλώσει οξυγόνο και κυάνιο, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της εξόρυξης χρυσού. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το μετάλλευμα μπορεί να υποστεί φρύξη ή βιοοξείδωση. Η φρύξη περιλαμβάνει τη θέρμανση του μεταλλεύματος παρουσία αέρα για την οξείδωση των θειούχων ορυκτών, ενώ η βιοοξείδωση χρησιμοποιεί συγκεκριμένα βακτήρια για την οξείδωση των θειούχων ορυκτών σε χαμηλότερη θερμοκρασία με πιο φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο.

Έκπλυση

1. Παρασκευή διαλύματος κυανίου: Ένα αραιό διάλυμα Κυανιούχο νάτριο παρασκευάζεται. Η συγκέντρωση του διαλύματος κυανίου κυμαίνεται γενικά από 0.05% έως 0.2% (w/v), ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του μεταλλεύματος και την περιεκτικότητα σε χρυσό. Ασβέστης προστίθεται συχνά στο διάλυμα κυανίου για να ρυθμιστεί το pH σε ένα εύρος 10 - 11. Αυτό το αλκαλικό περιβάλλον βοηθά στην πρόληψη του σχηματισμού τοξικού αερίου υδροκυανίου και επίσης προάγει τη διάλυση του χρυσού.

2. Διαδικασία έκπλυσηςΣτη συνέχεια, το αλεσμένο μετάλλευμα αναμειγνύεται με το διάλυμα κυανίου σε μεγάλες δεξαμενές ή μέσω μιας διάταξης έκπλυσης σε σωρό. Στην έκπλυση σε δεξαμενή, το μείγμα μεταλλεύματος-κυανίου αναδεύεται, είτε μηχανικά είτε με έγχυση αέρα, για να εξασφαλιστεί καλή επαφή μεταξύ των σωματιδίων που περιέχουν χρυσό και του κυανίου, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό αντίδρασης. Στην έκπλυση σε σωρό, η οποία είναι πιο κατάλληλη για μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας, το θρυμματισμένο μετάλλευμα στοιβάζεται σε μια αδιαπέραστη επένδυση και το διάλυμα κυανίου ψεκάζεται πάνω από το σωρό. Το διάλυμα διαπερνά το μετάλλευμα, διαλύοντας τον χρυσό καθώς προχωρά. Η διαδικασία έκπλυσης μπορεί να διαρκέσει από αρκετές ώρες έως αρκετές ημέρες, ανάλογα με παράγοντες όπως ο τύπος του μεταλλεύματος, το μέγεθος των σωματιδίων και οι συνθήκες έκπλυσης.

Διαχωρισμός Στερεών και Υγρών

Μετά τη διαδικασία έκπλυσης, το προκύπτον πολτό αποτελείται από στερεά απόβλητα (υπόλειμμα) και ένα διάλυμα που περιέχει την ένωση χρυσού-κυανίου. Ο διαχωρισμός των στερεών και υγρών συστατικών είναι κρίσιμος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω μεθόδων όπως η διήθηση ή η καθίζηση. Κατά τη διήθηση, το πολτό διέρχεται από μέσα φιλτραρίσματος, όπως υφάσματα φίλτρου ή πρέσες φίλτρου. Τα στερεά υπολείμματα συγκρατούνται στο φίλτρο, ενώ το διαυγές διάλυμα, γνωστό ως έγκυο διάλυμα, το οποίο περιέχει τον διαλυμένο χρυσό, διέρχεται από αυτό. Η καθίζηση περιλαμβάνει την παραμονή των στερεών σωματιδίων στον πυθμένα μιας δεξαμενής λόγω της βαρύτητας. Το υπερκείμενο υγρό, το έγκυο διάλυμα, μπορεί στη συνέχεια να χυθεί προσεκτικά.

Ανάκτηση χρυσού από την έγκυο λύση

1. Καθίζηση ψευδαργύρου (Διαδικασία Merrill - Crowe)Μια συνηθισμένη προσέγγιση για την ανάκτηση χρυσού από το έγκυο διάλυμα είναι η καθίζηση με ψευδάργυρο. Σκόνη ψευδαργύρου ή ρινίσματα ψευδαργύρου προστίθενται στο διάλυμα. Δεδομένου ότι ο ψευδάργυρος είναι πιο δραστικός από τον χρυσό, εκτοπίζει τον χρυσό από την ένωση χρυσού-κυανίου. Ο χρυσός στη συνέχεια καθιζάνει ως στερεό, μαζί με ορισμένες ακαθαρσίες. Μετά την αντίδραση, το στερεό ίζημα φιλτράρεται και υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία. Το προκύπτον στερεό που περιέχει χρυσό στη συνέχεια τήκεται για να ληφθεί καθαρός χρυσός.

2. Προσρόφηση ενεργού άνθρακα (Άνθρακας - σε - πολτό/CIP και Άνθρακας - σε - Έκπλυση/CIL): Στη διαδικασία CIP, ενεργοποιημένο Άνθρακας προστίθεται στο πολτό μετά το στάδιο έκπλυσης. Ο ενεργός άνθρακας, με την υψηλή επιφάνειά του, προσροφά την ένωση χρυσού-κυανίου από το διάλυμα. Η ένωση άνθρακα-χρυσού διαχωρίζεται στη συνέχεια από το πολτό με κοσκίνισμα. Στη διαδικασία CIL, ο ενεργός άνθρακας προστίθεται κατά τη διάρκεια της ίδιας της διαδικασίας έκπλυσης. Ο άνθρακας που περιέχει χρυσό αφαιρείται στη συνέχεια από το σύστημα. Ο χρυσός μπορεί να εξαχθεί από τον άνθρακα χρησιμοποιώντας ένα ισχυρό διάλυμα κυανίου ή άλλους παράγοντες εκχύλισης. Μετά την εκχύλιση, ο χρυσός μπορεί να ανακτηθεί από το διάλυμα εκχύλισης μέσω μεθόδων όπως η ηλεκτρολυτική εξαγωγή ή η περαιτέρω καθίζηση.

Διύλιση

Ο χρυσός που λαμβάνεται μετά από καθίζηση ή προσρόφηση συνήθως δεν είναι καθαρός, καθώς περιέχει ακαθαρσίες όπως άλλα μέταλλα και μη μέταλλα. Για την απόκτηση χρυσού υψηλής καθαρότητας (συνήθως 99.9% ή υψηλότερη), χρησιμοποιούνται διαδικασίες εξευγενισμού. Μια κοινή μέθοδος εξευγενισμού είναι ο ηλεκτρολυτικός εξευγενισμός. Σε αυτή τη διαδικασία, ο ακάθαρτος χρυσός τοποθετείται ως άνοδος σε ένα ηλεκτρολυτικό κελί και χρησιμοποιείται μια κάθοδος από καθαρό χρυσό. Χρησιμοποιείται ένας κατάλληλος ηλεκτρολύτης, όπως ένα διάλυμα χλωριούχου χρυσού. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το κελί, ο χρυσός στην άνοδο διαλύεται και εναποτίθεται στην κάθοδο. Οι ακαθαρσίες είτε παραμένουν στον ηλεκτρολύτη είτε σχηματίζουν λάσπη στον πυθμένα του κελιού.

Θέματα ασφάλειας και περιβάλλοντος

1. Τοξικότητα του κυανίουΤο κυανιούχο νάτριο είναι εξαιρετικά τοξικό. Η εισπνοή, η κατάποση ή η επαφή με το δέρμα με κυάνιο μπορεί να αποβεί μοιραία. Όλες οι εργασίες που περιλαμβάνουν κυάνιο πρέπει να διεξάγονται σε καλά αεριζόμενους χώρους και οι εργαζόμενοι πρέπει να φορούν κατάλληλο ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένων αναπνευστήρων, γαντιών και προστατευτικών ενδυμάτων. Θα πρέπει να υπάρχουν σχέδια αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης σε περίπτωση διαρροής ή έκθεσης σε κυάνιο.

2. Περιβαλλοντική επίπτωση: Το κυάνιο μπορεί να είναι επιβλαβές για το περιβάλλον εάν δεν διαχειριστεί σωστά. Απόβλητα από ανάκτηση χρυσού Η διεργασία μπορεί να περιέχει υπολείμματα κυανίου. Αυτά τα υπολείμματα πρέπει να αποθηκεύονται σε ασφαλείς χώρους κατακράτησης για να αποτρέπεται η απελευθέρωση κυανίου στο περιβάλλον. Μέθοδοι επεξεργασίας, όπως η χημική οξείδωση ή η βιολογική αποικοδόμηση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διάσπαση του κυανίου στα υπολείμματα πριν από την απελευθέρωση ή την απόρριψή τους. Επιπλέον, η αυστηρή παρακολούθηση των πηγών νερού κοντά σε εγκαταστάσεις ανάκτησης χρυσού είναι απαραίτητη για να διασφαλιστεί ότι δεν θα υπάρξει μόλυνση από κυάνιο.

Συμπέρασμα

Η χρήση κυανιούχου νατρίου για την ανάκτηση χρυσού είναι μια πολύπλοκη αλλά αποτελεσματική διαδικασία. Περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα, από την προετοιμασία του μεταλλεύματος έως την ανάκτηση και τον καθαρισμό του χρυσού. Ενώ προσφέρει έναν υψηλής απόδοσης τρόπο εξόρυξης χρυσού από διάφορες πηγές, οι σχετικοί κίνδυνοι για την ασφάλεια και το περιβάλλον πρέπει να αντιμετωπίζονται προσεκτικά. Ακολουθώντας τις κατάλληλες διαδικασίες, χρησιμοποιώντας την κατάλληλη τεχνολογία και συμμορφούμενοι με τους κανονισμούς, η βιομηχανία ανάκτησης χρυσού μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί με βιώσιμο και υπεύθυνο τρόπο.