Electroobtención directa de oro a partir de una solución de cianuro

Introducción

La cianuración ha sido durante mucho tiempo el método principal para extraer oro de los minerales. Después de la cianuro proceso de lixiviación, el oro está presente en el solución de cianuro, conocida como solución de lixiviación preñada. Tradicionalmente, se han utilizado métodos como la adsorción con carbón (como el proceso de Carbón en Columna - CIC) y la cementación con zinc (proceso Merrill Crowe) para recuperar oro de esta solución. Sin embargo, la electrodeposición directa a partir de soluciones de cianuro se ha convertido en una alternativa prometedora, ofreciendo diversas ventajas en términos de eficiencia, costo e impacto ambiental.

El principio de la electrodeposición directa

La electroobtención directa es un proceso electroquímico. En el contexto de extracción de oro a partir de soluciones de cianuro, cuando se pasa una corriente eléctrica a través de la solución de cianuro que contiene oro en forma de complejos de aurocianuro (Au(CN)_2^-), en los electrodos se producen las siguientes reacciones:

• en el cátodo: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Los iones de oro en el complejo de aurocianuro ganan un electrón y se depositan como oro metálico en la superficie del cátodo.

• En el ánodoDependiendo de las condiciones, puede producirse oxidación del agua o de otras especies en la solución. Por ejemplo, 2H_2O \flecha derecha O_2 + 4H^+ + 4e^-

Ventajas de la electrodeposición directa

1. FacilidadEn comparación con procesos de varias etapas, como la adsorción de carbón seguida de elución y electrodeposición (en el caso de la CIC), la electrodeposición directa reduce el número de operaciones unitarias. Esto simplifica el flujo general del proceso, facilitando su operación y mantenimiento.

2. Coste - eficaciaCon menos pasos de proceso, existe la posibilidad de reducir los costos de capital y de operación. No es necesario invertir en instalaciones de regeneración de carbono a gran escala (como en el CIC) ni comprar grandes cantidades de polvo de zinc (como en el proceso Merrill Crowe).

3. Producto de alta purezaLa electrodeposición directa de oro puede generar un depósito de oro de alta pureza en el cátodo. Esto reduce la necesidad de extensos procesos de refinación posteriores, lo que supone un ahorro adicional de costos.

4. Beneficios AmbientalesAl eliminar el uso de zinc en el proceso Merrill Crowe, se reduce la generación de residuos que contienen zinc. Además, la simplificación del proceso puede reducir el uso general de productos químicos y la generación de residuos.

Consideraciones del proceso

1. Concentración de la soluciónLa concentración de oro en la solución de cianuro es un factor crucial. Si bien la electrodeposición directa puede aplicarse a soluciones con un amplio rango de concentraciones de oro, las concentraciones más altas generalmente resultan en velocidades de deposición más rápidas. Sin embargo, concentraciones muy altas de oro pueden requerir diseños de electrodos especiales para garantizar una deposición uniforme.

2. Materiales de los electrodosLa elección de los materiales del electrodo es importante. La lana de acero inoxidable se utiliza a menudo como material del cátodo por su gran área superficial, lo que permite una deposición eficiente del oro. Para el ánodo, se prefieren materiales resistentes a la corrosión en la solución de cianuro, como los ánodos dimensionalmente estables (DSA).

3. pH y temperaturaEl pH de la solución de cianuro debe controlarse cuidadosamente. Generalmente, se mantiene un pH ligeramente alcalino para evitar la descomposición del cianuro. La temperatura de la solución también puede afectar la velocidad de electrodeposición; temperaturas más altas generalmente incrementan la velocidad de reacción, pero también pueden incrementar el riesgo de descomposición del cianuro.

Process Flow

1. Preparación de la soluciónLa solución de lixiviación de cianuro preñada, procedente de la lixiviación en pilas u otros procesos de cianuración, se somete primero a un pretratamiento. Este puede incluir filtración para eliminar los sólidos en suspensión, ya que estos pueden interferir con el proceso de electrodeposición y provocar cortocircuitos entre los electrodos.

2. Celda de electroobtenciónLa solución pretratada se introduce en la celda de electrodeposición. Esta celda está equipada con un ánodo y un cátodo. Al aplicar una corriente eléctrica, el oro comienza a depositarse en el cátodo.

3. Recuperación de oroUna vez depositada una cantidad suficiente de oro en el cátodo, este se retira de la celda. El oro puede extraerse mecánica o químicamente, según la naturaleza del material del cátodo. Posteriormente, el oro extraído se refina para obtener oro de alta pureza.

Desafíos y perspectivas de futuro

1. Manejo del cianuroSi bien la electrodeposición directa ofrece ventajas, el uso de cianuro en el proceso general de extracción de oro aún presenta riesgos ambientales y de seguridad. Las investigaciones futuras podrían centrarse en la integración de la electrodeposición directa con métodos de lixiviación alternativos y menos tóxicos.

2. Consumo energéticoEl proceso de electrodeposición requiere una cantidad considerable de energía eléctrica. El desarrollo de materiales de electrodos y diseños de celdas más eficientes energéticamente es un área de investigación activa.

3. Global:Al igual que con cualquier tecnología emergente, la ampliación de la electroobtención directa desde operaciones a escala de laboratorio a escala industrial debe optimizarse cuidadosamente para garantizar un rendimiento constante y una buena relación coste-beneficio.

La electrodeposición directa de oro a partir de soluciones de cianuro representa un avance tecnológico significativo en la industria minera aurífera. Con mayor investigación y desarrollo para abordar los desafíos existentes, tiene el potencial de convertirse en un método dominante para... recuperación de oro en un futuro próximo.