Kuidas peaksime naatriumtsüaniidiga kulda taastama?

Sissejuhatus

Kulla eraldamine, kasutades naatriumtsüaniid on laialdaselt kasutatav meetod kaevandus- ja väärismetallide tööstuses. Tsüaniidil on ainulaadne võime moodustada kullaga lahustuvaid komplekse, mis võimaldab kulla eraldamist erinevatest allikatest, näiteks madala kvaliteediga maakidest, jäätmetest ja teatud elektroonikajäätmetest. Kuid tänu selle kõrgele toksilisusele tsüaniid, tuleb seda protsessi läbi viia äärmise ettevaatusega ja rangelt järgides ohutus- ja keskkonnaeeskirju.

Naatriumtsüaniidiga kulla taaskasutamise põhimõte

Looduslikus olekus leidub kulda maakides sageli segatuna teiste mineraalidega. Millal Naatriumtsüaniid Kui kulda sisaldavasse maaki viiakse, toimub keemiline reaktsioon. Hapniku ja vee juuresolekul reageerib kuld tsüaniidiga, moodustades lahustuva ühendi. See reaktsioon lahustab kulla tõhusalt tsüaniidilahuses, eraldades selle maagi teistest lahustumatutest mineraalidest.

Samm-sammult protsess

Maagi ettevalmistamine

1. Purustamine ja jahvatamineEsimene samm hõlmab maagi suuruse vähendamist. Suured maagitükid purustatakse esmalt purustitega väiksemateks tükkideks. Seejärel jahvatatakse purustatud maak veskites peeneks pulbriks. See suurendab maagi pindala, võimaldades kulda sisaldavate osakeste ja tsüaniidilahuse vahel tõhusamat kontakti. Näiteks tüüpilises kullakaevanduses võidakse maak esmase purustamisetapi käigus purustada suuruseks alla 10 mm ja seejärel jahvatamisetapis jahvatada osakeste suuruseks, kus ligikaudu 80% osakestest on väiksemad kui 75 mikromeetrit.

2. Eeltöötlus (vajadusel)Kui maagis on sulfiidmineraale või muid lisandeid, mis võivad tsüaniidi takistada leostumine Protsessi käigus osutub vajalikuks eeltöötlus. Näiteks kui maagis on märkimisväärne kogus püriiti, võib see tarbida hapnikku ja tsüaniidi, vähendades kulla ekstraheerimise efektiivsust. Sellistes olukordades võib maak läbida röstimise või biooksüdatsiooni. Röstimine hõlmab maagi kuumutamist õhu juuresolekul sulfiidmineraalide oksüdeerimiseks, samas kui biooksüdatsioon kasutab spetsiifilisi baktereid sulfiidmineraalide oksüdeerimiseks madalamal temperatuuril keskkonnasõbralikumal viisil.

Leostumine

1. Tsüaniidilahuse valmistamineLahjendatud lahus Naatriumtsüaniid Tsüaniidilahuse kontsentratsioon on üldiselt vahemikus 0.05–0.2% (massiprotsent/mahtprotsent), olenevalt maagi omadustest ja kullasisaldusest. Tsüaniidilahusele lisatakse sageli lupja, et reguleerida pH vahemikku 10–11. See aluseline keskkond aitab vältida mürgise vesiniktsüaniidgaasi teket ja soodustab ka kulla lahustumist.

2. LeostumisprotsessJahvatatud maak segatakse seejärel tsüaniidilahusega suurtes mahutites või kuhjaleostusseadme abil. Mahutileostusel segatakse maagi ja tsüaniidi segu kas mehaaniliselt või õhu sissepritse abil, et tagada hea kontakt kulla sisaldavate osakeste ja tsüaniidi vahel, suurendades seeläbi reaktsioonikiirust. Kuhjaleostusel, mis sobib paremini madala kvaliteediga maakide jaoks, kuhjatakse purustatud maak mitteläbilaskvale voodrile ja tsüaniidilahust pihustatakse kuhja peale. Lahus imbub läbi maagi, lahustades kulda edasiliikumise käigus. Leostusprotsess võib kesta mitmest tunnist mitme päevani, olenevalt sellistest teguritest nagu maagi tüüp, osakeste suurus ja leostustingimused.

Tahkete ja vedelike eraldamine

Pärast leostumisprotsessi koosneb saadud suspensioon tahketest jäätmetest (jääkidest) ja kulla-tsüaniidiühendit sisaldavast lahusest. Tahkete ja vedelate komponentide eraldamine on ülioluline. Seda saab teha selliste meetodite abil nagu filtreerimine või setitamine. Filtreerimisel juhitakse suspensioon läbi filtrimaterjali, näiteks filterriide või filterpressi. Tahked jäägid jäävad filtrile, samal ajal kui selge lahus, mida nimetatakse tiine lahuseks ja mis sisaldab lahustunud kulda, läbib selle. Setitamine hõlmab tahkete osakeste settimist paagi põhja gravitatsiooni mõjul. Seejärel saab pealmise vedeliku, tiine lahuse, ettevaatlikult ära valada.

Kulla taastumine rasedate lahendusest

1. Tsingi sadestamine (Merrill-Crowe protsess)Üks levinud meetod kulla eraldamiseks raskmetallist lahusest on tsingi sadestamine. Lahusele lisatakse tsingitolmu või tsingilaastu. Kuna tsink on kullast reaktiivsem, tõrjub see kulla kulla-tsüaniidi ühendist välja. Seejärel sadestub kuld tahke ainena koos mõnede lisanditega. Pärast reaktsiooni filtreeritakse tahke sade ja töödeldakse edasi. Saadud kulda sisaldav tahke aine sulatatakse puhta kulla saamiseks.

2. Aktiivsöe adsorptsioon (süsinik tselluloosis/CIP-is ja süsinik leostus-/CIL-is)CIP-protsessis aktiveeritakse Süsinik lisatakse suspensioonile pärast leostamisetappi. Suure eripinnaga aktiivsüsi adsorbeerib lahusest kulla-tsüaniidi ühendi. Seejärel eraldatakse süsiniku-kulla ühend suspensioonist sõelumise teel. CIL-protsessis lisatakse aktiivsüsi leostamisprotsessi enda ajal. Kullaga rikastatud süsinik eemaldatakse seejärel süsteemist. Kulla saab süsinikust eraldada tugeva tsüaniidilahuse või muude ekstraheerimisvahendite abil. Pärast ekstraheerimist saab kulla ekstraheerimislahusest kätte selliste meetodite abil nagu elektrolüüsimine või edasine sadestamine.

Rafineerimine

Sadestamise või adsorptsiooni teel saadud kuld ei ole tavaliselt puhas, sisaldades lisandeid nagu teised metallid ja mittemetallid. Kõrge puhtusastmega kulla (tavaliselt 99.9% või kõrgem) saamiseks kasutatakse rafineerimisprotsesse. Üks levinud rafineerimismeetod on elektrolüütiline rafineerimine. Selles protsessis asetatakse ebapuhas kuld anoodiks elektrolüüskambrisse ja kasutatakse puhta kulla katoodi. Kasutatakse sobivat elektrolüüti, näiteks kuldkloriidi lahust. Kui elektrivool läbib elementi, lahustub anoodis olev kuld ja ladestub katoodile. Lisandid jäävad kas elektrolüüti või moodustavad sette kambri põhjas.

Ohutus- ja keskkonnakaalutlused

1. Tsüaniidi toksilisusNaatriumtsüaniid on äärmiselt mürgine. Tsüaniidi sissehingamine, allaneelamine või kokkupuude nahaga võib lõppeda surmaga. Kõik tsüaniidiga seotud toimingud tuleb läbi viia hästi ventileeritavates kohtades ning töötajad peavad kandma sobivaid isikukaitsevahendeid, sealhulgas respiraatoreid, kindaid ja kaitseriietust. Tsüaniidi lekke või kokkupuute korral peaksid olema olemas hädaolukorra lahendamise plaanid.

2. KeskkonnamõjuTsüaniid võib olla keskkonnale kahjulik, kui seda ei käidelda nõuetekohaselt. Jäätmed jäätmetest kulla taastamine Protsess võib sisaldada tsüaniidi jääke. Need jäätmed tuleb ladustada turvalistes kogumispunktides, et vältida tsüaniidi keskkonda sattumist. Enne jäätmetes oleva tsüaniidi lagundamiseks või kõrvaldamiseks saab kasutada töötlemismeetodeid, näiteks keemilist oksüdeerimist või bioloogilist lagundamist. Lisaks on oluline kulla kaevandamise toimingute lähedal asuvate veeallikate range jälgimine, et tagada tsüaniidiga saastumise puudumine.

Järeldus

Naatriumtsüaniidi kasutamine kulla eraldamiseks on keeruline, kuid tõhus protsess. See hõlmab mitut etappi, alates maagi ettevalmistamisest kuni kulla eraldamise ja rafineerimiseni. Kuigi see pakub ülitõhusat viisi kulla eraldamiseks erinevatest allikatest, tuleb hoolikalt hallata sellega seotud ohutus- ja keskkonnariske. Nõuetekohaste protseduuride järgimise, sobiva tehnoloogia kasutamise ja eeskirjade järgimise abil saab kulla eraldamise tööstus jätkata jätkusuutlikku ja vastutustundlikku tegutsemist.