Hidrometalurgiaren prozesu osoa: zianuroaren lixibiaziotik elektrolisira

Metalurgiaren eremu modernoan, Hidrometalurgia metalen erauzketan eta finketan funtsezko posizioa hartzen du bere abantaila paregabeengatik. Zer sekretu daude mineraletik purutasun handiko metalera eraldatzeko atzean? Gaur, sakondu dezagun hidrometalurgiaren prozesu osoa, lixibiaziotik hasi eta elektrolisiraino, funtsezko hamabi galderaren bitartez.

1. Zer da hidrometalurgia?

Hidrometalurgia, termino sinpleetan, lixibiazio-agenteak erabiltzen dituen prozesu bat da, mineral, kontzentratu, kaltzio eta beste material batzuetako osagai metaliko baliotsuak disoluzioetan disolbatzeko. Ondoren, metalak atera, bereizi eta disoluzioetatik aberasten dira metodo kimiko eta fisiko batzuen bidez. Pirometalurgia tradizionala ez bezala, hidrometalurgiak soluzio-ingurunean funtzionatzen du batez ere, energia-kontsumo txikia eta ingurumen-kutsadura murriztua dituena.

2. Zeintzuk dira lixibiazioaren helburuak eta erabili ohi diren lixibiatzeko metodoak?

Lixibiazioaren helburua metal baliotsuak ganga-meetatik bereiztea eta ioi moduan metalak disoluzioetan disolbatzea da. Lixibiatzeko ohiko metodoen artean azidoa lixibiatzea dago. Adibidez, kobre-mineak azido sulfurikoarekin lixibiatzen dira kobrea kobre-ioi moduan disolbatzeko. Lixibiazio alkalinoa bauxita sodio hidroxidoaren soluzioarekin tratatzeko erabiltzen da aluminioa ateratzeko. Ura lixibiatzea egokia da ur disolbagarritasun ona duten gatz motako mineral batzuetarako, hala nola, glauber-en gatza erauzteko.

3. Zer faktorek eragiten dute lixibiazio-tasan lixibiazio-prozesuan?

Faktore nagusiak lixibiatzeko agentearen kontzentrazioa dira. Orokorrean, zenbat eta kontzentrazio handiagoa izan, orduan eta handiagoa da lixibiazio-tasa. Dena den, kontzentrazio handiegiak kostuak eta geroko prozesatzeko zailtasunak handitu ditzake. Tenperatura: tenperatura behar bezala handitzeak erreakzio-abiadura bizkortu eta lixibiazio-tasa hobetu dezake, baina gehiegizko tenperaturak energia-kontsumoa eta ekipoen korrosioa handituko ditu. Mea partikulen tamaina: zenbat eta tamaina txikiagoa izan, orduan eta azalera espezifiko handiagoa izango da eta lixibiazio-erreakzio sakonagoa izango da. Nahastearen intentsitatea: nahaste onak lixibiazio-agentearen eta mineralaren arteko kontaktu osoa berma dezake, masa-transferentzia hobetuz.

4. Nola egiten da solido-likidoen bereizketa mamiarentzat lixibiatu ondoren?

Solido-likidoen bereizketa metodo arruntak filtrazioa dira. Hutseko iragazkiak eta plaka-eta-marko-iragazki-prentak erabiltzen dira iragazki-erdian zehar partikula solidoak atzemateko eta likidoa igarotzen uzteko. Sedimentazioa: partikula solidoak grabitatearen edo indar zentrifugoaren eraginpean finkatzen uzten dira. Adibidez, lodigarrietan, mamia poliki-poliki bolumen handiko gailu batean finkatzen da. Gainezka gainezka egiten da, eta beheko geruza lodiko minda gehiago prozesatzen da. Bereizketa zentrifugoa: Abiadura handiko biraketak sortutako indar zentrifugoa erabiltzen da solido - likido bereizketa lortzeko, hau da, partikula finak bereizteko egokia.

5. Zein da disoluzio-araztearen helburua eta zeintzuk dira ohiko arazketa-metodoak?

Disoluzio-arazteak lixibiatuen ezpurutasunak kentzea du helburu, ondorengo metalen erauzketan interferentziak saihesteko. Ohiko metodoen artean prezipitazio kimikoa daude. Prezipitatzaileak gehitzen dira ezpurutasun ioien hauspeakada sortzeko. Adibidez, sodio sulfuroa gehitzen da ioi metal astunak hauspeatzeko. Ioi-truke-metodoa: Ioi-trukerako erretxinak disoluzioko ioiekin trukatzeko erabiltzen dira ezpurutasun ioiak kentzeko. Disolbatzaileen erauzketa: solutuen disolbagarritasun desberdintasunean oinarrituta nahasi ezin diren bi fasetan, xede-metala fase organikora ateratzen da ezpurutasunetatik bereizteko.

6. Zein da disolbatzaileen erauzketa-printzipioa eta nola hautatu erauzgarri egokia?

Disolbatzaileen erauzketa-printzipioa fase organikoaren eta ur-fasearen arteko solutuen banaketa-koefizienteen aldea erabiltzea da, solutuak ur-fasetik fase organikora transferitzea ahalbidetuz. Erauzketa-erauzketa aukeratzerakoan, kontuan hartu behar da xede-metalarekiko duen selektibitate handia, hots, xede-metalarekiko erauzte-gaitasun handia duela eta ezpurutasunentzat erauzteko gaitasun ahula. Erauzketa-ahalmen handia izan behar du metal kopuru handi bat modu eraginkorrean ateratzeko. Era berean, egonkortasun kimiko ona izan behar du, ez da erraz deskonposatu, ur-fasearekin nahastezina izan eta dentsitate-diferentzia egokia izan behar du faseak erraz bereizteko. Gainera, kostua eta erabilgarritasuna kontuan hartu behar dira.

7. Zein da stripping-aren eginkizuna eta nola erlazionatzen da erauzketarekin?

Stripping erauzitako metala fase organikora itzultzeko fase urtsura itzultzeko prozesua da. Erauzketa osatzen du. Erauzketa metalak aberasten eta bereizten ditu, eta erauzketak, berriz, metal aberastua fase organikotik ateratzen du, kontzentrazio handiko metal-soluzio bat lortzeko, gero elektrolisirako edo beste prozesatzeko. Erauzketa-agentearen mota, kontzentrazioa eta pH-balioa egokituz, metalen erauzketa eraginkorra lor daiteke.

8. Zer da elektroirabazia (jadatze elektrolitikoa) eta zein da bere printzipioa?

Elektroirabazpena disoluzio batean metalezko ioiak murrizten diren eta korronte zuzenaren eraginez katodoan metatzen diren prozesu bat da. Kobrearen elektroirabaziaren adibidetzat hartuta, kobre sulfatoaren disoluzio batean, korronte zuzena aplikatzen denean, kobre ioiak elektroiak irabazten dituzte katodoan, kobre metalikora murrizten dira eta katodoaren plakan metatzen dira. Anodoan, uraren oxidazio-erreakzio bat gertatzen da, oxigenoa sortuz. Hidrometalurgian purutasun handiko metalak lortzeko urrats erabakigarria da.

9. Zer faktorek eragiten dute egungo eraginkortasuna eta metalaren kalitatea elektrolisi prozesuan?

Korrontearen eraginkortasuna eragiten duten faktoreak elektrolitoaren tenperatura dira. Tenperatura handiegiek alboko erreakzioak areagotu eta korrontearen eraginkortasuna murriztuko dute. Korronte-dentsitatea: korronte-dentsitate handiegia zein baxuegia korronte-dentsitatea desegokia da korronte-eraginkortasunerako, eta tarte optimoa dago. Ezpurutasun-edukia: purutasun-ioiek lehiakortasun erreakzioak jasan ditzakete elektrodoetan, korrontearen eraginkortasuna murriztuz. Metalen kalitatea eragiten duten faktoreak elektrolitoaren konposizioa dira. Gehigarrien motak eta edukiak metalaren kristalaren morfologian eragina izan dezake. Elektrodoaren materiala eta gainazalaren egoera: elektrodo leun eta lauak kalitate handiko metalen deposizio uniformea ​​lortzeko lagungarriak dira. Elektrolisi-denbora eta egonkortasun operatiboa: funtzionamendu-baldintza egonkorrak metalaren kalitatearen egonkortasuna berma dezakete.

10. Nola sortzen da lohi anodoa eta zer erabilera ditu?

Elektrolisi prozesuan, metalak anodoan disolbatzeaz gain, ezpurutasun disolbaezin batzuek, hala nola, urrea, zilarra eta platinoa bezalako metal preziatuak, eta beste ezpurutasun batzuek anodo-loka eta hauspeakada sortzen dituzte. Anodo-lohia bigarren mailako baliabide garrantzitsua da. Bertatik hainbat metal preziatu berreskura daitezke. Esate baterako, urrea, zilarra, etab., kobre elektrolisiaren anodo lohitik atera daitezke prozesatzeko teknologia batzuen bidez, eta horrek balio ekonomiko oso handia du.

11. Nola lortu ingurumena babestea eta baliabideak birziklatzea hidrometalurgia prozesu osoan?

Ingurumenaren babesari dagokionez, hondakin-urak, hondakin-gasak eta hondakin-hondarrak isurpen-arauak betetzeko tratatzen dira. Hondakin-uren tratamendurako, neutralizazioa, prezipitazioa eta ioi-trukea bezalako metodoak erabiltzen dira metal astunak eta substantzia kaltegarriak kentzeko. Hondakin-gasa arazteko ekipoen bidez sufre dioxidoa bezalako kutsatzaileak kentzeko araztzen dira. Baliabideen birziklapenari dagokionez, bigarren mailako tratamendua egiten da lixibiazio-hondakinetan eta anodo-lohietan balio handiko metalak berreskuratzeko. Agortutako elektrolitoa araztu eta birziklatzeko birziklatzen da.

12. Zeintzuk dira hidrometalurgiaren etorkizuneko garapen joerak?

Etorkizunean, hidrometalurgia berdea, eraginkorra eta adimentsua izateko garatuko da. Energia-kontsumoa eta kutsadura murrizteko, ingurumena errespetatzen duten eta eraginkorragoak diren agente lixibatzaile eta erauzgarrien ikerketa eta garapena egingo da. Automatizazio aurreratuak eta teknologia adimendunak erabiliko dira produkzio-prozesuaren kontrol eta optimizazio zehatza lortzeko, ekoizpenaren eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea hobetuz. Aplikazio-eremuak zabalduko dira, hala nola, hondakin elektronikoak eta itsaso sakoneko mineralak bezalako baliabide berrietatik metalak erauztea.

Hamabi galdera hauen bitartez, lixibiaziotik elektrolisira hidrometalurgiaren prozesu osoaren ulermen nahiko zabala lortu dugu. Teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, hidrometalurgiak are paper handiagoa izango du metalen erauzketa arloan, garapen ekonomikoari eta baliabideen erabilera arrazionalari lagunduz.