Syanidointikullan uuttoprosessi ja sinkkijauheen korvaaminen

Perinteinen syanidointiin perustuva kullan uuttoprosessi koostuu pääasiassa kolmesta päävaiheesta: liuotuksesta, pesusta ja korvaamisesta (saostuksesta).

1. Liuotus

Liuotus on prosessi, jossa malmin kiinteä kulta liukenee happea sisältävään syanidiliuokseen. Tällä hetkellä prosessi, laitteet, hallinta ja toiminta ovat kehittyneet yhä kehittyneemmiksi. Kuten aiemmin mainittiin, kullan liukeneminen happea sisältävään syanidiliuokseen on pohjimmiltaan sähkökemiallinen korroosioprosessi.

Liuotusprosessissa käytetään kahdenlaisia ​​reagensseja: syanideja ja suojaavia emäksiä.

(1) Syanidit

Teollisuudessa kullan syanidointiliuotuksessa yleisesti käytettyjä syanideja ovat kaliumsyanidi (KCN), natriumsyanidi (NaCN), kalsiumsyanidi [Ca(CN)₂] ja ammoniumsyanidi (NH₄CN).

Natriumsyanidi on yleisimmin tuotannossa käytetty syanidi. Se on erittäin myrkyllistä valkoista jauhetta, ja kaupallinen natriumsyanidi puristetaan yleensä palloiksi tai lohkoiksi.

Syanidisulaa käytetään teollisesti myös liuotusreagenssina. Se on seos, joka muodostuu sulattamalla kalsiumsyanidin, suolan ja koksin yhdistelmää sähköuunissa. Sen lisäksi, että se sisältää 40–45 % Ca(CN)₂:ta ja NaCN:ää, se sisältää myös joitakin syanidointiprosessille haitallisia epäpuhtauksia, kuten liukoisia sulfideja, hiiltä ja joitakin liukenemattomia epäpuhtauksia. Sen etuna on alhainen hinta, mutta annostus on suuri, noin 2–2.5 kertaa suurempi kuin natriumsyanidilla . Haitallisten epäpuhtauksien vaikutuksen poistamiseksi syanidisulaa käytettäessä on suoritettava esikäsittely. Käsittelymenetelmiin kuuluu voimakas ravistelu ilmalla tai sopivan määrän lyijysuolan lisääminen liuokseen.

Teoriassa vain 0.5 g natriumsyanidia tarvitaan liuottamaan 1 g Au:ta. Todellisessa tuotannossa syanidin kulutus on kuitenkin 20–200 kertaa teoreettista määrää suurempi tai jopa suurempi. Kulutuksen määrä riippuu pääasiassa malmin muiden syanidin kanssa reagoivien komponenttien pitoisuudesta.

2. Pesu

Pesu on prosessi, jossa malmihiukkasten pinta ja liuennut kulta huuhdellaan vedellä kiinteän aineen ja nesteen erottamiseksi, jotta kultaa sisältävä liuos saadaan talteen liuotuksen jälkeen.

3. Vaihto

Korvaaminen on prosessi, jossa sinkkijauhetta käytetään kullan pelkistämiseen ja saostamiseen kultaa sisältävästä liuoksesta, jolloin kulta saadaan talteen. 20-luvulta lähtien kullan talteenotto syanidimassasta käsittää ensin massan pesun, sitten tiineen liuoksen kirkastamisen ja kaasunpoiston. Kullan saostaminen kirkastetusta tiineen liuoksesta on aina tehty sinkkijauheen korvausmenetelmällä . 1960-luvulta lähtien "hiili massassa" -menetelmä, jossa aktiivihiiltä lisätään massaan, on kehittynyt nopeasti. Ioninvaihtimien soveltamista koskevan tutkimuksen myötä ioninvaihtohartsien käyttö kullan adsorboimiseksi syanidiliuoksista tai syanidimassasta on myös saanut tärkeän käytännön arvon. Jonkin verran tutkimusta on tehty myös kullan liuotinuutosta syanidiliuoksista. Kun rikkihappoa lisätään syanidikultaa sisältävään liuokseen, isoamyylialkoholia voidaan käyttää kullan uuttamiseen, ja uuttonopeus kasvaa rikkihappopitoisuuden kasvaessa. Esimerkiksi uuttamalla 2 mol/l rikkihappoliuoksessa kulta voidaan erottaa myös epäpuhtauksista, kuten arseenista ja raudasta. Oksialkoksifosfaatin käyttäminen kullan uuttamiseen syanaatti-emäksisistä liuoksista on saavuttanut tyydyttäviä uuttoindikaattoreita, ja natriumsulfiitin käyttäminen takaisinuuttoon on myös antanut hyviä tuloksia, ja niin edelleen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että syanidointiin perustuvalla kullan uuttoprosessilla on pitkä historia ja jatkuva kehitys. Eri menetelmillä ja reagensseilla on omat ominaisuutensa ja sovellusskenaarionsa, ja teollisuus tutkii ja innovoi jatkuvasti parantaakseen kullan uuton tehokkuutta ja taloudellisuutta samalla varmistaen ympäristönsuojelun ja turvallisuuden.