Izravno elektrodobivanje zlata iz otopine cijanida

Uvod

Cijanizacija je dugo bila primarna metoda za ekstrakciju zlata iz ruda. Nakon cijanid procesu ispiranja, zlato je prisutno u otopina cijanida, poznat kao otopina za ispiranje nakon prenatalnog ispiranja. Tradicionalno, metode poput ugljen Za dobivanje zlata iz ove otopine korištena je adsorpcija (kao što je postupak ugljika u koloni - CIC) i cementacija cinkom (Merrill Crowe postupak). Međutim, izravno elektrolitičko dobivanje iz otopina cijanida pojavilo se kao obećavajuća alternativa, nudeći nekoliko prednosti u smislu učinkovitosti, troškova i utjecaja na okoliš.

Načelo izravnog elektrodobivanja

Izravno elektrodobivanje je elektrokemijski proces. U kontekstu vađenje zlata iz otopina cijanida, kada se električna struja propusti kroz otopinu cijanida koja sadrži zlato u obliku aurocijanidnih kompleksa (Au(CN)_2^-), na elektrodama se događaju sljedeće reakcije:

• Na katodi: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Zlatni ioni u aurocijanidnom kompleksu dobivaju elektron i talože se kao metalno zlato na površini katode.

• Na anodi: Ovisno o uvjetima, može doći do oksidacije vode ili oksidacije drugih vrsta u otopini. Na primjer, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Prednosti Direct Electrowinninga

1. Jednostavnost: U usporedbi s višestupanjskim procesima kao što je adsorpcija ugljika praćena eluiranjem i elektrodobivanjem (u slučaju CIC-a), izravno elektrodobijanje smanjuje broj jediničnih operacija. Ovo pojednostavljuje cjelokupni tijek procesa, olakšavajući rad i održavanje.

2. Isplativost: S manje koraka procesa, postoji potencijal za niže kapitalne i operativne troškove. Nema potrebe za ulaganjem u velika postrojenja za regeneraciju ugljika (kao u CIC-u) ili kupnjom velikih količina cinkovog praha (kao u Merrill Crowe procesu).

3. Proizvod visoke čistoće: Izravno elektrotaloženje zlata može rezultirati talogom zlata visoke čistoće na katodi. To može smanjiti potrebu za opsežnim procesima rafiniranja nizvodno, dodatno smanjujući troškove.

4. Prednosti za okoliš: Eliminacijom upotrebe cinka u Merrill Crowe procesu, manje je stvaranja otpada koji sadrži cink. Osim toga, pojednostavljenje procesa može dovesti do smanjenja ukupne upotrebe kemikalija i stvaranja otpada.

Razmatranja procesa

1. Koncentracija otopine: Koncentracija zlata u otopini cijanida je ključni faktor. Dok se izravno elektrodobivanje može primijeniti na otopine sa širokim rasponom koncentracija zlata, veće koncentracije općenito rezultiraju bržim stopama taloženja. Međutim, vrlo visoke koncentracije zlata mogu zahtijevati posebne dizajne elektroda kako bi se osiguralo ravnomjerno taloženje.

2. Materijali elektroda: Izbor materijala za elektrode je važan. Vuna od nehrđajućeg čelika često se koristi kao katodni materijal zbog svoje velike površine, što omogućuje učinkovito taloženje zlata. Za anodu se preferiraju materijali koji su otporni na koroziju u otopini cijanida, kao što su dimenzionalno stabilne anode (DSA).

3. pH i temperatura: pH otopine cijanida treba pažljivo kontrolirati. Obično se održava blago alkalna pH vrijednost kako bi se spriječilo raspadanje cijanida. Temperatura otopine također može utjecati na brzinu elektrodobivanja, pri čemu više temperature općenito povećavaju brzinu reakcije, ali također potencijalno povećavaju rizik od razgradnje cijanida.

Tijek procesa

1. Priprema rješenja: Napredna otopina za ispiranje iz hrpe ili drugih procesa cijanizacije najprije se podvrgava prethodnoj obradi. To može uključivati ​​filtraciju za uklanjanje suspendiranih krutih tvari, budući da one mogu ometati proces elektrodobivanja i uzrokovati kratke spojeve između elektroda.

2. Electrowinning Cell: Prethodno tretirana otopina se zatim dovodi u ćeliju za elektrolijevanje. Ćelija je opremljena anodom i katodom. Primjenom električne struje zlato se počinje taložiti na katodi.

3. Povrat zlata: Nakon što se na katodi taloži dovoljna količina zlata, katoda se uklanja iz ćelije. Zlato se može skinuti s katode mehanički ili kemijski, ovisno o prirodi materijala katode. Ogoljeno zlato se zatim dalje rafinira kako bi se dobilo zlato visoke čistoće.

Izazovi i budući izgledi

1. Upravljanje cijanidom: Iako izravno elektrodobivanje nudi prednosti, uporaba cijanida u cjelokupnom procesu ekstrakcije zlata još uvijek predstavlja ekološke i sigurnosne rizike. Buduća bi se istraživanja mogla usredotočiti na integraciju izravnog elektrodobivanja s alternativnim, manje toksičnim metodama ispiranja.

2. Potrošnja energije: Proces elektrodobivanja zahtijeva značajnu količinu električne energije. Razvoj energetski učinkovitijih elektrodnih materijala i dizajna ćelija je područje aktivnog istraživanja.

3. skalabilnost: Kao i kod svake tehnologije u nastajanju, povećanje izravnog elektroprepariranja od laboratorijskih do industrijskih operacija treba pažljivo optimizirati kako bi se osigurala dosljedna izvedba i troškovna učinkovitost.

Izravno elektrodobivanje zlata iz otopina cijanida predstavlja značajan tehnološki napredak u rudarskoj industriji zlata. S daljnjim istraživanjem i razvojem za rješavanje postojećih izazova, ima potencijal postati dominantna metoda za iskorištenje zlata u bliskoj budućnosti.