Az arany közvetlen elektronyerése cianid oldatból

Bevezetés

A cianidálás régóta az elsődleges módszer az arany ércekből történő kinyerésére. Miután a cianid kimosódási folyamat, az arany jelen van a cianid oldat, amelyet terhes kioldási oldatként ismernek. Hagyományosan olyan módszereket alkalmaztak, mint a Szén Az arany kinyerésére ebből az oldatból adszorpciót (például a szén-oszlopban - CIC eljárás) és cinkcementációt (Merrill Crowe eljárás) alkalmaztak. Azonban a cianidoldatokból történő közvetlen elektrolitos kinyerés ígéretes alternatívának bizonyult, számos előnnyel a hatékonyság, a költségek és a környezeti hatások tekintetében.

A közvetlen elektronyerés elve

A közvetlen elektrokémiai nyersanyag elektrokémiai folyamat. összefüggésében aranykitermelés cianidoldatokból, amikor az aranyat tartalmazó cianid oldaton elektromos áramot vezetnek át aurocianid komplexek formájában (Au(CN)_2^-), a következő reakciók mennek végbe az elektródákon:

• A katódon: Au(CN)_2^- + e^- \jobbra nyíl Au + 2CN^-

Az aurocianid komplexben lévő aranyionok egy elektront kapnak, és fémaranyként rakódnak le a katód felületén.

• Az anódnál: A körülményektől függően vízoxidáció vagy az oldatban lévő egyéb anyagok oxidációja fordulhat elő. Például, 2H_2O \jobbra nyíl O_2 + 4H^+ + 4e^-

A közvetlen elektronyerés előnyei

1. Egyszerűség: A többlépcsős eljárásokkal, mint például a szén adszorpciója, majd az eluálás és az elektrolizáló (CIC esetén), a közvetlen elektro-vindizálás csökkenti az egységműveletek számát. Ez leegyszerűsíti a teljes folyamatfolyamatot, megkönnyítve a működést és a karbantartást.

2. Költséghatékonyság: Kevesebb folyamatlépéssel alacsonyabb tőke- és működési költségekre van lehetőség. Nincs szükség nagyszabású szén-regeneráló létesítményekbe való beruházásra (mint a CIC-ben), vagy nagy mennyiségű cinkpor vásárlására (mint a Merrill Crowe eljárásnál).

3. Nagy tisztaságú termék: Az arany közvetlen elektrokémiai lerakódása nagy tisztaságú aranylerakódást eredményezhet a katódon. Ez csökkentheti a későbbi, kiterjedt finomítási folyamatok szükségességét, és további költségeket takaríthat meg.

4. Környezeti előnyök: A Merrill Crowe eljárásban a cink használatának megszüntetésével kevesebb cinktartalmú hulladék keletkezik. Ezenkívül a folyamat egyszerűsítése a vegyszerhasználat és a hulladékképződés csökkenéséhez vezethet.

Eljárási szempontok

1. Oldatkoncentráció: Az arany koncentrációja a cianidoldatban döntő tényező. Míg a közvetlen elektro-windelés széles aranykoncentráció-tartományú oldatoknál alkalmazható, a magasabb koncentrációk általában gyorsabb lerakódási sebességet eredményeznek. Azonban nagyon magas aranykoncentráció esetén speciális elektródákra lehet szükség az egyenletes lerakódás biztosításához.

2. Elektróda anyagok: Az elektródák anyagának megválasztása fontos. A rozsdamentes acélgyapot gyakran használják katódanyagként nagy felülete miatt, ami lehetővé teszi a hatékony aranyleválasztást. Az anódhoz előnyben részesítjük azokat az anyagokat, amelyek ellenállnak a cianidoldatban lévő korróziónak, például a méretstabil anódokat (DSA).

3. pH és hőmérséklet: A cianid oldat pH-ját gondosan ellenőrizni kell. Az enyhén lúgos pH-t jellemzően fenntartják, hogy megakadályozzák a cianid lebomlását. Az oldat hőmérséklete is befolyásolhatja az elektrominisztráció sebességét, a magasabb hőmérséklet általában növeli a reakciósebességet, de potenciálisan növeli a cianid lebomlásának kockázatát is.

Folyamatábra

1. Megoldás előkészítése: A kupacos kilúgozásból vagy más cianidozási folyamatokból származó terhes cianidos kilúgozó oldatot először előkezelésnek vetik alá. Ez magában foglalhatja a szűrést a lebegő szilárd anyagok eltávolítására, mivel ezek megzavarhatják az elektrolízis folyamatát, és rövidzárlatot okozhatnak az elektródák között.

2. Electrowinning Cell: Az előkezelt oldatot ezután betáplálják az elektronyerő cellába. A cella anóddal és katóddal van felszerelve. Amikor elektromos áramot alkalmazunk, az arany elkezd lerakódni a katódon.

3. Arany helyreállítása: Ha elegendő mennyiségű arany került a katódra, a katódot eltávolítják a cellából. Az arany a katódról a katód anyagának jellegétől függően mechanikusan vagy kémiai úton távolítható el. A lecsupaszított aranyat ezután tovább finomítják, hogy nagy tisztaságú aranyat kapjanak.

Kihívások és jövőbeli kilátások

1. Ciánkezelés: Bár a közvetlen elektromotoros nyersanyag használata előnyökkel jár, a cianid használata az aranykitermelés általános folyamatában továbbra is környezeti és biztonsági kockázatokat rejt magában. A jövőbeli kutatások középpontjában a közvetlen elektro-wining alternatív, kevésbé mérgező kilúgozási módszerekkel való integrálása állhat.

2. Energiafogyasztás: Az elektromosító eljárás jelentős mennyiségű elektromos energiát igényel. Az energiahatékonyabb elektródaanyagok és cellatervek fejlesztése aktív kutatási terület.

3. Bővíthetőség: Mint minden feltörekvő technológiánál, a közvetlen elektromos nyerésnek a laboratóriumi léptékűtől az ipari méretű műveletekig történő növelését gondosan optimalizálni kell az egyenletes teljesítmény és költséghatékonyság biztosítása érdekében.

Az arany cianidoldatokból történő közvetlen elektromos nyerése jelentős technológiai előrelépést jelent az aranybányászatban. A meglévő kihívások kezelésére irányuló további kutatás és fejlesztés révén megvan a lehetőség arra, hogy domináns módszerré váljon arany visszaszerzése a közeljövőben.