시안화물 용액으로부터 금의 직접 전기 추출

개요

사이안화는 오랫동안 광석에서 금을 추출하는 주요 방법이었습니다. 시안화물 침출 과정에서 금이 존재합니다. 시안화물 용액임신한 거머리 용액으로 알려져 있습니다. 전통적으로 다음과 같은 방법들이 사용되었습니다. 탄소 흡착(예: 탄소 컬럼 흡착법 - CIC 공정) 및 아연 시멘테이션(메릴 크로우 공정)은 이러한 용액에서 금을 회수하는 데 사용되어 왔습니다. 그러나 시안화물 용액에서 직접 전해 채취하는 방법은 효율성, 비용 및 환경 영향 측면에서 여러 가지 이점을 제공하는 유망한 대안으로 떠오르고 있습니다.

직접 전기 제련의 원리

직접 전기 제련은 전기 화학적 공정입니다. 금 추출 시안화물 용액에서 전류를 시안화물 용액에 통과시키면 금이 오로시안화물 복합체 형태로 생성됩니다.금(CN)_2^-), 전극에서 다음과 같은 반응이 발생합니다.

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

오로시아나이드 복합체 내의 금 이온은 전자를 얻어 음극 표면에 금속 금으로 증착됩니다.

• 양극에서: 조건에 따라 용액 내 물 산화 또는 다른 종의 산화가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 2H_2O \오른쪽 화살표 O_2 + 4H^+ + 4e^-

직접 전기 제련의 장점

1. 간단: 탄소 흡착 후 용출 및 전기 제련(CIC의 경우)과 같은 다단계 공정과 비교했을 때, 직접 전기 제련은 단위 작업의 수를 줄입니다. 이는 전체 공정 흐름을 단순화하여 운영 및 유지 관리를 더 쉽게 만듭니다.

2. 비용 효율성: 공정 단계가 적기 때문에 자본 및 운영 비용을 낮출 가능성이 있습니다. 대규모 탄소 재생 시설(CIC와 같이)에 투자하거나 대량의 아연 분말(Merrill Crowe 공정과 같이)을 구매할 필요가 없습니다.

3. 고순도 제품: 금의 직접 전착은 음극에 고순도 금 증착을 초래할 수 있습니다. 이는 하류에서 광범위한 정제 공정의 필요성을 줄여 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.

4. 환경 적 이익: Merrill Crowe 공정에서 아연 사용을 없애면 아연 함유 폐기물 발생이 줄어듭니다. 또한 공정을 단순화하면 전체 화학 물질 사용량과 폐기물 발생이 감소할 수 있습니다.

프로세스 고려 사항

1. 용액 농도: 시안화물 용액의 금 농도는 중요한 요소입니다. 직접 전해 제련은 광범위한 금 농도의 용액에 적용할 수 있지만, 농도가 높을수록 일반적으로 증착 속도가 빨라집니다. 그러나 금 농도가 매우 높으면 균일한 증착을 보장하기 위해 특수 전극 설계가 필요할 수 있습니다.

2. 전극재료: 전극 재료의 선택이 중요합니다. 스테인리스 스틸 울은 종종 높은 표면적을 가진 음극 재료로 사용되어 효율적인 금 증착을 가능하게 합니다. 양극의 경우, 치수 안정 양극(DSA)과 같이 시안화물 용액에서 부식에 강한 재료가 선호됩니다.

3. pH 및 온도: 시안화물 용액의 pH는 신중하게 제어해야 합니다. 일반적으로 시안화물 분해를 방지하기 위해 약간 알칼리성 pH를 유지합니다. 용액의 온도는 또한 전해 제련 속도에 영향을 줄 수 있으며, 일반적으로 온도가 높을수록 반응 속도가 증가하지만 잠재적으로 시안화물 분해 위험도 증가합니다.

프로세스 흐름

1. 솔루션 준비: 힙 리칭 또는 기타 사이안화 공정에서 나온 임신 사이안화물 리칭 용액은 먼저 전처리를 거칩니다. 여기에는 전해 제련 공정을 방해하고 전극 사이에 단락을 일으킬 수 있으므로 부유 고형물을 제거하기 위한 여과가 포함될 수 있습니다.

2. 전기 제련 셀: 사전 처리된 용액은 그 다음 전기 제련 셀에 공급됩니다. 셀에는 양극과 음극이 장착되어 있습니다. 전류가 가해지면 금이 음극에 침전되기 시작합니다.

3. 금 회복: 충분한 양의 금이 음극에 증착되면 음극이 셀에서 제거됩니다. 금은 음극 재료의 특성에 따라 기계적 또는 화학적으로 음극에서 제거될 수 있습니다. 그런 다음 제거된 금은 고순도 금을 얻기 위해 추가로 정제됩니다.

도전과 미래 전망

1. 시안화물 관리: 직접 전기 제련은 이점을 제공하지만, 전반적인 금 추출 공정에서 시안화물을 사용하면 여전히 환경 및 안전 위험이 있습니다. 향후 연구는 직접 전기 제련과 대체적이고 독성이 덜한 침출 방법을 통합하는 데 중점을 둘 수 있습니다.

2. 에너지 소비: 전해 제련 공정에는 상당한 양의 전기 에너지가 필요합니다. 에너지 효율이 더 높은 전극 재료와 셀 설계를 개발하는 것은 활발한 연구 분야입니다.

3. 확장성: 모든 새로운 기술과 마찬가지로, 실험실 규모에서 산업 규모 운영으로 직접 전기 제련을 확장하려면 일관된 성능과 비용 효율성을 보장하기 위해 신중하게 최적화해야 합니다.

시안화물 용액에서 금을 직접 전기 추출하는 것은 금 채굴 산업에서 중요한 기술적 발전을 나타냅니다. 기존의 과제를 해결하기 위한 추가 연구 및 개발을 통해 지배적인 방법이 될 가능성이 있습니다. 금 회수 가까운 미래에.