Цианидын уусмалаас алтыг шууд цахилгаанаар баяжуулах

Оршил

Цианидаци нь хүдрээс алт гаргаж авах үндсэн арга байсаар ирсэн. Цианидыг уусгах процессын дараа алт нь цианидын уусмалд агуулагддаг бөгөөд энэ нь жирэмсэн уусгах уусмал гэгддэг. Уламжлал ёсоор нүүрстөрөгчийн адсорбци (жишээлбэл, багана дахь нүүрстөрөгч - CIC процесс) болон цайрын цементжилт (Merrill Crowe процесс) зэрэг аргуудыг энэ уусмалаас алтыг гаргаж авахад ашиглаж ирсэн. Гэсэн хэдий ч цианидын уусмалаас шууд электролиз хийх нь үр ашиг, өртөг, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн хувьд хэд хэдэн давуу талыг санал болгодог ирээдүйтэй хувилбар болж гарч ирсэн.

Шууд цахилгаан хэлхээний зарчим

Шууд электролиз хийх нь электрохимийн процесс юм. Цианидын уусмалаас алт гаргаж авах явцад ауроцианидын цогцолбор ( Au(CN)_2^- ) хэлбэрээр алт агуулсан цианидын уусмалаар цахилгаан гүйдэл дамжуулахад электродууд дээр дараах урвал явагдана:

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

Ауроцианидын цогцолбор дахь алтны ионууд нь электрон авч, катодын гадаргуу дээр металл алт хэлбэрээр хадгалагддаг.

• Анод дээр : Нөхцөл байдлаас хамааран усны исэлдэлт эсвэл уусмал дахь бусад төрлийн бодисын исэлдэлт үүсч болно. Жишээлбэл, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Шууд цахилгаан хэлхээний давуу тал

1. Энгийн байдал : Нүүрстөрөгчийн адсорбци, дараа нь элюци болон электролиз (CIC-ийн хувьд) зэрэг олон үе шаттай процессуудтай харьцуулахад шууд электролиз нь нэгжийн үйл ажиллагааны тоог бууруулдаг. Энэ нь нийт процессын урсгалыг хялбарчилж, ажиллуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар болгодог.

2. Зардал-үр ашиг : Үйл явцын алхамууд цөөн байх тусам хөрөнгө оруулалт болон үйл ажиллагааны зардал буурах боломжтой. Том хэмжээний нүүрстөрөгчийн нөхөн сэргээх байгууламжид хөрөнгө оруулах (CIC-д байдаг шиг) эсвэл их хэмжээний цайрын нунтаг худалдан авах (Merrill Crowe процесст байдаг шиг) шаардлагагүй.

3. Өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн : Алтыг шууд электродоор байрлуулах нь катод дээр өндөр цэвэршилттэй алтны хуримтлал үүсгэдэг. Энэ нь цаашдын өргөн хүрээтэй цэвэршүүлэх процессын хэрэгцээг бууруулж, зардлыг цаашид хэмнэх боломжтой.

4. Байгаль орчны ашиг тус : Меррилл Кроугийн процесст цайрын хэрэглээг хассанаар цайр агуулсан хаягдал бага үүсдэг. Нэмж дурдахад, процессыг хялбаршуулснаар химийн бодисын нийт хэрэглээ болон хаягдлын үүсэлт буурч болзошгүй юм.

Үйл явцын талаар анхаарах зүйлс

1. Уусмалын концентраци : Цианидын уусмал дахь алтны концентраци нь чухал хүчин зүйл юм. Шууд электролизийг алтны агууламжийн өргөн хүрээтэй уусмалд хэрэглэж болох боловч өндөр концентраци нь ерөнхийдөө тунадасжилтын хурдыг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч алтны маш өндөр концентраци нь жигд тунадасжилтыг хангахын тулд тусгай электродын загвар шаардаж болно.

2. Электродын материал : Электродын материалыг сонгох нь чухал юм. Зэвэрдэггүй ган хөвөнг катодын материал болгон ихэвчлэн ашигладаг, учир нь өндөр гадаргуугийн талбай нь алтны хуримтлалыг үр дүнтэй хийх боломжийг олгодог. Анодын хувьд хэмжээст тогтвортой анод (DSA) зэрэг цианидын уусмалд зэврэлтэнд тэсвэртэй материалыг илүүд үздэг.

3. рН ба температур : Цианидын уусмалын рН-ийг сайтар хянах шаардлагатай. Цианидын задралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бага зэрэг шүлтлэг рН-ийг ихэвчлэн хадгалдаг. Уусмалын температур нь электролизийн хурдад нөлөөлж болох бөгөөд өндөр температур нь ерөнхийдөө урвалын хурдыг нэмэгдүүлэхээс гадна цианидын задралын эрсдлийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Процессийн урсгал

1. Уусмал бэлтгэх : Нуруулдан уусгах эсвэл бусад цианидын процессоос үүссэн цианидын уусгах уусмалыг эхлээд урьдчилан боловсруулдаг. Үүнд түдгэлзүүлсэн хатуу бодисыг зайлуулахын тулд шүүх ажиллагаа орж болзошгүй, учир нь эдгээр нь электролизийн процесст саад учруулж, электродуудын хооронд богино холболт үүсгэж болзошгүй.

2. Цахилгаан ялгаруулах элемент : Урьдчилан боловсруулсан уусмалыг дараа нь цахилгаан ялгаруулах элементэд оруулна. Элемент нь анод болон катодоор тоноглогдсон. Цахилгаан гүйдэл өгөхөд катод дээр алт хуримтлагдаж эхэлдэг.

3. Алтны нөхөн сэргээлт : Катод дээр хангалттай хэмжээний алт хуримтлагдсаны дараа катодыг эсээс гаргаж авдаг. Катодын материалын шинж чанараас хамааран алтыг катодоос механик эсвэл химийн аргаар салгаж болно. Дараа нь хуулсан алтыг өндөр цэвэршилттэй алт гаргаж авахын тулд цаашид цэвэршүүлдэг.

Сорилтууд ба ирээдүйн төлөв байдал

1. Цианидын менежмент : Шууд электролиз хийх нь давуу талтай боловч алт олборлох үйл явцад цианидыг ашиглах нь байгаль орчин, аюулгүй байдлын эрсдэлийг дагуулж байна. Ирээдүйн судалгаагаар шууд электролиз хийх аргыг өөр, хор багатай уусгах аргуудтай нэгтгэхэд анхаарлаа төвлөрүүлж магадгүй юм.

2. Эрчим хүчний хэрэглээ : Цахилгаан ялгах үйл явц нь ихээхэн хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаарддаг. Илүү эрчим хүчний хэмнэлттэй электродын материал, эсийн загварыг боловсруулах нь идэвхтэй судалгааны чиглэл юм.

3. Өргөтгөх боломж : Бусад шинээр гарч ирж буй технологийн нэгэн адил лабораторийн хэмжээний үйл ажиллагаанаас үйлдвэрлэлийн хэмжээний үйл ажиллагаа руу шууд цахилгаан ялалтыг өргөжүүлэх ажлыг тогтвортой гүйцэтгэл, өртгийн үр ашгийг хангахын тулд сайтар оновчтой болгох шаардлагатай.

Цианидын уусмалаас алтыг шууд цахилгаан аргаар ялгах нь алт олборлох салбарт технологийн томоохон дэвшил болж байна. Одоо байгаа бэрхшээлүүдийг шийдвэрлэхийн тулд цаашид судалгаа, хөгжүүлэлт хийснээр ойрын ирээдүйд алт олборлох гол арга болох боломжтой .