Electrowinning Emas secara terus daripada Penyelesaian Sianida

Pengenalan

Sianidasi telah lama menjadi kaedah utama untuk mengekstrak emas daripada bijih. Selepas sianida proses larut lesap, emas terdapat dalam larutan sianida, known as the pregnant leach solution. Traditionally, methods like Carbon adsorption (such as the Carbon-in-Column - CIC process) and zinc cementation (Merrill Crowe process) have been used to recover gold from this solution. However, direct electrowinning from cyanide solutions has emerged as a promising alternative, offering several advantages in terms of efficiency, cost, and environmental impact.

Prinsip Pemenang Elektrik Langsung

Pemenang elektrik secara langsung ialah proses elektrokimia. Dalam konteks perahan emas daripada larutan sianida, apabila arus elektrik dialirkan melalui larutan sianida yang mengandungi emas dalam bentuk kompleks aurosianida (Au(CN)_2^-), tindak balas berikut berlaku pada elektrod:

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

Ion emas dalam kompleks aurosianida memperoleh elektron dan dimendapkan sebagai emas logam pada permukaan katod.

• Pada anod: Bergantung kepada keadaan, pengoksidaan air atau pengoksidaan spesies lain dalam larutan mungkin berlaku. Sebagai contoh, 2H_2O \anak panah kanan O_2 + 4H^+ + 4e^-

Kelebihan Direct Electrowinning

1. Kesederhanaan: Berbanding dengan proses berbilang langkah seperti penjerapan karbon diikuti oleh elusi dan electrowinning (dalam kes CIC), electrowinning langsung mengurangkan bilangan operasi unit. Ini memudahkan aliran proses keseluruhan, menjadikannya lebih mudah untuk dikendalikan dan diselenggara.

2. Kos - keberkesanan: Dengan langkah proses yang lebih sedikit, terdapat potensi untuk modal dan kos operasi yang lebih rendah. Tidak perlu melabur dalam kemudahan penjanaan semula karbon berskala besar (seperti dalam CIC) atau membeli serbuk zink dalam kuantiti yang banyak (seperti dalam proses Merrill Crowe).

3. Produk Ketulenan Tinggi: Elektrodeposisi langsung emas boleh mengakibatkan deposit emas ketulenan tinggi pada katod. Ini boleh mengurangkan keperluan untuk proses penapisan yang meluas di hiliran, seterusnya menjimatkan kos.

4. Faedah Alam Sekitar: Dengan menghapuskan penggunaan zink dalam proses Merrill Crowe, terdapat kurang penjanaan zink yang mengandungi bahan buangan. Selain itu, penyederhanaan proses boleh membawa kepada pengurangan dalam keseluruhan penggunaan bahan kimia dan penjanaan sisa.

Pertimbangan Proses

1. Kepekatan Penyelesaian: Kepekatan emas dalam larutan sianida merupakan faktor penting. Walaupun menang elektrik langsung boleh digunakan pada penyelesaian dengan pelbagai kepekatan emas, kepekatan yang lebih tinggi biasanya menghasilkan kadar pemendapan yang lebih cepat. Walau bagaimanapun, kepekatan emas yang sangat tinggi mungkin memerlukan reka bentuk elektrod khas untuk memastikan pemendapan seragam.

2. Bahan Elektrod: Pemilihan bahan elektrod adalah penting. Bulu keluli tahan karat sering digunakan sebagai bahan katod untuk kawasan permukaannya yang tinggi, yang membolehkan pemendapan emas yang cekap. Untuk anod, bahan yang tahan kakisan dalam larutan sianida, seperti anod stabil dimensi (DSA), adalah diutamakan.

3. pH dan Suhu: pH larutan sianida perlu dikawal dengan teliti. pH yang sedikit beralkali biasanya dikekalkan untuk mengelakkan penguraian sianida. Suhu larutan juga boleh menjejaskan kadar electrowinning, dengan suhu yang lebih tinggi secara amnya meningkatkan kadar tindak balas tetapi juga berpotensi meningkatkan risiko penguraian sianida.

Aliran proses

1. Penyediaan Penyelesaian: Larutan larut lesap sianida hamil daripada larut lesap timbunan atau proses sianidasi lain terlebih dahulu tertakluk kepada pra-rawatan. Ini mungkin melibatkan penapisan untuk mengeluarkan pepejal terampai, kerana ini boleh mengganggu proses electrowinning dan menyebabkan litar pintas antara elektrod.

2. Sel Electrowinning: Larutan pra-rawatan kemudiannya dimasukkan ke dalam sel electrowinning. Sel ini dilengkapi dengan anod dan katod. Apabila arus elektrik dikenakan, emas mula memendap pada katod.

3. Pemulihan Emas: Setelah jumlah emas yang mencukupi telah didepositkan pada katod, katod dikeluarkan dari sel. Emas boleh dilucutkan daripada katod sama ada secara mekanikal atau kimia, bergantung kepada sifat bahan katod. Emas yang dilucutkan kemudiannya ditapis untuk mendapatkan emas ketulenan tinggi.

Cabaran dan Tinjauan Masa Depan

1. Pengurusan Sianida: Walaupun electrowinning langsung menawarkan kelebihan, penggunaan sianida dalam keseluruhan proses pengekstrakan emas masih menimbulkan risiko alam sekitar dan keselamatan. Penyelidikan masa depan mungkin menumpukan pada penyepaduan electrowinning langsung dengan kaedah larut lesap alternatif yang kurang toksik.

2. Penggunaan Tenaga: Proses electrowinning memerlukan sejumlah besar tenaga elektrik. Membangunkan lebih banyak bahan elektrod cekap tenaga dan reka bentuk sel adalah bidang penyelidikan aktif.

3. scalability: Seperti mana-mana teknologi yang baru muncul, meningkatkan kemenangan elektrik terus daripada skala makmal kepada operasi skala industri perlu dioptimumkan dengan teliti untuk memastikan prestasi yang konsisten dan keberkesanan kos.

Memenangi emas secara langsung daripada larutan sianida mewakili kemajuan teknologi yang ketara dalam industri perlombongan emas. Dengan penyelidikan dan pembangunan lanjut untuk menangani cabaran sedia ada, ia berpotensi untuk menjadi kaedah yang dominan untuk pemulihan emas dalam masa terdekat.