Discussie over de technologie van het extraheren van goud met natriumcyanide

Introductie

Goud, een edelmetaal dat zeer gewaardeerd wordt om zijn zeldzaamheid, kneedbaarheid en corrosiebestendigheid, is al eeuwenlang een symbool van rijkdom en een ruilmiddel. De winning van goud uit erts is een complex proces dat zich in de loop der tijd heeft ontwikkeld. Onder de verschillende methoden vallen het gebruik van Natriumcyanide in Goudwinning, bekend als cyanidering, is sinds de jaren 1970 de dominante techniek. Deze blogpost gaat dieper in op de details van deze techniek, de werkingsprincipes, milieu- en veiligheidsaspecten en de toekomstperspectieven.

De rol van cyanide bij goudwinning

Hoe cyanide reageert met goud

Cyanide, een chemische verbinding die Carbon Fibre en stikstof vormt een oplosbaar complex met goud in aanwezigheid van zuurstof. De reactie kan worden weergegeven door de volgende chemische vergelijking:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Bij deze reactie wordt goud geoxideerd en vormt een stabiel, oplosbaar complex, natriumaurocyanide (Na[Au(CN)₂]). Hierdoor kan het goud van de ertsmatrix worden gescheiden en via vervolgprocessen worden teruggewonnen.

Voorwaarden voor effectieve cyanidering

Om het cyanideringsproces efficiënt te laten verlopen, moeten aan verschillende voorwaarden worden voldaan. De concentratie van Natriumcyanide De concentratie in de uitloogoplossing varieert doorgaans van 100 ppm tot 500 ppm (0.01% - 0.05%). Een juiste pH-waarde, meestal rond de 10 - 11, wordt gehandhaafd om de vorming van waterstofcyanidegas, dat zeer giftig is, te voorkomen. Daarnaast is de aanwezigheid van zuurstof cruciaal, omdat het als oxidatiemiddel in de reactie fungeert. In sommige gevallen wordt de toevoeging van extra zuurstof om het uitloogproces te versnellen echter niet altijd in fabrieken uitgevoerd vanwege kostenoverwegingen.

Het cyanide-uitloogproces

Voorbereiding van het erts

Vóór het uitlogen met cyanide moet het goudhoudende erts worden bewerkt. Dit houdt meestal in dat het erts wordt gebroken en vermalen om het oppervlak te vergroten. Hoe fijner de ertsdeeltjes, hoe meer het goud aan de cyanideoplossing wordt blootgesteld, wat de uitloogefficiëntie verbetert. Na het breken en vermalen kan het erts verder worden verwerkt door middel van zwaartekrachtscheiding of flotatie om een ​​deel van de ganggesteentemineralen te verwijderen en de goudhoudende fractie te concentreren.

Uitloging van hoop

Heap leaching is een veelgebruikte methode bij grootschalige goudwinning. Bij dit proces wordt het voorbereide erts in grote hopen op een ondoordringbare voering gestapeld. Een verdunde oplossing van natriumcyanide wordt vervolgens op de ertshoop gesproeid of gedruppeld. Terwijl de oplossing door de hoop sijpelt, reageert deze met het goud in het erts en vormt oplosbare goud-cyanidecomplexen. Deze complexen worden op de bodem van de hoop verzameld in een vijver of opvangsysteem.

Stapeluitloging is kosteneffectief, vooral voor ertsen van lage kwaliteit. Het vereist echter zorgvuldig beheer om te voorkomen dat cyanidehoudende oplossingen in het milieu terechtkomen.

Kuipuitloging (gecontroleerde molens)

Kuipuitloging, ook wel kuipcyanidering of agitatie-uitloging genoemd, wordt vaak uitgevoerd in een gespecialiseerde fabriek op het mijnterrein. Bij deze methode wordt het fijngemalen erts in kuipen of tanks geplaatst. Er wordt een cyanidehoudende oplossing toegevoegd en het mengsel wordt geroerd om een ​​goed contact tussen het erts en de oplossing te garanderen. De zuurstof in de lucht, of soms extra zuurstof, wordt toegevoegd om de reactie te vergemakkelijken.

Vergeleken met Uitloging van de hoopUitloging in een kuip biedt betere controle over de uitlogingsomstandigheden, zoals temperatuur, pH en roersnelheid. Het is echter over het algemeen duurder vanwege de noodzaak van gespecialiseerde apparatuur en een hoger energieverbruik.

Terugwinning van goud uit cyanideoplossingen

Zodra het goud in de cyanideoplossing is opgelost, moet het worden teruggewonnen. Hiervoor bestaan ​​twee hoofdmethoden:

1. Koolstof-in-uitloog (CIL) en koolstof-in-pulp (CIP): In het CIL-proces wordt actieve kool rechtstreeks aan de met cyanide uitgeloogde pulp toegevoegd. De goud-cyanidecomplexen worden aan het oppervlak van de actieve kool geadsorbeerd dankzij het grote oppervlak en de sterke adsorptie-eigenschappen. In het CIP-proces wordt de pulp eerst van de oplossing gescheiden, waarna de oplossing door een reeks tanks gevuld met actieve kool wordt geleid. Na adsorptie wordt de met goud beladen koolstof uit het systeem verwijderd en verder verwerkt om het goud terug te winnen.

2. Zink neerslagZinkstof of zinkschaafsel kan aan de goud-cyanideoplossing worden toegevoegd. Zink is elektropositiever dan goud en verdringt daardoor goud uit het goud-cyanidecomplex. De reactie verloopt als volgt:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Het neergeslagen goud kan vervolgens door middel van filtratie of sedimentatie uit de oplossing worden gescheiden.

Milieu- en veiligheidsoverwegingen

Toxiciteit van cyanide

Cyanide is een zeer giftige chemische stof. In hoge concentraties kan het dodelijk zijn voor mens, dier en waterleven. In de context van goudwinning is de grootste zorg de mogelijke uitstoot van cyanide in het milieu, met name in oppervlaktewater. Vissen zijn bijzonder gevoelig voor cyanide en zelfs lage concentraties cyanide in water kunnen een schadelijk effect hebben op aquatische ecosystemen.

Milieu Management

Om de milieu-impact van cyanidegebruik in de goudwinning te minimaliseren, worden verschillende maatregelen genomen. Mijnen moeten voldoen aan strenge regelgeving met betrekking tot de lozing van cyanidehoudende oplossingen. Mijnbouwlocaties, waar de resterende cyanidehoudende oplossingen en afvalstoffen worden opgeslagen, zijn voorzien van ondoordringbare voeringen om lekkage te voorkomen. Daarnaast worden verschillende behandelingsmethoden gebruikt om cyanide uit de oplossingen te verwijderen of te verminderen vóór de lozing. Deze methoden omvatten chemische oxidatie, biologische behandeling en het gebruik van ultraviolet licht om cyanide af te breken.

Veel mijnbouwbedrijven streven er ook naar om het resterende cyanide in de verwerkingscircuits te recyclen en hergebruiken om het totale cyanideverbruik te verminderen.

Veiligheidsmaatregelen voor werknemers

Mijnpersoneel loopt het risico blootgesteld te worden aan giftige hoeveelheden cyanide. Om werknemers te beschermen, implementeren mijnen een reeks veiligheidsmaatregelen. Deze omvatten het gebruik van automatisering om direct menselijk contact met cyanidehoudende materialen te verminderen, het voorzien van werknemers van geschikte beschermende kleding, zoals handschoenen, schorten en ademhalingsmaskers, en het regelmatig uitvoeren van veiligheidstrainingen.

Toekomstperspectieven

Ondanks het wijdverbreide gebruik ervan, kent de cyanidegebaseerde goudwinningsmethode uitdagingen vanwege de milieu- en veiligheidsrisico's. Hierdoor is er een groeiende belangstelling voor de ontwikkeling van alternatieve, milieuvriendelijkere goudwinningstechnieken. Enkele van deze opkomende technieken omvatten het gebruik van thiosulfaat, bromide of ionische vloeistoffen als alternatieve loogmiddelen. Deze methoden bevinden zich echter nog in de experimentele of vroege commerciële fase en hebben hun eigen beperkingen op het gebied van kosteneffectiviteit en efficiëntie.

Ondertussen zal de goudmijnindustrie zich blijven richten op het verbeteren van de veiligheid en milieuprestaties van het cyanide-uitloogproces. Dit omvat het verder optimaliseren van het gebruik van cyanide, het verbeteren van de verwerkingsmethoden voor cyanidehoudend afval en het versterken van de naleving van de regelgeving.

Conclusie

Het gebruik van natriumcyanide bij goudwinning is al decennialang een hoeksteen van de moderne goudmijnindustrie. Het biedt een relatief efficiënte en kosteneffectieve manier om goud uit diverse ertsen te winnen. De toxiciteit van cyanide en de mogelijke milieueffecten ervan mogen echter niet worden genegeerd. Naarmate de industrie zich verder ontwikkelt, moet er een evenwicht worden gevonden tussen de economische voordelen van goudwinning en de noodzaak om de menselijke gezondheid en het milieu te beschermen. Of het nu gaat om het verbeteren van bestaande cyanide-gebaseerde processen of het ontwikkelen van nieuwe, alternatieve technologieën, de toekomst van goudwinning ligt in het vinden van duurzamere en veiligere methoden.