Hvordan bør vi gjenvinne gull med natriumcyanid?

Introduksjon

Gjenvinning av gull ved hjelp av natriumcyanid er en mye brukt metode i gruve- og edelmetallindustrien. Cyanid har en unik evne til å danne løselige komplekser med gull, noe som muliggjør utvinning av gull fra forskjellige kilder, som lavverdig malm, avgangsmasser og visse typer elektronisk avfall. På grunn av den høye toksisiteten til cyanid, denne prosessen må utføres med ekstrem forsiktighet og i streng overholdelse av sikkerhets- og miljøforskrifter.

Prinsipp for gullutvinning med natriumcyanid

I sin naturlige tilstand finnes gull ofte blandet med andre mineraler i malmer. Når Natriumcyanid Når gull introduseres i gullholdig malm, finner en kjemisk reaksjon sted. I nærvær av oksygen og vann reagerer gull med cyanid og danner en løselig forbindelse. Denne reaksjonen løser effektivt opp gullet i cyanidløsningen og skiller det fra de andre uløselige mineralene i malmen.

Steg-for-steg-prosess

Malmforberedelse

1. Knusing og slipingDet første trinnet innebærer å redusere malmens størrelse. Store malmbiter knuses først til mindre biter ved hjelp av knusere. Deretter males den knuste malmen til et fint pulver i møller. Dette øker malmens overflateareal, noe som muliggjør mer effektiv kontakt mellom de gullholdige partiklene og cyanidløsningen. I en typisk gullgruve kan malmen for eksempel knuses til en størrelse på mindre enn 10 mm i løpet av den primære knusingsfasen og deretter males til en partikkelstørrelse der omtrent 80 % av partiklene er mindre enn 75 mikrometer i slipingsfasen.

2. Forbehandling (om nødvendig)Hvis malmen inneholder sulfidmineraler eller andre urenheter som kan hemme cyanidet utlekking I prosessen blir forbehandling nødvendig. Når det for eksempel er betydelige mengder pyritt i malmen, kan den forbruke oksygen og cyanid, noe som reduserer effektiviteten av gullutvinningen. I slike situasjoner kan malmen gjennomgå risting eller biooksidasjon. Risting innebærer oppvarming av malmen i nærvær av luft for å oksidere sulfidmineralene, mens biooksidasjon bruker spesifikke bakterier til å oksidere sulfidmineralene ved en lavere temperatur på en mer miljøvennlig måte.

utvasking

1. Tilberedning av cyanidløsningEn fortynnet løsning av Natriumcyanid tilberedes. Konsentrasjonen av cyanidløsningen varierer vanligvis fra 0.05 % til 0.2 % (w/v), avhengig av malmens egenskaper og gullinnholdet. Kalk tilsettes ofte cyanidløsningen for å justere pH-verdien til et område på 10–11. Dette alkaliske miljøet bidrar til å forhindre dannelse av giftig hydrogencyanidgass og fremmer også oppløsningen av gull.

2. UtvaskingsprosessDen knuste malmen blandes deretter med cyanidløsningen i store tanker eller gjennom et haugutvaskingsoppsett. Ved tankutvasking omrøres malm-cyanidblandingen, enten mekanisk eller ved luftinjeksjon, for å sikre god kontakt mellom de gullholdige partiklene og cyanidet, og dermed øke reaksjonshastigheten. Ved haugutvasking, som er mer egnet for lavkvalitetsmalmer, stables den knuste malmen på en ugjennomtrengelig foring, og cyanidløsningen sprøytes over haugen. Løsningen siver gjennom malmen og løser opp gullet etter hvert som det går videre. Utvaskingsprosessen kan vare fra flere timer til flere dager, avhengig av faktorer som malmtype, partikkelstørrelse og utvaskingsforhold.

Separasjon av faste stoffer og væsker

Etter utvaskingsprosessen består den resulterende slammet av fast avfall (avgangsmasser) og en løsning som inneholder gull-cyanidforbindelsen. Det er avgjørende å separere de faste og flytende komponentene. Dette kan oppnås gjennom metoder som filtrering eller sedimentering. Ved filtrering føres slammet gjennom filtermedier, for eksempel filterduker eller filterpresser. De faste avgangsmassene holdes på filteret, mens den klare løsningen, kjent som den gravide løsningen, som inneholder det oppløste gullet, passerer gjennom. Sedimentering innebærer å la de faste partiklene legge seg på bunnen av en tank på grunn av tyngdekraften. Den overliggende væsken, den gravide løsningen, kan deretter forsiktig helles av.

Gullgjenoppretting fra den gravide løsningen

1. Sinkutfelling (Merrill-Crowe-prosessen)En vanlig metode for å utvinne gull fra den gravide løsningen er sinkutfelling. Sinkstøv eller sinkspon tilsettes løsningen. Siden sink er mer reaktivt enn gull, fortrenger det gullet fra gull-cyanidforbindelsen. Gullet utfelles deretter som et fast stoff, sammen med noen urenheter. Etter reaksjonen filtreres det faste bunnfallet og bearbeides videre. Det resulterende gullholdige faste stoffet smeltes deretter for å oppnå rent gull.

2. Adsorpsjon av aktivt kull (karbon i masse/CIP og karbon i utvasking/CIL)I CIP-prosessen, aktivert Carbon tilsettes oppslemmingen etter utvaskingstrinnet. Det aktiverte kullet, med sitt høye overflateareal, adsorberer gull-cyanidforbindelsen fra løsningen. Karbon-gullforbindelsen skilles deretter fra oppslemmingen ved sikting. I CIL-prosessen tilsettes det aktiverte kullet under selve utvaskingsprosessen. Det gullbelastede karbonet fjernes deretter fra systemet. Gullet kan ekstraheres fra karbonet ved hjelp av en sterk cyanidløsning eller andre ekstraksjonsmidler. Etter ekstraksjon kan gullet utvinnes fra ekstraksjonsløsningen gjennom metoder som elektrolytisk utvinning eller ytterligere utfelling.

raffinering

Gullet som oppnås etter utfelling eller adsorpsjon er vanligvis ikke rent, og inneholder urenheter som andre metaller og ikke-metaller. For å oppnå gull med høy renhet (vanligvis 99.9 % eller høyere) benyttes raffineringsprosesser. En vanlig raffineringsmetode er elektrolytisk raffinering. I denne prosessen plasseres det urene gullet som anode i en elektrolytisk celle, og en ren gullkatode brukes. En passende elektrolytt, for eksempel en løsning av gullklorid, benyttes. Når en elektrisk strøm passerer gjennom cellen, løses gullet i anoden opp og avsettes på katoden. Urenhetene forblir enten i elektrolytten eller danner et slam i bunnen av cellen.

Sikkerhets- og miljøhensyn

1. Giftighet av cyanidNatriumcyanid er ekstremt giftig. Innånding, svelging eller hudkontakt med cyanid kan være dødelig. Alle operasjoner som involverer cyanid må utføres i godt ventilerte områder, og arbeidere må bruke passende personlig verneutstyr, inkludert åndedrettsvern, hansker og verneklær. Beredskapsplaner bør være på plass i tilfelle cyanidutslipp eller eksponering.

2. MiljøpåvirkningCyanid kan være skadelig for miljøet hvis det ikke håndteres riktig. Avgangsmasser fra gullgjenvinning Prosessen kan inneholde rester av cyanid. Disse avgangene må lagres i sikre deponier for å forhindre utslipp av cyanid til miljøet. Behandlingsmetoder, som kjemisk oksidasjon eller biologisk nedbrytning, kan brukes til å bryte ned cyanidet i avgangene før de slippes ut eller deponeres. I tillegg er streng overvåking av vannkilder i nærheten av gullutvinningsoperasjoner avgjørende for å sikre at det ikke oppstår cyanidforurensning.

Konklusjon

Bruken av natriumcyanid for å utvinne gull er en kompleks, men effektiv prosess. Den involverer flere trinn, fra malmforberedelse til gullutvinning og raffinering. Selv om det tilbyr en svært effektiv måte å utvinne gull fra ulike kilder på, må de tilhørende sikkerhets- og miljørisikoene håndteres nøye. Ved å følge riktige prosedyrer, bruke passende teknologi og overholde forskrifter, kan gullutvinningsindustrien fortsette å operere på en bærekraftig og ansvarlig måte.