Eletroobtenção direta de ouro a partir de solução de cianeto

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A cianetação tem sido há muito tempo o método primário para extrair ouro de minérios. Após a cianeto processo de lixiviação, o ouro está presente no solução de cianeto, conhecida como solução de lixiviação grávida. Tradicionalmente, métodos como adsorção de carbono (como o processo Carbon-in-Column - CIC) e cimentação de zinco (processo Merrill Crowe) têm sido usados ​​para recuperar ouro dessa solução. No entanto, a eletroobtenção direta de soluções de cianeto surgiu como uma alternativa promissora, oferecendo várias vantagens em termos de eficiência, custo e impacto ambiental.

O Princípio da Eletrorrecuperação Direta

Eletroextração direta é um processo eletroquímico. No contexto de extração de ouro a partir de soluções de cianeto, quando uma corrente elétrica é passada através da solução de cianeto contendo ouro na forma de complexos de aurocianeto (Au(CN)_2^-), as seguintes reações ocorrem nos eletrodos:

• No cátodo: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Os íons de ouro no complexo de aurocianeto ganham um elétron e são depositados como ouro metálico na superfície do cátodo.

• No ânodo: Dependendo das condições, pode ocorrer oxidação da água ou oxidação de outras espécies na solução. Por exemplo, 2H_2O \seta direita O_2 + 4H^+ + 4e^-

Vantagens da Eletrorrecuperação Direta

1. Simplicidade: Comparado a processos multietapas como adsorção de carbono seguida por eluição e eletroobtenção (no caso de CIC), a eletroobtenção direta reduz o número de operações unitárias. Isso simplifica o fluxo geral do processo, tornando-o mais fácil de operar e manter.

2. Custo - eficácia: Com menos etapas de processo, há um potencial para menores custos de capital e operação. Não há necessidade de investir em instalações de regeneração de carbono em larga escala (como no CIC) ou comprar grandes quantidades de pó de zinco (como no processo Merrill Crowe).

3. Produto de alta pureza: A eletrodeposição direta de ouro pode resultar em um depósito de ouro de alta pureza no cátodo. Isso pode reduzir a necessidade de processos de refino extensivos a jusante, economizando ainda mais custos.

4. Benefícios ambientais: Ao eliminar o uso de zinco no processo Merrill Crowe, há menos geração de resíduos contendo zinco. Além disso, a simplificação do processo pode levar a uma redução no uso geral de produtos químicos e na geração de resíduos.

Considerações sobre o processo

1. Concentração da solução: A concentração de ouro na solução de cianeto é um fator crucial. Embora a eletrodeposição direta possa ser aplicada a soluções com uma ampla faixa de concentrações de ouro, concentrações mais altas geralmente resultam em taxas de deposição mais rápidas. No entanto, concentrações muito altas de ouro podem exigir projetos especiais de eletrodos para garantir deposição uniforme.

2. Materiais de eletrodo: A escolha dos materiais do eletrodo é importante. Lã de aço inoxidável é frequentemente usada como material de cátodo por sua alta área de superfície, o que permite deposição eficiente de ouro. Para o ânodo, materiais que são resistentes à corrosão na solução de cianeto, como ânodos dimensionalmente estáveis ​​(DSA), são preferidos.

3. pH e temperatura: O pH da solução de cianeto precisa ser cuidadosamente controlado. Um pH levemente alcalino é normalmente mantido para evitar a decomposição do cianeto. A temperatura da solução também pode afetar a taxa de eletroobtenção, com temperaturas mais altas geralmente aumentando a taxa de reação, mas também aumentando potencialmente o risco de decomposição do cianeto.

Process Flow

1. Preparação da Solução: A solução de lixiviação de cianeto grávida da lixiviação em pilha ou outros processos de cianetação é primeiramente submetida a pré-tratamento. Isso pode envolver filtragem para remover sólidos suspensos, pois estes podem interferir no processo de eletroobtenção e causar curtos-circuitos entre os eletrodos.

2. Célula de eletroobtenção: A solução pré-tratada é então alimentada na célula de eletroobtenção. A célula é equipada com um ânodo e um cátodo. Conforme uma corrente elétrica é aplicada, o ouro começa a se depositar no cátodo.

3. Recuperação de Ouro: Uma vez que uma quantidade suficiente de ouro tenha sido depositada no cátodo, o cátodo é removido da célula. O ouro pode ser removido do cátodo mecanicamente ou quimicamente, dependendo da natureza do material do cátodo. O ouro removido é então refinado para obter ouro de alta pureza.

Desafios e perspectivas futuras

1. Gestão de Cianeto: Embora a eletroobtenção direta ofereça vantagens, o uso de cianeto no processo geral de extração de ouro ainda apresenta riscos ambientais e de segurança. Pesquisas futuras podem se concentrar na integração da eletroobtenção direta com métodos de lixiviação alternativos e menos tóxicos.

2. Consumo de energia: O processo de eletroextração requer uma quantidade significativa de energia elétrica. Desenvolver materiais de eletrodos e projetos de células mais eficientes em termos de energia é uma área de pesquisa ativa.

3. Global:Como acontece com qualquer tecnologia emergente, a ampliação das operações de eletrorrecuperação direta de escala laboratorial para escala industrial precisa ser cuidadosamente otimizada para garantir desempenho consistente e custo-benefício.

Eletroextração direta de ouro a partir de soluções de cianeto representa um avanço tecnológico significativo na indústria de mineração de ouro. Com mais pesquisa e desenvolvimento para abordar os desafios existentes, tem o potencial de se tornar um método dominante para recuperação de ouro no futuro próximo.