Câștigarea electrică directă a aurului din soluție de cianură

Introducere

Cianurarea a fost mult timp metoda principală pentru extragerea aurului din minereuri. După cianură proces de leșiere, aurul este prezent în soluție de cianură, cunoscută sub numele de soluție de levigare pregnantă. În mod tradițional, metode precum Carbon Adsorbția (cum ar fi procesul Carbon-in-Column - CIC) și cimentarea zincului (procesul Merrill Crowe) au fost utilizate pentru recuperarea aurului din această soluție. Cu toate acestea, extracția electrolitică directă din soluții de cianură a apărut ca o alternativă promițătoare, oferind mai multe avantaje în ceea ce privește eficiența, costul și impactul asupra mediului.

Principiul electrocâștigării directe

Electrowinning direct este un proces electrochimic. În contextul extracția aurului din soluții de cianură, atunci când un curent electric este trecut prin soluția de cianură care conține aur sub formă de complexe de aurocianuri (Au(CN)_2^-), la electrozi au loc următoarele reacții:

• La catod: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Ionii de aur din complexul de aurocianuri câștigă un electron și sunt depuși ca aur metalic pe suprafața catodului.

• La anod: În funcție de condiții, poate apărea oxidarea apei sau oxidarea altor specii din soluție. De exemplu, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Avantajele electrowinning directe

1. Simplitate: În comparație cu procesele în mai multe etape, cum ar fi adsorbția carbonului urmată de eluare și electroobținere (în cazul CIC), electroobținerea directă reduce numărul de operațiuni unitare. Acest lucru simplifică fluxul general al procesului, facilitând operarea și întreținerea.

2. Cost - eficacitate: Cu mai puțini pași de proces, există un potențial pentru costuri de capital și de operare mai mici. Nu este nevoie să investiți în instalații de regenerare a carbonului la scară largă (ca în CIC) sau să cumpărați cantități mari de pulbere de zinc (ca în procesul Merrill Crowe).

3. Produs de înaltă puritate: Electrodepunerea directă a aurului poate duce la un depozit de aur de înaltă puritate pe catod. Acest lucru poate reduce necesitatea unor procese extinse de rafinare în aval, economisind și mai mult costurile.

4. Beneficii de mediu: Prin eliminarea utilizării zincului în procesul Merrill Crowe, se generează mai puțin deșeuri care conțin zinc. În plus, simplificarea procesului poate duce la o reducere a utilizării globale a substanțelor chimice și a generării de deșeuri.

Considerații de proces

1. Concentrația soluției: Concentrația de aur în soluția de cianură este un factor crucial. În timp ce electroobținerea directă poate fi aplicată soluțiilor cu o gamă largă de concentrații de aur, concentrațiile mai mari au ca rezultat, în general, viteze de depunere mai rapide. Cu toate acestea, concentrațiile foarte mari de aur pot necesita modele speciale de electrozi pentru a asigura depunerea uniformă.

2. Materiale pentru electrozi: Alegerea materialelor pentru electrozi este importantă. Vata de oțel inoxidabil este adesea folosită ca material catodic pentru suprafața sa mare, ceea ce permite depunerea eficientă a aurului. Pentru anod, sunt preferate materialele care sunt rezistente la coroziune în soluția de cianură, cum ar fi anozii stabili dimensional (DSA).

3. pH și temperatură: pH-ul soluției de cianură trebuie controlat cu atenție. Un pH ușor alcalin este menținut de obicei pentru a preveni descompunerea cianurii. Temperatura soluției poate afecta, de asemenea, viteza de electroobținere, temperaturile mai ridicate crescând în general viteza de reacție, dar și potențial crescând riscul de descompunere a cianurii.

Procesul de flux

1. Prepararea soluției: Soluția pregnantă de leșiere cu cianură din procesul de leșiere în grămada sau alte procese de cianurare este mai întâi supusă unui pretratament. Acest lucru poate implica filtrarea pentru a îndepărta solidele în suspensie, deoarece acestea pot interfera cu procesul de obținere electromagnetică și pot provoca scurtcircuite între electrozi.

2. Celulă electrowinning: Soluția pretratată este apoi alimentată în celula de electroobținere. Celula este echipată cu un anod și un catod. Pe măsură ce se aplică un curent electric, aurul începe să se depună pe catod.

3. Recuperarea aurului: Odată ce o cantitate suficientă de aur a fost depusă pe catod, catodul este îndepărtat din celulă. Aurul poate fi îndepărtat din catod fie mecanic, fie chimic, în funcție de natura materialului catodului. Aurul îndepărtat este apoi rafinat în continuare pentru a obține aur de înaltă puritate.

Provocări și perspective de viitor

1. Managementul Cianurii: Deși electroobținerea directă oferă avantaje, utilizarea cianurii în procesul general de extracție a aurului prezintă în continuare riscuri pentru mediu și siguranță. Cercetările viitoare se pot concentra pe integrarea electrowinning directă cu metode alternative, mai puțin toxice de leșiere.

2. Consumul de energie: Procesul de electrocâștigare necesită o cantitate semnificativă de energie electrică. Dezvoltarea mai multor materiale de electrozi și design de celule mai eficiente din punct de vedere energetic este un domeniu de cercetare activă.

3. scalabilitate: Ca și în cazul oricărei tehnologii în curs de dezvoltare, extinderea electrowinning directă de la operațiuni la scară de laborator la scară industrială trebuie optimizată cu atenție pentru a asigura performanță constantă și rentabilitate.

Electroobținerea directă a aurului din soluții de cianură reprezintă un progres tehnologic semnificativ în industria mineritului aurului. Odată cu cercetări și dezvoltări suplimentare pentru a aborda provocările existente, acesta are potențialul de a deveni o metodă dominantă pentru recuperarea aurului in viitorul apropiat.