Как извлечь золото с помощью цианида натрия?

Введение

Извлечение золота с использованием цианид натрия - широко используемый метод в горнодобывающей и металлургической промышленности. Цианид обладает уникальной способностью образовывать растворимые комплексы с золотом, что позволяет извлекать золото из различных источников, таких как низкосортные руды, хвосты и некоторые электронные отходы. Однако из-за высокой токсичности цианидэтот процесс должен осуществляться с особой осторожностью и строгим соблюдением правил безопасности и охраны окружающей среды.

Принцип извлечения золота с помощью цианида натрия

В естественном состоянии золото часто встречается в рудах в смеси с другими минералами. Цианид натрия вводится в золотосодержащую руду, происходит химическая реакция. В присутствии кислорода и воды золото реагирует с цианидом, образуя растворимое соединение. Эта реакция эффективно растворяет золото в растворе цианида, отделяя его от других нерастворимых минералов в руде.

Пошаговый процесс

Подготовка руды

1. Дробление и измельчение: Начальный этап включает в себя уменьшение размера руды. Крупные куски руды сначала дробятся на более мелкие куски с помощью дробилок. Затем измельченная руда измельчается в мелкий порошок в мельницах. Это увеличивает площадь поверхности руды, обеспечивая более эффективный контакт между частицами, содержащими золото, и раствором цианида. Например, на типичном золотодобывающем руднике руда может быть измельчена до размера менее 10 мм на этапе первичного дробления, а затем измельчена до размера частиц, где приблизительно 80% частиц составляют менее 75 микрометров на этапе измельчения.

2. Предварительная обработка (при необходимости): Если руда содержит сульфидные минералы или другие примеси, которые могут препятствовать цианированию выщелачивание процесс, предварительная обработка становится необходимой. Например, когда в руде содержится значительное количество пирита, он может потреблять кислород и цианид, снижая эффективность извлечения золота. В таких ситуациях руда может подвергаться обжигу или биоокислению. Обжиг подразумевает нагревание руды в присутствии воздуха для окисления сульфидных минералов, в то время как биоокисление использует особые бактерии для окисления сульфидных минералов при более низкой температуре более экологически безопасным способом.

Выщелачивание

1. Приготовление раствора цианида: Разбавленный раствор Цианид натрия готовится. Концентрация раствора цианида обычно составляет от 0.05% до 0.2% (w/v), в зависимости от характеристик руды и содержания золота. Известь часто добавляется в раствор цианида, чтобы отрегулировать pH до диапазона 10 - 11. Эта щелочная среда помогает предотвратить образование токсичного цианистого водорода, а также способствует растворению золота.

2. Процесс выщелачивания: Затем измельченная руда смешивается с раствором цианида в больших емкостях или через установку кучного выщелачивания. При выщелачивании в емкостях смесь руды и цианида перемешивается либо механически, либо путем нагнетания воздуха, чтобы обеспечить хороший контакт между частицами золота и цианидом, тем самым увеличивая скорость реакции. При кучном выщелачивании, которое больше подходит для низкосортных руд, измельченная руда складывается на непроницаемую подкладку, а раствор цианида распыляется по куче. Раствор просачивается через руду, растворяя золото по мере продвижения. Процесс выщелачивания может длиться от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от таких факторов, как тип руды, размер частиц и условия выщелачивания.

Разделение твердых веществ и жидкостей

После процесса выщелачивания полученная пульпа состоит из твердых отходов (хвостов) и раствора, содержащего соединение золота и цианида. Разделение твердых и жидких компонентов имеет решающее значение. Это может быть достигнуто с помощью таких методов, как фильтрация или седиментация. При фильтрации пульпа пропускается через фильтрующие среды, такие как фильтровальные ткани или фильтр-прессы. Твердые хвосты удерживаются на фильтре, в то время как прозрачный раствор, известный как продуктивный раствор, содержащий растворенное золото, проходит через него. Седиментация заключается в том, чтобы позволить твердым частицам осесть на дне резервуара под действием силы тяжести. Затем надосадочную жидкость, продуктивный раствор, можно осторожно слить.

Извлечение золота из продуктивного раствора

1. Осаждение цинка (процесс Меррилла-Кроу): Одним из распространенных подходов к извлечению золота из продуктивного раствора является осаждение цинком. Цинковая пыль или цинковая стружка добавляются в раствор. Поскольку цинк более реактивен, чем золото, он вытесняет золото из соединения золота с цианидом. Затем золото выпадает в осадок в виде твердого вещества вместе с некоторыми примесями. После реакции твердый осадок фильтруется и подвергается дальнейшей обработке. Полученное твердое вещество, содержащее золото, затем плавится для получения чистого золота.

2. Адсорбция активированным углем (уголь в пульпе/CIP и уголь в выщелачивании/CIL): In the CIP process, activated Carbon Активированный уголь, обладающий большой площадью поверхности, добавляется в суспензию после стадии выщелачивания. Он адсорбирует золотосодержащее цианидное соединение из раствора. Затем углеродсодержащее золотосодержащее соединение отделяется от суспензии путем просеивания. В процессе CIL активированный уголь добавляется непосредственно в процессе выщелачивания. Затем золотосодержащий уголь удаляется из системы. Золото может быть извлечено из угля с помощью концентрированного раствора цианида или других экстрагирующих агентов. После экстракции золото может быть извлечено из экстракционного раствора такими методами, как электролитическое осаждение или дальнейшее осаждение.

рафинирование

Золото, полученное после осаждения или адсорбции, обычно не является чистым, содержит примеси, такие как другие металлы и неметаллы. Для получения золота высокой чистоты (обычно 99.9% или выше) применяются процессы аффинажа. Одним из распространенных методов аффинажа является электролитическое рафинирование. В этом процессе неочищенное золото помещается в качестве анода в электролитическую ячейку, а катодом служит чистое золото. Используется подходящий электролит, такой как раствор хлорида золота. Когда электрический ток проходит через ячейку, золото в аноде растворяется и осаждается на катоде. Примеси либо остаются в электролите, либо образуют шлам на дне ячейки.

Вопросы безопасности и защиты окружающей среды

1. Токсичность цианида: Цианид натрия чрезвычайно токсичен. Вдыхание, проглатывание или контакт кожи с цианидом могут быть смертельными. Все операции с цианидом должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях, а работники должны носить соответствующие средства индивидуальной защиты, включая респираторы, перчатки и защитную одежду. Должны быть разработаны планы реагирования на чрезвычайные ситуации в случае утечки или воздействия цианида.

2. Воздействие на окружающую среду: Цианид может быть вреден для окружающей среды, если с ним не обращаться должным образом. Хвосты от извлечение золота Процесс может содержать остаточный цианид. Эти хвосты должны храниться в безопасных водоемах, чтобы предотвратить выброс цианида в окружающую среду. Методы обработки, такие как химическое окисление или биологическое разложение, могут использоваться для разрушения цианида в хвостах перед их выбросом или утилизацией. Кроме того, строгий мониторинг источников воды вблизи операций по извлечению золота имеет важное значение для обеспечения отсутствия загрязнения цианидом.

Заключение

Использование цианида натрия для извлечения золота — сложный, но эффективный процесс. Он включает несколько этапов: от подготовки руды до извлечения и очистки золота. Хотя он предлагает высокоэффективный способ извлечения золота из различных источников, связанные с этим риски для безопасности и окружающей среды должны тщательно контролироваться. Следуя надлежащим процедурам, используя соответствующие технологии и соблюдая правила, золотодобывающая промышленность может продолжать работать устойчивым и ответственным образом.