Diskusia o technológii ťažby zlata kyanidom sodným

úvod

Zlato, vzácny kov vysoko cenený pre svoju vzácnosť, tvárnosť a odolnosť voči korózii, bolo po stáročia symbolom bohatstva a prostriedkom výmeny. Ťažba zlata z jej rúd je zložitý proces, ktorý sa časom vyvíjal. Medzi rôznymi metódami je použitie Kyanid sodný in Ťažba zlata, známa ako kyanidácia, je dominantnou technikou od 1970. rokov XNUMX. storočia. Tento blogový príspevok sa ponorí do podrobností o tejto technike, jej princípoch fungovania, environmentálnych a bezpečnostných úvahách a budúcich vyhliadkach.

Úloha kyanidu pri ťažbe zlata

Ako kyanid reaguje so zlatom

Kyanid, chemická zlúčenina obsahujúca Uhlík a dusík, tvorí rozpustný komplex so zlatom v prítomnosti kyslíka. Reakciu možno znázorniť nasledujúcou chemickou rovnicou:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)₂] + XNUMXNaOH

Pri tejto reakcii sa zlato oxiduje a vytvára stabilný, rozpustný komplex, sodík aurokyanid (Na[Au(CN)2]). To umožňuje, aby sa zlato oddelilo od matrice rudy a získalo sa následnými procesmi.

Podmienky pre účinnú kyanidáciu

Aby bol proces kyanizácie efektívny, musí byť splnených niekoľko podmienok. Koncentrácia Kyanid sodný vo vylúhovacom roztoku sa typicky pohybuje od 100 ppm do 500 ppm (0.01 % - 0.05 %). Udržiava sa správna úroveň pH, ​​zvyčajne okolo 10 - 11, aby sa zabránilo tvorbe plynného kyanovodíka, ktorý je vysoko toxický. Okrem toho je rozhodujúca prítomnosť kyslíka, pretože v reakcii pôsobí ako oxidačné činidlo. V niektorých prípadoch sa však v dôsledku nákladových nákladov zavedenie dodatočného kyslíka na urýchlenie procesu lúhovania neuskutočňuje vždy v mlynoch.

Proces kyanidového lúhovania

Príprava rudy

Pred kyanidovým lúhovaním je potrebné pripraviť zlatonosnú rudu. To zvyčajne zahŕňa drvenie a mletie rudy, aby sa zväčšil jej povrch. Čím jemnejšie sú častice rudy, tým viac je zlato vystavené pôsobeniu roztoku kyanidu, čím sa zvyšuje účinnosť lúhovania. Po drvení a mletí môže byť ruda ďalej spracovaná gravitačnou separáciou alebo flotáciou, aby sa odstránili niektoré minerály hlušiny a skoncentrovala sa zlatonosná frakcia.

Vylúhovanie haldy

Lúhovanie haldy je široko používaná metóda vo veľkých operáciách ťažby zlata. Pri tomto procese sa pripravená ruda ukladá do veľkých hromad na nepriepustnú vložku. Zriedený roztok kyanid sodný sa potom nastrieka alebo nakvapká na hromadu rudy. Keď roztok presakuje cez hromadu, reaguje so zlatom v rude a vytvára rozpustné komplexy zlato - kyanid. Tieto komplexy sa zhromažďujú na dne haldy v jazierku alebo zbernom systéme.

Lúhovanie haldy je nákladovo efektívne, najmä pre nízkokvalitné rudy. Vyžaduje si to však starostlivé riadenie, aby sa zabránilo úniku roztokov obsahujúcich kyanid do životného prostredia.

Vylúhovanie kadí (riadené mlyny)

Vaňové lúhovanie, tiež známe ako kyanidácia alebo miešanie, sa často vykonáva v špecializovanom mlyne v priestoroch bane. Pri tejto metóde sa jemne rozdrvená ruda umiestni do kadí alebo nádrží. Pridá sa roztok obsahujúci kyanid a zmes sa premieša, aby sa zabezpečil dobrý kontakt medzi rudou a roztokom. Na uľahčenie reakcie sa zavádza kyslík zo vzduchu alebo niekedy ďalší kyslík.

V porovnaní s Vylúhovanie haldylúhovanie v kadi umožňuje lepšiu kontrolu podmienok lúhovania, ako je teplota, pH a rýchlosť miešania. Vo všeobecnosti je však drahší kvôli potrebe špecializovaného vybavenia a vyššej energetickej náročnosti.

Získavanie zlata z kyanidových roztokov

Akonáhle sa zlato rozpustí v roztoku kyanidu, je potrebné ho získať späť. Existujú na to dva hlavné spôsoby:

1. Uhlík - v - výluh (CIL) a uhlík - v - buničina (CIP): V procese CIL sa aktívne uhlie pridáva priamo do kyanidovej - vylúhovanej buničiny. Komplexy zlato-kyanid sú adsorbované na povrchu aktívneho uhlia vďaka jeho veľkému povrchu a silným adsorpčným vlastnostiam. V procese CIP sa buničina najprv oddelí od roztoku a potom sa roztok vedie cez sériu nádrží naplnených aktívnym uhlím. Po adsorpcii sa uhlík naplnený zlatom odstráni zo systému a ďalej sa spracuje na získanie zlata.

2. Zrážanie zinku: Do zlatokyanidového roztoku možno pridať zinkový prach alebo zinkové hobliny. Zinok je elektropozitívnejší ako zlato, takže vytláča zlato z komplexu zlato - kyanid. Reakcia je nasledovná:

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

Vyzrážané zlato sa potom môže z roztoku oddeliť filtráciou alebo sedimentáciou.

Environmentálne a bezpečnostné aspekty

Toxicita kyanidu

Kyanid je akútne toxická chemikália. Vo vysokých koncentráciách môže byť smrteľný pre ľudí, zvieratá a vodné organizmy. V súvislosti s ťažbou zlata je hlavnou obavou potenciálne uvoľnenie kyanidu do životného prostredia, najmä do povrchových vôd. Ryby sú obzvlášť citlivé na kyanid a dokonca aj nízke hladiny kyanidu vo vode môžu mať škodlivý vplyv na vodné ekosystémy.

Environmentálny manažment

Aby sa minimalizoval vplyv používania kyanidu pri ťažbe zlata na životné prostredie, prijíma sa niekoľko opatrení. Bane sú povinné dodržiavať prísne predpisy týkajúce sa vypúšťania roztokov obsahujúcich kyanid. Odkalisko, kde sa skladujú zvyškové roztoky obsahujúce kyanid a odpadové materiály, sú navrhnuté s nepriepustnými vložkami, aby sa zabránilo úniku. Okrem toho sa používajú rôzne spôsoby úpravy na zníženie alebo odstránenie kyanidu z roztokov pred vypustením. Tieto metódy zahŕňajú chemickú oxidáciu, biologickú úpravu a použitie ultrafialového svetla na rozklad kyanidu.

Mnohé banské operácie sa tiež zameriavajú na recykláciu a opätovné použitie zvyškového kyanidu v procesných okruhoch na zníženie celkovej spotreby kyanidu.

Bezpečnostné opatrenia pre pracovníkov

Personál bane je vystavený riziku vystavenia toxickým hladinám kyanidu. Na ochranu pracovníkov bane zavádzajú celý rad bezpečnostných opatrení. Patrí medzi ne používanie automatizácie na zníženie priameho ľudského kontaktu s materiálmi obsahujúcimi kyanid, poskytovanie vhodného ochranného odevu pracovníkom, ako sú rukavice, zástery a respirátory, a vykonávanie pravidelných bezpečnostných školení.

Vyhliadky do budúcnosti

Metóda extrakcie zlata na báze kyanidu napriek svojmu širokému použitiu čelí výzvam z dôvodu ochrany životného prostredia a bezpečnosti. V dôsledku toho rastie záujem o vývoj alternatívnych, ekologickejších techník ťažby zlata. Niektoré z týchto nových techník zahŕňajú použitie tiosíranu, bromidu alebo iónových kvapalín ako alternatívnych riedidiel. Tieto metódy sú však stále v experimentálnej fáze alebo vo fáze komercializácie v počiatočnom štádiu a majú svoje vlastné obmedzenia z hľadiska nákladovej efektívnosti a účinnosti.

Medzitým sa ťažobný priemysel zlata bude naďalej zameriavať na zlepšenie bezpečnosti a environmentálneho výkonu procesu lúhovania kyanidu. To zahŕňa ďalšiu optimalizáciu používania kyanidu, zlepšenie metód spracovania odpadu obsahujúceho kyanid a posilnenie súladu s predpismi.

Záver

Používanie kyanidu sodného pri ťažbe zlata je už desaťročia základným kameňom moderného priemyslu ťažby zlata. Ponúka pomerne efektívny a nákladovo efektívny spôsob získavania zlata z rôznych rúd. Nemožno však prehliadnuť toxicitu kyanidu a jeho potenciálny vplyv na životné prostredie. Ako sa priemysel posúva vpred, je potrebné nájsť rovnováhu medzi ekonomickými výhodami ťažby zlata a potrebou chrániť ľudské zdravie a životné prostredie. Či už prostredníctvom zlepšovania existujúcich procesov na báze kyanidu alebo vývoja nových, alternatívnych technológií, budúcnosť ťažby zlata spočíva v hľadaní udržateľnejších a bezpečnejších metód.