Priame elektrické získavanie zlata z kyanidového roztoku

úvod

Kyanidácia bola dlho hlavnou metódou získavania zlata z rúd. Po kyanid lúhovaním, zlato je prítomné v kyanidový roztok, známy ako roztok pregnantného lúhovania. Tradične sa používajú metódy ako Uhlík Na získanie zlata z tohto roztoku sa používa adsorpcia (ako napríklad proces uhlíka v kolóne - CIC) a zinkovanie (proces Merrill Crowe). Priame elektrolytické získavanie z kyanidových roztokov sa však ukázalo ako sľubná alternatíva, ktorá ponúka niekoľko výhod z hľadiska efektívnosti, nákladov a vplyvu na životné prostredie.

Princíp priamej elektrovýhry

Priame elektrolytické získavanie je elektrochemický proces. V kontexte ťažba zlata z kyanidových roztokov, keď cez kyanidový roztok obsahujúci zlato vo forme aurokyanidových komplexov prechádza elektrický prúd (Au(CN)_2^-), na elektródach prebiehajú tieto reakcie:

• Na katóde: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Ióny zlata v aurokyanidovom komplexe získavajú elektrón a ukladajú sa ako kovové zlato na povrchu katódy.

• Na anóde: V závislosti od podmienok môže dôjsť k oxidácii vody alebo oxidácii iných látok v roztoku. napr. 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Výhody priamej elektrovýhry

1. Jednoduchosť: V porovnaní s viacstupňovými procesmi, ako je adsorpcia uhlíka nasledovaná elúciou a elektrolytickým získavaním (v prípade CIC), priame elektrické získavanie znižuje počet jednotkových operácií. To zjednodušuje celkový procesný tok a uľahčuje jeho obsluhu a údržbu.

2. Náklady - efektívnosť: S menším počtom procesných krokov existuje potenciál pre nižšie kapitálové a prevádzkové náklady. Nie je potrebné investovať do veľkých zariadení na regeneráciu uhlíka (ako v CIC) alebo nakupovať veľké množstvá zinkového prášku (ako v procese Merrill Crowe).

3. Produkt s vysokou čistotou: Priame elektrolytické vylučovanie zlata môže viesť k usadzovaniu zlata vysokej čistoty na katóde. To môže znížiť potrebu rozsiahlych rafinačných procesov po prúde, čím sa ďalej šetria náklady.

4. Environmentálne výhody: Elimináciou používania zinku v procese Merrill Crowe sa menej vytvára odpad obsahujúci zinok. Okrem toho môže zjednodušenie procesu viesť k zníženiu celkovej spotreby chemikálií a tvorby odpadu.

Úvahy o procese

1. Koncentrácia roztoku: Koncentrácia zlata v roztoku kyanidu je rozhodujúcim faktorom. Zatiaľ čo priame elektrolytické získavanie sa môže použiť na roztoky so širokým rozsahom koncentrácií zlata, vyššie koncentrácie vo všeobecnosti vedú k rýchlejšej rýchlosti vylučovania. Avšak veľmi vysoké koncentrácie zlata môžu vyžadovať špeciálne konštrukcie elektród, aby sa zabezpečilo rovnomerné ukladanie.

2. Materiály elektród: Výber materiálov elektród je dôležitý. Nerezová oceľová vlna sa často používa ako katódový materiál pre svoj vysoký povrch, ktorý umožňuje efektívne ukladanie zlata. Pre anódu sú výhodné materiály, ktoré sú odolné voči korózii v roztoku kyanidu, ako sú rozmerovo stabilné anódy (DSA).

3. pH a teplota: pH roztoku kyanidu je potrebné starostlivo kontrolovať. Aby sa zabránilo rozkladu kyanidu, je typicky udržiavané mierne alkalické pH. Teplota roztoku môže tiež ovplyvniť rýchlosť elektrolytického získavania, pričom vyššie teploty vo všeobecnosti zvyšujú rýchlosť reakcie, ale tiež potenciálne zvyšujú riziko rozkladu kyanidu.

Tok procesu

1. Príprava roztoku: Roztok na lúhovanie gravidným kyanidom z lúhovania haldy alebo iných procesov kyanidácie sa najskôr podrobí predbežnej úprave. To môže zahŕňať filtráciu na odstránenie suspendovaných pevných látok, pretože tieto môžu interferovať s procesom elektrovýberu a spôsobiť skraty medzi elektródami.

2. Elektrovýherná bunka: Predupravený roztok sa potom privádza do elektrolýzneho článku. Článok je vybavený anódou a katódou. Keď sa použije elektrický prúd, zlato sa začne ukladať na katóde.

3. Obnova zlata: Po nanesení dostatočného množstva zlata na katódu sa katóda z článku vyberie. Zlato môže byť z katódy odstránené buď mechanicky alebo chemicky, v závislosti od povahy materiálu katódy. Odlúpnuté zlato sa potom ďalej rafinuje, aby sa získalo zlato vysokej rýdzosti.

Výzvy a výhľad do budúcnosti

1. Manažment kyanidu: Hoci priame elektrické získavanie ponúka výhody, použitie kyanidu v celkovom procese extrakcie zlata stále predstavuje environmentálne a bezpečnostné riziká. Budúci výskum sa môže zamerať na integráciu priameho elektrolytického získavania s alternatívnymi, menej toxickými metódami lúhovania.

2. Spotreba energie: Elektrovýťažný proces vyžaduje značné množstvo elektrickej energie. Vývoj energeticky účinnejších materiálov elektród a návrhov článkov je oblasťou aktívneho výskumu.

3. škálovateľnosť: Ako pri každej novej technológii, aj pri rozširovaní priameho elektrovýberu z laboratórnych operácií na operácie v priemyselnom meradle je potrebné starostlivo optimalizovať, aby sa zabezpečil konzistentný výkon a nákladová efektívnosť.

Priame elektrolytické získavanie zlata z kyanidových roztokov predstavuje významný technologický pokrok v odvetví ťažby zlata. S ďalším výskumom a vývojom na riešenie existujúcich výziev má potenciál stať sa dominantnou metódou pre zotavenie zlata v blízkej budúcnosti.