Ako by sme mali získať zlato pomocou kyanidu sodného?

úvod

Získavanie zlata pomocou kyanidu sodného je široko používaná metóda v ťažobnom priemysle a priemysle drahých kovov. Kyanid má jedinečnú schopnosť tvoriť rozpustné komplexy so zlatom, čo umožňuje extrakciu zlata z rôznych zdrojov, ako sú nízkokvalitné rudy, hlušina a určitý elektronický odpad. Vzhľadom na vysokú toxicitu kyanidu sa však tento proces musí vykonávať s mimoriadnou opatrnosťou a prísnym dodržiavaním bezpečnostných a environmentálnych predpisov.

Princíp získavania zlata pomocou kyanidu sodného

V prirodzenom stave sa zlato často nachádza v rudách zmiešané s inými minerálmi. Keď sa kyanid sodný zavedie do rudy obsahujúcej zlato, prebieha chemická reakcia. V prítomnosti kyslíka a vody zlato reaguje s kyanidom za vzniku rozpustnej zlúčeniny. Táto reakcia účinne rozpúšťa zlato v roztoku kyanidu a oddeľuje ho od ostatných nerozpustných minerálov v rude.

Postup krok za krokom

Príprava rudy

1. Drvenie a mletie : Počiatočný krok zahŕňa zmenšenie veľkosti rudy. Veľké kusy rudy sa najprv rozdrvia na menšie kúsky pomocou drvičov. Následne sa rozdrvená ruda v mlynoch rozomelie na jemný prášok. Tým sa zväčší povrch rudy, čo umožňuje efektívnejší kontakt medzi časticami obsahujúcimi zlato a kyanidovým roztokom. Napríklad v typickej zlatej bani sa ruda môže počas primárnej fázy drvenia rozdrviť na veľkosť menšiu ako 10 mm a potom sa v fáze mletia rozomliať na veľkosť častíc, kde približne 80 % častíc je menších ako 75 mikrometrov.

2. Predúprava (ak je potrebná) : Ak ruda obsahuje sulfidové minerály alebo iné nečistoty, ktoré by mohli brániť procesu kyanidového lúhovania , je nevyhnutná predúprava. Napríklad, ak je v rude značné množstvo pyritu, môže spotrebovávať kyslík a kyanid, čím sa znižuje účinnosť extrakcie zlata. V takýchto situáciách môže ruda podstúpiť praženie alebo biooxidáciu. Praženie zahŕňa zahrievanie rudy v prítomnosti vzduchu na oxidáciu sulfidových minerálov, zatiaľ čo biooxidácia využíva špecifické baktérie na oxidáciu sulfidových minerálov pri nižšej teplote spôsobom šetrnejším k životnému prostrediu.

vyplavovanie

1. Príprava kyanidového roztoku : Pripraví sa zriedený roztok kyanidu sodného . Koncentrácia kyanidového roztoku sa vo všeobecnosti pohybuje od 0.05 % do 0.2 % (hm./obj.) v závislosti od charakteristík rudy a obsahu zlata. Do kyanidového roztoku sa často pridáva vápno na úpravu pH v rozmedzí 10 – 11. Toto alkalické prostredie pomáha predchádzať tvorbe toxického kyanovodíka a tiež podporuje rozpúšťanie zlata.

2. Proces lúhovania : Mletá ruda sa potom zmieša s roztokom kyanidu vo veľkých nádržiach alebo pomocou haldového lúhovacieho zariadenia. Pri lúhovaní v nádrži sa zmes rudy a kyanidu mieša, buď mechanicky, alebo vstrekovaním vzduchu, aby sa zabezpečil dobrý kontakt medzi časticami obsahujúcimi zlato a kyanidom, čím sa zvyšuje rýchlosť reakcie. Pri haldovom lúhovaní, ktoré je vhodnejšie pre nízkokvalitné rudy, sa drvená ruda nahromadí na nepriepustnú vložku a roztok kyanidu sa nastrieka na haldu. Roztok presakuje cez rudu a počas lúhovania rozpúšťa zlato. Proces lúhovania môže trvať od niekoľkých hodín do niekoľkých dní v závislosti od faktorov, ako je typ rudy, veľkosť častíc a podmienky lúhovania.

Oddelenie pevných látok a kvapalín

Po procese lúhovania sa výsledná suspenzia skladá z pevného odpadu (hlušiny) a roztoku obsahujúceho zlúčeninu zlato-kyanidu. Oddelenie pevnej a kvapalnej zložky je kľúčové. To sa dá dosiahnuť metódami, ako je filtrácia alebo sedimentácia. Pri filtrácii sa suspenzia preháňa cez filtračné médiá, ako sú filtračné tkaniny alebo filtračné lisy. Pevná hlušina sa zadržiava na filtri, zatiaľ čo číry roztok, známy ako „pregnantný“ roztok, ktorý obsahuje rozpustené zlato, prechádza cez filtračné médiá. Sedimentácia zahŕňa usadzovanie pevných častíc na dne nádrže v dôsledku gravitácie. Supernatant, „pregnantný“ roztok, sa potom môže opatrne vyliať.

Získanie zlata z tehotnej roztoku

1. Zrážanie zinku (Merrill-Croweov proces) : Jedným z bežných prístupov k získavaniu zlata z tehotného roztoku je zrážanie zinku. Do roztoku sa pridáva zinkový prach alebo zinkové hobliny. Keďže zinok je reaktívnejší ako zlato, vytláča zlato zo zlúčeniny zlato-kyanid. Zlato sa potom vyzráža ako pevná látka spolu s niektorými nečistotami. Po reakcii sa pevná zrazenina filtruje a ďalej spracováva. Výsledná pevná látka obsahujúca zlato sa potom taví, čím sa získa čisté zlato.

2. Adsorpcia aktívneho uhlia (uhlík v buničine/CIP a uhlík vo lúhovaní/CIL) : V procese CIP sa aktívne uhlie pridáva do suspenzie po fáze lúhovania. Aktívne uhlie s vysokým povrchom adsorbuje zlúčeninu zlata a kyanidu z roztoku. Zlúčenina uhlíka a zlata sa potom oddelí od suspenzie preosievaním. V procese CIL sa aktívne uhlie pridáva počas samotného procesu lúhovania. Uhlie s obsahom zlata sa následne zo systému odstráni. Zlato sa môže z uhlíka extrahovať pomocou silného roztoku kyanidu alebo iných extrakčných činidiel. Po extrakcii sa môže zlato získať z extrakčného roztoku metódami, ako je elektrolytické získavanie alebo ďalšie zrážanie.

Zušľachťovanie

Zlato získané po zrážaní alebo adsorpcii zvyčajne nie je čisté a obsahuje nečistoty, ako sú iné kovy a nekovy. Na získanie zlata s vysokou čistotou (zvyčajne 99.9 % alebo vyššou) sa používajú rafinačné procesy. Jednou z bežných metód rafinácie je elektrolytická rafinácia. Pri tomto procese sa nečisté zlato umiestni ako anóda do elektrolytického článku a použije sa katóda z čistého zlata. Používa sa vhodný elektrolyt, napríklad roztok chloridu zlatého. Keď článkom prechádza elektrický prúd, zlato v anóde sa rozpustí a usadí na katóde. Nečistoty buď zostávajú v elektrolyte, alebo tvoria kal na dne článku.

Bezpečnostné a environmentálne hľadiská

1. Toxicita kyanidu : Kyanid sodný je extrémne toxický. Vdýchnutie, požitie alebo kontakt kyanidu s pokožkou môže byť smrteľný. Všetky operácie s kyanidom sa musia vykonávať v dobre vetraných priestoroch a pracovníci musia nosiť vhodné osobné ochranné prostriedky vrátane respirátorov, rukavíc a ochranného odevu. V prípade rozliatia alebo expozície kyanidu by mali byť zavedené núdzové plány.

2. Vplyv na životné prostredie : Kyanid môže byť škodlivý pre životné prostredie, ak sa s ním správne nezaobchádza. Hlušina z procesu ťažby zlata môže obsahovať zvyškový kyanid. Táto hlušina sa musí skladovať v bezpečných nádržiach, aby sa zabránilo uvoľňovaniu kyanidu do životného prostredia. Na rozloženie kyanidu v hlušine pred jej uvoľnením alebo zneškodnením možno použiť metódy úpravy, ako je chemická oxidácia alebo biologický rozklad. Okrem toho je nevyhnutné prísne monitorovanie vodných zdrojov v blízkosti prevádzok ťažby zlata, aby sa zabezpečilo, že nedôjde ku kontaminácii kyanidom.

Záver

Použitie kyanidu sodného na získavanie zlata je zložitý, ale účinný proces. Zahŕňa viacero krokov, od prípravy rudy až po získavanie a rafináciu zlata. Hoci ponúka vysoko účinný spôsob získavania zlata z rôznych zdrojov, súvisiace bezpečnostné a environmentálne riziká musia byť starostlivo riadené. Dodržiavaním správnych postupov, používaním vhodných technológií a dodržiavaním predpisov môže odvetvie ťažby zlata naďalej fungovať udržateľným a zodpovedným spôsobom.