Postopek ekstrakcije tioureenega zlata: načela, operacije in premisleki

Uvod

Pridobivanje zlata je ključni postopek v rudarski industriji in industriji plemenitih kovin. Med različnimi metodami pridobivanja je ... TioureaPridobivanje zlata Postopek je v zadnjih letih pritegnil veliko pozornosti. Tiourea s kemijsko formulo \(SCN_2H_4\) je organska spojina, ki igra ključno vlogo v tem procesu. Ta objava na blogu bo celovito raziskala postopek ekstrakcije zlata s tioureo, pri čemer bo zajela njegova načela, operativne korake, vplivne dejavnike in prednosti v primerjavi s tradicionalnimi metodami.

Načela ekstrakcije tioureenega zlata

Temeljno načelo ekstrakcije zlata s tioureo je v njeni sposobnosti tvorbe stabilnih kompleksov z zlatimi ioni v kislem mediju. V prisotnosti oksidanta se zlato v rudi oksidira in nato reagira s tioureo, da se tvorijo topni kompleksi zlato-tioureo. Najpogostejša oksidanta, ki se uporabljata v tem postopku, sta železovi(III) ioni in raztopljeni kisik.

Tiourea je v kislih raztopinah relativno stabilna, kar je ključni dejavnik, ki omogoča ta postopek ekstrakcije. V kislem okolju lahko tiourea tvori vrsto kompleksnih ionov s kovinskimi kationi. Vendar pa, razen DRŽAVA, stabilnost kompleksnih ionov tiouree z drugimi kovinami je relativno nizka. Ta lastnost daje ekstrakciji zlata na osnovi tiouree visoko selektivnost za zlato.

Operativni koraki v postopku ekstrakcije tioureenega zlata

Priprava rude

Prvi korak v postopku ekstrakcije zlata s tioureo je priprava rude. Rudo je treba zdrobiti in zmleti na ustrezno velikost delcev, da se poveča površina za boljši stik z raztopino tiouree. Na splošno velja, da manjša kot je velikost delcev, višja je hitrost reakcije med rudo in raztopino, ki vsebuje tioureo. Vendar pa lahko izjemno fino mletje prinese tudi nekatere negativne učinke, kot so povečana poraba energije in težave pri nadaljnjem ločevanju trdnih in tekočih snovi.

Izluževanje tiouree

Po pripravi rude se mleta ruda zmeša z raztopino, ki vsebuje tioureo. Ker je tiourea v alkalnih raztopinah nestabilna in se zlahka razgradi na sulfide in aminokisline,cianidiRaztopina za izpiranje je običajno razredčena žveplova kislina in tiourea. Pomembno je, da najprej dodamo kislino in nato tiourea, da se izognemo lokalnemu pregrevanju pulpe, kar bi lahko povzročilo hidrolizo tiouree in zmanjšalo njeno učinkovitost.

Med Postopek luženjaDejavniki, kot so koncentracija tiouree, vrsta in količina oksidanta, pH vrednost raztopine, temperatura pulpe in čas izpiranja, pomembno vplivajo na hitrost izpiranja zlata. Na primer, hitrost izpiranja zlata se običajno poveča z naraščajočo koncentracijo tiouree, vendar lahko prekomerna tiourea povzroči povečane stroške in morebitne okoljske težave. Vrednost pH medija je povezana s koncentracijo tiouree. Pri normalni temperaturi in pogojih odmerjanja tiouree je vrednost pH medija po možnosti manjša od 1.5. Vendar pa kislost ne sme biti previsoka, sicer se bo povečala količina nečistoč, topnih v kislini, v rudi.

Ločevanje trdno - tekoče

Po postopku luženja se izvede ločevanje trdne in tekoče snovi, da se bogata raztopina, ki vsebuje komplekse zlata in tiouree, loči od trdnih ostankov. Običajne metode ločevanja trdne in tekoče snovi vključujejo filtracijo in sedimentacijo. Izbira metode ločevanja je odvisna od dejavnikov, kot so narava rude, velikost delcev trdne snovi in ​​obseg postopka. Učinkovito ločevanje trdne in tekoče snovi je ključnega pomena za zagotovitev kakovosti bogate raztopine in lažje nadaljnje operacije pridobivanja zlata.

Rešitev za pridobivanje zlata iz nosečnosti

Obstaja več metod za pridobivanje zlata iz bogate raztopine, pridobljene po ločitvi trdne in tekoče snovi. Dve pogosti metodi sta nadomeščanje kovin in elektrolitsko pridobivanje.

Zamenjava kovinKovine, kot sta železo in aluminij, se lahko uporabijo kot redukcijska sredstva za nadomeščanje zlata iz kompleksa zlato-tiourea v raztopini. Nadomeščeno zlato tvori trdno oborino, ki jo je mogoče nadalje obdelati za pridobitev čistega zlata.

ElectrowinningPri postopku elektroliziranja se skozi bogato raztopino spušča električni tok. Zlati ioni v raztopini se na katodi reducirajo in odlagajo na površini katode, medtem ko se tiourea in druge snovi oksidirajo na anodi. Ta metoda lahko doseže visoko čistost zlata, vendar zahteva posebno električno opremo in ustrezne delovne pogoje.

Rafiniranje zlatih izdelkov

Zlato, pridobljeno po predelavi, običajno vsebuje nekaj nečistoč in ga je treba rafinirati, da dobimo izdelke iz zlata visoke čistosti. Postopek rafiniranja je podoben postopku zlata, pridobljenega z drugimi metodami ekstrakcije, kot je cianidacija. Med običajne metode rafiniranja spadata kemično rafiniranje in elektrolitsko rafiniranje, ki lahko učinkovito odstranita nečistoče in izboljšata čistost zlata, da zadostita zahtevam trga.

Dejavniki, ki vplivajo na postopek ekstrakcije tioureenega zlata

Mineralna sestava rude

Mineralna sestava rude ima pomemben vpliv na postopek ekstrakcije zlata s tioureo. Baker in bizmutovi oksidi v surovinah se raztopijo v kislini in tvorijo kompleks s tioureo, kar zmanjša učinek izpiranja zlata s tioureo in poveča porabo tiouree. Poleg tega, če surovine vsebujejo veliko količino kislinsko topnih snovi (kot so dvovalentno železo, karbonati, oksidi neželeznih kovin itd.) in reducirnih komponent, se bo povečala poraba oksidantov in žveplove kisline ter zmanjšala hitrost izpiranja zlata. Vendar pa imajo sulfidni minerali, kot so baker, arzen, antimon in svinec, relativno majhen škodljiv vpliv na izpiranje zlata s tioureo, kar omogoča ekstrakcijo zlata na osnovi tiouree za selektivno ekstrakcijo zlata in srebra iz kompleksnih ognjevzdržnih zlatih mineralnih surovin.

Velikost delcev zlata v rudi

Velikost delcev zlata v rudi je eden od dejavnikov, ki vplivajo na hitrost izluževanja zlata. Na splošno velja, da manjša kot je velikost delcev zlata, večja je specifična površina in lažje pride v stik z raztopino tiouree, kar ima za posledico višjo hitrost izluževanja. Zato so v fazi priprave rude potrebni ustrezni postopki mletja, da se delci zlata v rudi popolnoma razkrijejo in se olajša postopek izluževanja.

temperature

Temperatura ima dvojni učinek na proces ekstrakcije zlata s tioureo. Po eni strani lahko zvišanje temperature pospeši hitrost difuzije reaktantov in hitrost reakcije med zlatom in tioureo, s čimer se poveča hitrost izluževanja zlata. Po drugi strani pa ima tiourea slabo toplotno stabilnost. Ko je temperatura previsoka, je tiourea nagnjena k hidrolizi in razgradnji, kar zmanjša njeno učinkovitost v procesu ekstrakcije. Na splošno je temperatura procesa izluževanja tiouree po možnosti pod 55 °C, v mnogih primerih pa se izvaja pri sobni temperaturi.

pH vrednost raztopine

Kot smo že omenili, je pH vrednost raztopine tesno povezana s stabilnostjo tiouree in učinkom izpiranja zlata. Tiourea je stabilna v kislem mediju, ustrezno kislo okolje pa je ugodno za nastanek kompleksov zlato-tiourea. Če pa je pH vrednost prenizka, se ne bo le povečala količina nečistoč, topnih v kislini, temveč lahko povzroči tudi stranske reakcije, ki niso ugodne za postopek ekstrakcije. Zato je za zagotovitev optimalnega učinka ekstrakcije potreben natančen nadzor pH vrednosti raztopine.

Koncentracija tiouree in oksidanta

Koncentracija tiouree neposredno vpliva na količino nastalih kompleksov zlato-tiourea. Na splošno lahko povečanje koncentracije tiouree poveča hitrost izpiranja zlata. Vendar pa je treba glede na stroške in okoljske dejavnike optimizirati koncentracijo tiouree. Ključno vlogo igrata tudi vrsta in koncentracija oksidanta. Za zagotovitev neprekinjene oksidacije zlata v rudi je potrebno ustrezno oksidantno sredstvo, vendar lahko prekomerno oksidantno sredstvo povzroči tudi oksidacijo in razgradnjo tiouree, kar zmanjša učinkovitost izrabe tiouree.

Prednosti postopka ekstrakcije zlata s tioureo

1. Hitra hitrost izpiranjaV primerjavi z nekaterimi tradicionalnimi metodami ekstrakcije zlata, kot je cianidacija, ima postopek ekstrakcije zlata s tioureo relativno hitro hitrost izpiranja. Nastanek kompleksov zlata in tiouree v kislem mediju lahko zlato hitro raztopi, kar lahko znatno skrajša čas ekstrakcije.

2. Nizka toksičnostTiourea je manj strupena v primerjavi z cianid uporablja se v tradicionalnih metodah cianidacije. Cianid je zelo strupen in predstavlja resno grožnjo okolju in zdravju ljudi. Uporaba tiouree pri ekstrakciji zlata zmanjšuje morebitna okoljska in varnostna tveganja, povezana s strupenimi snovmi.

3. Dobra selektivnostZaradi relativno nizke stabilnosti kompleksnih ionov tiouree z večino kovin, razen Živo srebroPostopek ekstrakcije zlata na osnovi tiouree ima visoko selektiven pristop k zlatu. Učinkovito lahko ekstrahira zlato iz kompleksnih rud, ki vsebujejo različne kovinske nečistoče, s čimer zmanjša vpliv nečistoč na postopek ekstrakcije.

4. Lažja naknadna obdelava z raztopinoPo postopku ekstrakcije zlata je raztopino, ki vsebuje tioureo, relativno enostavno obdelati. Na primer, v fazi pridobivanja zlata lahko z uporabo metod nadomeščanja kovin ali elektrolitskega pridobivanja zlato relativno enostavno ločimo od raztopine, preostalo raztopino pa lahko dodatno obdelamo za zmanjšanje onesnaževanja okolja.

zaključek

Postopek ekstrakcije zlata s tioureo je obetavna metoda na področju ekstrakcije zlata. Z razumevanjem njegovih načel, operativnih korakov, vplivnih dejavnikov in prednosti lahko rudarska podjetja in raziskovalci bolje optimizirajo postopek za izboljšanje učinkovitosti ekstrakcije zlata, zmanjšanje stroškov in zmanjšanje vplivov na okolje. Čeprav je treba še vedno obravnavati nekatere izzive, kot sta optimizacija porabe tiouree in izboljšanje stabilnosti postopka v različnih rudnih pogojih, bodo nenehne raziskave in inovacije na tem področju zagotovo spodbudile nadaljnji razvoj in uporabo postopka ekstrakcije zlata s tioureo.