Neposredno električno pridobivanje zlata iz raztopine cianida

Uvod

Cianidacija je že dolgo primarna metoda za pridobivanje zlata iz rud. Po cianid procesu luženja je zlato prisotno v raztopina cianida, znana kot raztopina za izluževanje nosečnosti. Tradicionalno se uporabljajo metode, kot je Carbon Za pridobivanje zlata iz te raztopine sta bila uporabljena adsorpcija (kot je postopek Carbon-in-Column - CIC) in cementacija cinka (postopek Merrill Crowe). Vendar pa se je kot obetavna alternativa izkazalo neposredno elektroliziranje iz cianidnih raztopin, ki ponuja številne prednosti glede učinkovitosti, stroškov in vpliva na okolje.

Načelo neposrednega električnega pridobivanja

Neposredno elektrodobivanje je elektrokemijski proces. V kontekstu pridobivanje zlata iz raztopin cianida, ko skozi raztopino cianida, ki vsebuje zlato v obliki avrocianidnih kompleksov, teče električni tok (Au(CN)_2^-), na elektrodah pride do naslednjih reakcij:

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

Zlati ioni v avrocianidnem kompleksu pridobijo elektron in se kot kovinsko zlato odložijo na površino katode.

• Na anodi: Odvisno od pogojev lahko pride do oksidacije vode ali oksidacije drugih vrst v raztopini. na primer 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Prednosti neposrednega električnega pridobivanja

1. Preprostost: V primerjavi z večstopenjskimi postopki, kot je adsorpcija ogljika, ki ji sledita elucija in elektrodobivanje (v primeru CIC), neposredno električno pridobivanje zmanjša število operacij enote. To poenostavlja celoten tok procesa, kar olajša upravljanje in vzdrževanje.

2. Stroškovna učinkovitost: Z manj procesnimi koraki obstaja možnost nižjih kapitalskih in operativnih stroškov. Ni potrebe po naložbah v obsežne naprave za regeneracijo ogljika (kot v CIC) ali nakupu velikih količin cinkovega prahu (kot v procesu Merrill Crowe).

3. Izdelek visoke čistosti: Neposredno elektrodepozicija zlata lahko povzroči nanos zlata visoke čistosti na katodi. To lahko zmanjša potrebo po obsežnih postopkih rafiniranja na koncu proizvodne verige in dodatno prihrani stroške.

4. Okoljske koristi: Z odpravo uporabe cinka v procesu Merrill Crowe nastaja manj odpadkov, ki vsebujejo cink. Poleg tega lahko poenostavitev postopka privede do zmanjšanja celotne uporabe kemikalij in nastajanja odpadkov.

Premisleki glede postopka

1. Koncentracija raztopine: Koncentracija zlata v raztopini cianida je ključni dejavnik. Medtem ko se lahko neposredno elektrodobivanje uporablja za raztopine s širokim razponom koncentracij zlata, višje koncentracije na splošno povzročijo hitrejše stopnje nanašanja. Vendar pa lahko zelo visoke koncentracije zlata zahtevajo posebne zasnove elektrod, da se zagotovi enakomerno nanašanje.

2. Materiali za elektrode: Pomembna je izbira materialov za elektrode. Volna iz nerjavečega jekla se pogosto uporablja kot katodni material zaradi svoje visoke površine, ki omogoča učinkovito nanašanje zlata. Za anodo so prednostni materiali, ki so odporni proti koroziji v raztopini cianida, kot so dimenzijsko stabilne anode (DSA).

3. pH in temperatura: pH raztopine cianida je treba skrbno nadzorovati. Običajno se vzdržuje rahlo alkalen pH, da se prepreči razgradnja cianida. Temperatura raztopine lahko vpliva tudi na hitrost elektropreboja, pri čemer višje temperature na splošno povečajo reakcijsko hitrost, lahko pa tudi povečajo tveganje za razgradnjo cianida.

Procesni tok

1. Priprava raztopine: Tečna cianidna izlužilna raztopina iz luženja na kupu ali drugih postopkov cianidacije je najprej izpostavljena predobdelavi. To lahko vključuje filtracijo za odstranitev suspendiranih trdnih delcev, saj lahko te motijo ​​postopek električnega pridobivanja in povzročijo kratke stike med elektrodama.

2. Electrowinning Cell: Predhodno obdelana raztopina se nato dovaja v celico za električno pridobivanje. Celica je opremljena z anodo in katodo. Ob uporabi električnega toka se zlato začne odlagati na katodo.

3. Izterjava zlata: Ko se na katodo nanese zadostna količina zlata, se katoda odstrani iz celice. Zlato je mogoče odstraniti s katode mehansko ali kemično, odvisno od narave materiala katode. Odstranjeno zlato je nato dodatno prečiščeno, da dobimo zlato visoke čistosti.

Izzivi in ​​prihodnost

1. Ravnanje s cianidom: Čeprav neposredno pridobivanje z elektrolitom ponuja prednosti, uporaba cianida v celotnem procesu pridobivanja zlata še vedno predstavlja okoljska in varnostna tveganja. Prihodnje raziskave se lahko osredotočijo na integracijo neposrednega pridobivanja z alternativnimi, manj strupenimi metodami izpiranja.

2. Poraba energije: Postopek električnega pridobivanja zahteva znatno količino električne energije. Razvijanje energijsko učinkovitejših elektrodnih materialov in zasnov celic je področje aktivnih raziskav.

3. Prilagodljivost: Kot pri vsaki nastajajoči tehnologiji je treba razširitev neposrednega pridobivanja električne energije iz laboratorijskega v industrijskem obsegu skrbno optimizirati, da zagotovimo dosledno delovanje in stroškovno učinkovitost.

Neposredno elektro pridobivanje zlata iz cianidnih raztopin predstavlja pomemben tehnološki napredek v rudarski industriji zlata. Z nadaljnjimi raziskavami in razvojem za reševanje obstoječih izzivov ima potencial, da postane prevladujoča metoda za pridobivanje zlata v bližnji prihodnosti.