เราควรกู้คืนทองคำด้วยโซเดียมไซยาไนด์อย่างไร?

บทนำ

การกู้คืนทองคำโดยใช้ โซเดียมไซยาไนด์ เป็นวิธีการที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และโลหะมีค่า ไซยาไนด์มีความสามารถพิเศษในการสร้างสารเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้กับทองคำ ซึ่งช่วยให้สามารถสกัดทองคำจากแหล่งต่างๆ เช่น แร่คุณภาพต่ำ กากแร่ และขยะอิเล็กทรอนิกส์บางชนิด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไซยาไนด์มีพิษสูง ไซยาไนด์กระบวนการนี้จะต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งและปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมอย่างเคร่งครัด

หลักการของการกู้คืนทองคำด้วยโซเดียมไซยาไนด์

ในสภาพธรรมชาติ มักพบทองคำผสมกับแร่ธาตุอื่นๆ ในแร่ เมื่อ โซเดียมไซยาไนด์ เมื่อนำทองคำเข้าสู่แร่ จะเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น โดยทองคำจะทำปฏิกิริยากับไซยาไนด์ในสภาวะที่มีออกซิเจนและน้ำเพื่อสร้างสารประกอบที่สามารถละลายน้ำได้ ปฏิกิริยานี้จะละลายทองคำในสารละลายไซยาไนด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยแยกทองคำออกจากแร่ธาตุที่ไม่ละลายน้ำอื่นๆ ในแร่

กระบวนการทีละขั้นตอน

การเตรียมแร่

1. บดและบด:ขั้นตอนเริ่มต้นเกี่ยวข้องกับการลดขนาดของแร่ แร่ชิ้นใหญ่จะถูกบดให้เป็นชิ้นเล็กลงโดยใช้เครื่องบดก่อน จากนั้นแร่ที่บดแล้วจะถูกบดให้เป็นผงละเอียดในเครื่องบด วิธีนี้จะเพิ่มพื้นที่ผิวของแร่ ทำให้การสัมผัสระหว่างอนุภาคที่มีทองคำและสารละลายไซยาไนด์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในเหมืองทองคำทั่วไป แร่อาจถูกบดให้มีขนาดเล็กกว่า 10 มม. ในขั้นตอนการบดขั้นต้น จากนั้นจึงบดให้มีขนาดอนุภาคเล็กลง โดยอนุภาคประมาณ 80% จะมีขนาดเล็กกว่า 75 ไมโครเมตรในขั้นตอนการบด

2. การเตรียมการล่วงหน้า (หากจำเป็น):หากแร่มีแร่ซัลไฟด์หรือสิ่งเจือปนอื่น ๆ ที่อาจขัดขวางไซยาไนด์ได้ ชะล้าง กระบวนการดังกล่าว จำเป็นต้องมีการบำบัดล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น เมื่อมีไพไรต์จำนวนมากในแร่ ไพไรต์อาจใช้ออกซิเจนและไซยาไนด์ ทำให้ประสิทธิภาพในการสกัดทองคำลดลง ในสถานการณ์เช่นนี้ แร่อาจผ่านการคั่วหรือการเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพ การคั่วเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแร่ในอากาศเพื่อออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์ ในขณะที่การเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพใช้แบคทีเรียบางชนิดเพื่อออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์ที่อุณหภูมิต่ำกว่าในลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า

การรั่วไหล

1. การเตรียมสารละลายไซยาไนด์:สารละลายเจือจางของ โซเดียมไซยาไนด์ เตรียมไว้แล้ว ความเข้มข้นของสารละลายไซยาไนด์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.05% ถึง 0.2% (w/v) ขึ้นอยู่กับลักษณะของแร่และปริมาณทองคำ ปูนขาวมักถูกเติมลงในสารละลายไซยาไนด์เพื่อปรับค่า pH ให้อยู่ในช่วง 10 - 11 สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างนี้ช่วยป้องกันการก่อตัวของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่เป็นพิษและยังส่งเสริมการละลายของทองคำอีกด้วย

2. กระบวนการชะล้าง:จากนั้นแร่ที่บดแล้วจะถูกผสมกับสารละลายไซยาไนด์ในถังขนาดใหญ่หรือผ่านการตั้งค่ากองแร่ ในการสกัดแร่ในถัง ส่วนผสมแร่-ไซยาไนด์จะถูกเขย่าโดยใช้เครื่องจักรหรือโดยการฉีดอากาศ เพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคที่มีทองคำสัมผัสกับไซยาไนด์ได้ดี จึงทำให้เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ในการสกัดแร่แบบกอง ซึ่งเหมาะสำหรับแร่คุณภาพต่ำมากกว่า แร่ที่บดแล้วจะถูกกองบนวัสดุซับที่ไม่ซึมผ่าน และสารละลายไซยาไนด์จะถูกพ่นลงบนกองแร่ สารละลายจะซึมผ่านแร่ ทำให้ทองคำละลายในขณะที่มันดำเนินไป กระบวนการสกัดแร่อาจใช้เวลาตั้งแต่หลายชั่วโมงไปจนถึงหลายวัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของแร่ ขนาดอนุภาค และสภาวะการสกัดแร่

การแยกของแข็งและของเหลว

หลังจากกระบวนการชะล้างแล้ว สารละลายที่ได้จะประกอบด้วยของเสียที่เป็นของแข็ง (เศษตะกอน) และสารละลายที่มีสารประกอบทอง-ไซยาไนด์ การแยกส่วนประกอบของของแข็งและของเหลวเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การกรองหรือการตกตะกอน ในการกรอง สารละลายจะผ่านตัวกรอง เช่น ผ้ากรองหรือเครื่องกรองแบบกด เศษตะกอนที่เป็นของแข็งจะคงอยู่บนตัวกรอง ในขณะที่สารละลายใสที่เรียกว่าสารละลายที่ประกอบด้วยทองที่ละลายอยู่จะผ่านเข้าไป การตกตะกอนเกี่ยวข้องกับการปล่อยให้อนุภาคของแข็งตกตะกอนที่ก้นถังเนื่องจากแรงโน้มถ่วง จากนั้นจึงเทของเหลวเหนือตะกอนซึ่งก็คือสารละลายที่ประกอบด้วยทองคำที่ละลายอยู่ทิ้งอย่างระมัดระวัง

การกู้คืนทองคำจากสารละลายสำหรับหญิงตั้งครรภ์

1. การตกตะกอนสังกะสี (กระบวนการ Merrill-Crowe):วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งในการกู้คืนทองคำจากสารละลายที่ตั้งครรภ์คือการตกตะกอนสังกะสี โดยจะเติมผงสังกะสีหรือเศษสังกะสีลงในสารละลาย เนื่องจากสังกะสีมีปฏิกิริยาได้ดีกว่าทองคำ จึงทำให้ทองคำหลุดออกจากสารประกอบทองคำ-ไซยาไนด์ จากนั้นทองคำจะตกตะกอนออกมาเป็นของแข็งพร้อมกับสิ่งเจือปนบางส่วน หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ตะกอนของแข็งจะถูกกรองและนำไปผ่านกระบวนการต่อไป จากนั้นจึงหลอมทองคำที่มีของแข็งเพื่อให้ได้ทองคำบริสุทธิ์

2. การดูดซับด้วยคาร์บอนกัมมันต์ (คาร์บอนในเยื่อกระดาษ/CIP และคาร์บอนในลีช/CIL): ในกระบวนการ CIP ที่เปิดใช้งาน คาร์บอน ถ่านกัมมันต์จะถูกเติมลงในสารละลายหลังจากขั้นตอนการชะล้าง ถ่านกัมมันต์ที่มีพื้นที่ผิวสูงจะดูดซับสารประกอบทองคำ-ไซยาไนด์จากสารละลาย จากนั้นสารประกอบทองคำ-คาร์บอนจะถูกแยกออกจากสารละลายโดยการร่อน ในกระบวนการ CIL ถ่านกัมมันต์จะถูกเติมลงไปในระหว่างกระบวนการชะล้างเอง คาร์บอนที่ดูดซับทองคำแล้วจะถูกนำออกจากระบบในภายหลัง สามารถสกัดทองคำออกจากคาร์บอนได้โดยใช้สารละลายไซยาไนด์เข้มข้นหรือสารสกัดอื่นๆ หลังจากสกัดแล้ว ทองคำสามารถกู้คืนได้จากสารละลายที่สกัดได้โดยวิธีการต่างๆ เช่น การแยกด้วยไฟฟ้าหรือการตกตะกอนเพิ่มเติม

การฟอก

ทองคำที่ได้หลังจากการตกตะกอนหรือการดูดซับมักจะไม่บริสุทธิ์ มีสิ่งเจือปน เช่น โลหะและอโลหะอื่นๆ เพื่อให้ได้ทองคำที่มีความบริสุทธิ์สูง (โดยปกติ 99.9% ขึ้นไป) ต้องใช้กระบวนการกลั่น วิธีการกลั่นที่ใช้กันทั่วไปวิธีหนึ่งคือการกลั่นด้วยไฟฟ้า ในกระบวนการนี้ ทองคำที่ไม่บริสุทธิ์จะถูกวางเป็นขั้วบวกในเซลล์ไฟฟ้า และใช้ขั้วลบทองคำบริสุทธิ์ จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสม เช่น สารละลายของทองคำคลอไรด์ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเซลล์ ทองคำในขั้วบวกจะละลายและเกาะบนขั้วลบ สิ่งเจือปนจะยังคงอยู่ในอิเล็กโทรไลต์หรือก่อตัวเป็นตะกอนที่ก้นเซลล์

ข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

1. พิษของไซยาไนด์:โซเดียมไซยาไนด์เป็นพิษร้ายแรงมาก การสูดดม กลืนกิน หรือสัมผัสทางผิวหนังกับไซยาไนด์อาจถึงแก่ชีวิตได้ การดำเนินการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับไซยาไนด์ต้องดำเนินการในบริเวณที่มีการระบายอากาศที่ดี และพนักงานต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่เหมาะสม รวมทั้งเครื่องช่วยหายใจ ถุงมือ และเสื้อผ้าป้องกัน ควรมีแผนตอบสนองฉุกเฉินในกรณีที่มีการรั่วไหลหรือได้รับไซยาไนด์

2. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:ไซยาไนด์อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม กากของเสียจาก การกู้คืนทองคำ กระบวนการดังกล่าวอาจมีไซยาไนด์ตกค้างอยู่ กากตะกอนเหล่านี้จะต้องถูกจัดเก็บในที่กักเก็บที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันการปล่อยไซยาไนด์สู่สิ่งแวดล้อม สามารถใช้กระบวนการบำบัด เช่น การออกซิเดชันทางเคมีหรือการย่อยสลายทางชีวภาพ เพื่อสลายไซยาไนด์ในกากตะกอนก่อนปล่อยหรือกำจัด นอกจากนี้ การตรวจสอบแหล่งน้ำใกล้สถานที่กู้คืนทองคำอย่างเข้มงวดถือเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการปนเปื้อนของไซยาไนด์เกิดขึ้น

สรุป

การใช้โซเดียมไซยาไนด์เพื่อแยกทองคำเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนแต่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนตั้งแต่การเตรียมแร่ไปจนถึงการกู้คืนและการกลั่นทองคำ แม้ว่าโซเดียมไซยาไนด์จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกทองคำจากแหล่งต่างๆ แต่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง หากปฏิบัติตามขั้นตอนที่เหมาะสม ใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม และปฏิบัติตามกฎระเบียบ อุตสาหกรรมการกู้คืนทองคำจะสามารถดำเนินการต่อไปในลักษณะที่ยั่งยืนและมีความรับผิดชอบได้