Siyanür Çözeltisinden Altının Doğrudan Elektrokazanımı

Giriş

Siyanürleme uzun zamandır cevherlerden altın çıkarmanın birincil yöntemi olmuştur. siyanür süzme işlemi sırasında altın, siyanür çözeltisi, hamile liç çözeltisi olarak bilinir. Geleneksel olarak, karbon adsorpsiyonu (Kolonda Karbon - CIC işlemi gibi) ve çinko sementasyonu (Merrill Crowe işlemi) gibi yöntemler bu çözeltiden altın elde etmek için kullanılmıştır. Ancak, siyanür çözeltilerinden doğrudan elektrokazanım, verimlilik, maliyet ve çevresel etki açısından çeşitli avantajlar sunan umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır.

Doğrudan Elektrokazanma Prensibi

Doğrudan elektrokazanım bir elektrokimyasal işlemdir. altın çıkarma Siyanür çözeltilerinden, altın içeren aurosiyanür kompleksleri formundaki siyanür çözeltisinden elektrik akımı geçirildiğinde (Au(CN)_2^-), elektrotlarda aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelir:

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

Aurosiyanür kompleksindeki altın iyonları bir elektron kazanır ve katot yüzeyinde metalik altın olarak birikir.

• Anotta: Koşullara bağlı olarak, su oksidasyonu veya çözeltideki diğer türlerin oksidasyonu meydana gelebilir. Örneğin, 2H_2O \sağ ok O_2 + 4H^+ + 4e^-

Doğrudan Elektrokazanmanın Avantajları

1. Basitlik: Karbon adsorpsiyonu, ardından elüsyon ve elektrokazanma (CIC durumunda) gibi çok adımlı proseslerle karşılaştırıldığında, doğrudan elektrokazanma, birim operasyonlarının sayısını azaltır. Bu, genel proses akışını basitleştirir, çalıştırmayı ve bakımı kolaylaştırır.

2. Maliyet - etkinlik: Daha az işlem adımıyla daha düşük sermaye ve işletme maliyetleri potansiyeli vardır. Büyük ölçekli karbon rejenerasyon tesislerine (CIC'de olduğu gibi) yatırım yapmaya veya büyük miktarlarda çinko tozu satın almaya (Merrill Crowe sürecinde olduğu gibi) gerek yoktur.

3. Yüksek Saflıkta Ürün: Altının doğrudan elektrokaplanması, katotta yüksek saflıkta altın birikimiyle sonuçlanabilir. Bu, daha sonraki kapsamlı rafinasyon süreçlerine olan ihtiyacı azaltarak maliyetleri daha da düşürebilir.

4. Çevresel faydalar:Merrill Crowe prosesinde çinko kullanımının ortadan kaldırılmasıyla, çinko içeren atık üretimi azalır. Ayrıca, prosesin basitleştirilmesi genel kimyasal kullanımında ve atık üretiminde azalmaya yol açabilir.

Süreç Hususları

1. Çözüm Konsantrasyon: Siyanür çözeltisindeki altın konsantrasyonu kritik bir faktördür. Doğrudan elektrokazanım, çok çeşitli altın konsantrasyonlarına sahip çözeltilere uygulanabilirken, daha yüksek konsantrasyonlar genellikle daha hızlı biriktirme oranlarıyla sonuçlanır. Ancak, çok yüksek altın konsantrasyonları, düzgün biriktirmeyi sağlamak için özel elektrot tasarımları gerektirebilir.

2. Elektrot Malzemeleri: Elektrot malzemelerinin seçimi önemlidir. Paslanmaz çelik yünü, yüksek yüzey alanı nedeniyle genellikle katot malzemesi olarak kullanılır ve bu da verimli altın birikimine olanak tanır. Anot için, boyutsal olarak kararlı anotlar (DSA) gibi siyanür çözeltisinde korozyona dayanıklı malzemeler tercih edilir.

3. pH ve Sıcaklık: Siyanür çözeltisinin pH'ı dikkatlice kontrol edilmelidir. Siyanürün ayrışmasını önlemek için genellikle hafif alkali bir pH korunur. Çözeltinin sıcaklığı da elektrokazanım oranını etkileyebilir, daha yüksek sıcaklıklar genellikle reaksiyon oranını artırır ancak aynı zamanda potansiyel olarak siyanür ayrışma riskini de artırır.

Süreç akışı

1. Çözelti Hazırlama: Yığın liçi veya diğer siyanürleme işlemlerinden elde edilen siyanür liç çözeltisi önce ön işleme tabi tutulur. Bu, askıda katıları gidermek için filtrasyon içerebilir, çünkü bunlar elektrokazanım işlemine müdahale edebilir ve elektrotlar arasında kısa devrelere neden olabilir.

2. Elektrokazanım Hücresi: Ön işlem görmüş çözelti daha sonra elektrokazanım hücresine beslenir. Hücre bir anot ve bir katotla donatılmıştır. Elektrik akımı uygulandığında, altın katotta birikmeye başlar.

3. Altın Geri Kazanımı: Katot üzerine yeterli miktarda altın bırakıldığında, katot hücreden çıkarılır. Altın, katot malzemesinin doğasına bağlı olarak katottan mekanik veya kimyasal olarak sıyrılabilir. Sıyrılan altın daha sonra yüksek saflıkta altın elde etmek için daha fazla rafine edilir.

Zorluklar ve Geleceğe Bakış

1. Siyanür Yönetimi: Doğrudan elektrokazanım avantajlar sunsa da, genel altın çıkarma sürecinde siyanür kullanımı hala çevresel ve güvenlik riskleri oluşturmaktadır. Gelecekteki araştırmalar, doğrudan elektrokazanımı alternatif, daha az toksik liç yöntemleriyle entegre etmeye odaklanabilir.

2. Enerji Tüketimi: Elektrokazanım süreci önemli miktarda elektrik enerjisi gerektirir. Daha fazla enerji verimli elektrot malzemeleri ve hücre tasarımları geliştirmek aktif bir araştırma alanıdır.

3. ölçeklenebilirlik:Her yeni ortaya çıkan teknolojide olduğu gibi, doğrudan elektrokazanımın laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçekli operasyonlara ölçeklendirilmesi, tutarlı performans ve maliyet etkinliğinin sağlanması için dikkatlice optimize edilmelidir.

Siyanür çözeltilerinden doğrudan altın elektrokazanımı, altın madenciliği endüstrisinde önemli bir teknolojik ilerlemeyi temsil eder. Mevcut zorlukları ele almak için daha fazla araştırma ve geliştirme ile, baskın bir yöntem olma potansiyeline sahiptir. altın kurtarma yakın gelecekte.