Chúng ta nên thu hồi vàng bằng natri xyanua như thế nào?

Giới thiệu

Việc thu hồi vàng bằng cách sử dụng natri xyanua là một phương pháp được áp dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ và kim loại quý. Xyanua có khả năng độc đáo là tạo thành các hợp chất hòa tan với vàng, cho phép khai thác vàng từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như quặng cấp thấp, chất thải đuôi và một số chất thải điện tử. Tuy nhiên, do độc tính cao của xyanua, quá trình này phải được thực hiện hết sức thận trọng và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn và môi trường.

Nguyên lý thu hồi vàng bằng natri xyanua

Ở trạng thái tự nhiên, vàng thường được tìm thấy trộn lẫn với các khoáng chất khác trong quặng. Khi Natri Xyanua được đưa vào quặng chứa vàng, một phản ứng hóa học diễn ra. Với sự hiện diện của oxy và nước, vàng phản ứng với xyanua để tạo thành một hợp chất hòa tan. Phản ứng này hòa tan vàng hiệu quả trong dung dịch xyanua, tách vàng ra khỏi các khoáng chất không hòa tan khác trong quặng.

Quy trình từng bước

Chuẩn bị quặng

1. Nghiền và mài: Bước đầu tiên bao gồm việc giảm kích thước của quặng. Các khối quặng lớn đầu tiên được nghiền thành các mảnh nhỏ hơn bằng máy nghiền. Sau đó, quặng đã nghiền được nghiền thành bột mịn trong máy nghiền. Điều này làm tăng diện tích bề mặt của quặng, cho phép tiếp xúc hiệu quả hơn giữa các hạt chứa vàng và dung dịch xyanua. Ví dụ, trong một mỏ vàng thông thường, quặng có thể được nghiền thành kích thước nhỏ hơn 10 mm trong giai đoạn nghiền chính và sau đó được nghiền thành kích thước hạt mà khoảng 80% các hạt có kích thước nhỏ hơn 75 micromet trong giai đoạn nghiền.

2. Xử lý trước (nếu cần): Nếu quặng chứa khoáng chất sunfua hoặc các tạp chất khác có thể cản trở quá trình xyanua rửa trôi quá trình, tiền xử lý trở nên cần thiết. Ví dụ, khi có một lượng lớn pyrit trong quặng, nó có thể tiêu thụ oxy và xyanua, làm giảm hiệu quả khai thác vàng. Trong những tình huống như vậy, quặng có thể trải qua quá trình rang hoặc oxy hóa sinh học. Rang bao gồm việc nung quặng trong sự hiện diện của không khí để oxy hóa các khoáng chất sunfua, trong khi quá trình oxy hóa sinh học sử dụng vi khuẩn cụ thể để oxy hóa các khoáng chất sunfua ở nhiệt độ thấp hơn theo cách thân thiện hơn với môi trường.

Rửa trôi

1. Chuẩn bị dung dịch xyanua: Một dung dịch loãng Natri xyanua được chuẩn bị. Nồng độ dung dịch xyanua thường nằm trong khoảng từ 0.05% đến 0.2% (w/v), tùy thuộc vào đặc tính của quặng và hàm lượng vàng. Vôi thường được thêm vào dung dịch xyanua để điều chỉnh độ pH trong khoảng từ 10 - 11. Môi trường kiềm này giúp ngăn ngừa sự hình thành khí hydro xyanua độc hại và cũng thúc đẩy quá trình hòa tan vàng.

2. Quá trình thẩm thấu: Quặng nghiền sau đó được trộn với dung dịch xyanua trong các bể lớn hoặc thông qua thiết lập ngâm đống. Trong quá trình ngâm bể, hỗn hợp quặng - xyanua được khuấy, bằng cơ học hoặc bằng cách phun khí, để đảm bảo tiếp xúc tốt giữa các hạt chứa vàng và xyanua, do đó làm tăng tốc độ phản ứng. Trong quá trình ngâm đống, phù hợp hơn với quặng cấp thấp, quặng đã nghiền được chất đống trên một lớp lót không thấm nước và dung dịch xyanua được phun lên đống. Dung dịch thấm qua quặng, hòa tan vàng khi nó tiến triển. Quá trình ngâm có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày, tùy thuộc vào các yếu tố như loại quặng, kích thước hạt và điều kiện ngâm.

Tách chất rắn và chất lỏng

Sau quá trình ngâm chiết, bùn thu được bao gồm chất thải rắn (vụn đuôi quặng) và dung dịch chứa hợp chất vàng - xyanua. Việc tách các thành phần rắn và lỏng là rất quan trọng. Điều này có thể thực hiện thông qua các phương pháp như lọc hoặc lắng đọng. Trong quá trình lọc, bùn được đưa qua vật liệu lọc, chẳng hạn như vải lọc hoặc máy ép lọc. Các chất thải rắn được giữ lại trên bộ lọc, trong khi dung dịch trong suốt, được gọi là dung dịch có chứa vàng hòa tan, đi qua. Lắng đọng bao gồm việc cho các hạt rắn lắng xuống đáy bể do trọng lực. Sau đó, chất lỏng nổi trên bề mặt, dung dịch có chứa vàng, có thể được đổ ra một cách cẩn thận.

Phục hồi vàng từ dung dịch mang thai

1. Kết tủa kẽm (Quy trình Merrill - Crowe): Một cách tiếp cận phổ biến để thu hồi vàng từ dung dịch có thai là kết tủa kẽm. Bụi kẽm hoặc vụn kẽm được thêm vào dung dịch. Vì kẽm phản ứng mạnh hơn vàng nên nó đẩy vàng ra khỏi hợp chất vàng - xyanua. Sau đó, vàng kết tủa dưới dạng rắn, cùng với một số tạp chất. Sau phản ứng, kết tủa rắn được lọc và xử lý thêm. Sau đó, chất rắn chứa vàng thu được được nấu chảy để thu được vàng nguyên chất.

2. Hấp phụ than hoạt tính (Carbon - trong - Bột giấy/CIP và Carbon - trong - Ngâm/CIL): Trong quy trình CIP, được kích hoạt Carbon Than hoạt tính được thêm vào hỗn hợp bùn sau giai đoạn trích ly. Với diện tích bề mặt lớn, than hoạt tính hấp phụ hợp chất vàng-cyanide từ dung dịch. Hợp chất vàng-than sau đó được tách khỏi hỗn hợp bùn bằng phương pháp sàng lọc. Trong quy trình CIL, than hoạt tính được thêm vào trong chính quá trình trích ly. Than hoạt tính đã hấp thụ vàng sau đó được loại bỏ khỏi hệ thống. Vàng có thể được chiết xuất từ ​​than hoạt tính bằng dung dịch cyanide đậm đặc hoặc các chất chiết xuất khác. Sau khi chiết xuất, vàng có thể được thu hồi từ dung dịch chiết xuất thông qua các phương pháp như điện phân hoặc kết tủa thêm.

Tinh chế

Vàng thu được sau quá trình kết tủa hoặc hấp phụ thường không tinh khiết, chứa tạp chất như các kim loại và phi kim loại khác. Để thu được vàng có độ tinh khiết cao (thường là 99.9% trở lên), người ta sử dụng các quy trình tinh chế. Một phương pháp tinh chế phổ biến là tinh chế điện phân. Trong quy trình này, vàng không tinh khiết được đặt làm cực dương trong một bình điện phân và sử dụng cực âm vàng nguyên chất. Một chất điện phân phù hợp, chẳng hạn như dung dịch vàng clorua, được sử dụng. Khi dòng điện chạy qua bình, vàng trong cực dương hòa tan và lắng đọng trên cực âm. Các tạp chất hoặc vẫn ở trong chất điện phân hoặc tạo thành bùn ở đáy bình.

Cân nhắc về an toàn và môi trường

1. Độc tính của xyanua: Natri xyanua cực kỳ độc. Hít phải, nuốt phải hoặc tiếp xúc với da với xyanua có thể gây tử vong. Tất cả các hoạt động liên quan đến xyanua phải được tiến hành ở những nơi thông gió tốt và công nhân phải mặc thiết bị bảo vệ cá nhân phù hợp, bao gồm máy trợ thở, găng tay và quần áo bảo hộ. Cần có kế hoạch ứng phó khẩn cấp trong trường hợp tràn hoặc tiếp xúc với xyanua.

2. Tác động môi trường: Xyanua có thể gây hại cho môi trường nếu không được quản lý đúng cách. Chất thải từ phục hồi vàng quá trình có thể chứa xyanua còn sót lại. Các chất thải này phải được lưu trữ trong các hồ chứa an toàn để ngăn chặn việc giải phóng xyanua vào môi trường. Các phương pháp xử lý, chẳng hạn như oxy hóa hóa học hoặc phân hủy sinh học, có thể được sử dụng để phân hủy xyanua trong chất thải trước khi giải phóng hoặc thải bỏ. Ngoài ra, việc giám sát chặt chẽ các nguồn nước gần các hoạt động thu hồi vàng là điều cần thiết để đảm bảo không xảy ra ô nhiễm xyanua.

Kết luận

Việc sử dụng natri xyanua để thu hồi vàng là một quá trình phức tạp nhưng hiệu quả. Quá trình này bao gồm nhiều bước, từ khâu chuẩn bị quặng đến thu hồi và tinh chế vàng. Mặc dù phương pháp này mang lại hiệu quả cao để chiết xuất vàng từ nhiều nguồn khác nhau, nhưng các rủi ro liên quan đến an toàn và môi trường phải được quản lý cẩn thận. Bằng cách tuân thủ các quy trình phù hợp, sử dụng công nghệ phù hợp và tuân thủ các quy định, ngành thu hồi vàng có thể tiếp tục hoạt động theo cách bền vững và có trách nhiệm.