Прамое электравылучэнне золата з раствора цыяніду

Увядзенне

Цыянідаванне доўгі час было асноўным метадам здабывання золата з руд. Пасля працэсу цыяніднага вылугавання золата прысутнічае ў цыянідным растворы , вядомым як раствор для вылугавання. Традыцыйна для здабывання золата з гэтага раствора выкарыстоўваліся такія метады, як адсорбцыя вугляроду (напрыклад, працэс вугляроду ў калоне - CIC) і цэментацыя цынку (працэс Merrill Crowe). Аднак прамое электралізаванне з цыянідных раствораў стала перспектыўнай альтэрнатывай, якая прапануе шэраг пераваг з пункту гледжання эфектыўнасці, кошту і ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.

Прынцып прамога электравылучэння

Прамое электралізаванне — гэта электрахімічны працэс. У кантэксце здабывання золата з цыянідных раствораў, калі электрычны ток прапускаецца праз цыянідны раствор, які змяшчае золата ў выглядзе аўрацыянідных комплексаў ( Au(CN)_2^- ), на электродах адбываюцца наступныя рэакцыі:

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

Іёны золата ў аўроцыянідным комплексе атрымліваюць электрон і адкладаюцца ў выглядзе металічнага золата на паверхні катода.

• На анодзе : у залежнасці ад умоў можа адбывацца акісленне вады або акісленне іншых рэчываў у растворы. Напрыклад, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Перавагі Direct Electrowinning

1. Прастата : у параўнанні з шматэтапнымі працэсамі, такімі як адсорбцыя вугляроду з наступным элюаваннем і электралізацыяй (у выпадку CIC), прамое электралізацыя памяншае колькасць аперацый адзінкі. Гэта спрашчае агульны працэс, палягчаючы яго эксплуатацыю і абслугоўванне.

2. Эканамічная эфектыўнасць : меншая колькасць этапаў працэсу дазваляе знізіць капітальныя і эксплуатацыйныя выдаткі. Няма неабходнасці ўкладваць сродкі ў буйныя ўстаноўкі па рэгенерацыі вугляроду (як у CIC) або закупляць вялікую колькасць цынкавага парашка (як у працэсе Merrill Crowe).

3. Высокачысціня прадукту : прамое электраадкладанне золата можа прывесці да атрымання высакаякаснага залатога адкладу на катодзе. Гэта можа паменшыць неабходнасць у працяглых працэсах рафінавання, што прывядзе да дадатковай эканоміі выдаткаў.

4. Экалагічныя перавагі : Выключэнне выкарыстання цынку ў працэсе Merrill Crowe дазваляе знізіць колькасць адходаў, якія змяшчаюць цынк. Акрамя таго, спрашчэнне працэсу можа прывесці да скарачэння агульнага выкарыстання хімікатаў і ўтварэння адходаў.

Меркаванні працэсу

1. Канцэнтрацыя раствора : Канцэнтрацыя золата ў цыянідным растворы з'яўляецца вырашальным фактарам. Хоць прамое электралізаванне можа быць ужыта да раствораў з шырокім дыяпазонам канцэнтрацый золата, больш высокія канцэнтрацыі звычайна прыводзяць да больш высокай хуткасці адкладання. Аднак вельмі высокія канцэнтрацыі золата могуць запатрабаваць спецыяльных канструкцый электродаў для забеспячэння раўнамернага адкладання.

2. Матэрыялы электродаў : Выбар матэрыялаў электродаў мае важнае значэнне. У якасці матэрыялу катода часта выкарыстоўваецца вата з нержавеючай сталі з-за яе вялікай плошчы паверхні, што дазваляе эфектыўна адкладаць золата. Для анода перавага аддаецца матэрыялам, устойлівым да карозіі ў растворы цыяніду, такім як памерна стабільныя аноды (DSA).

3. pH і тэмпература : pH раствора цыяніду неабходна старанна кантраляваць. Звычайна падтрымліваецца слабашчолачны pH, каб прадухіліць раскладанне цыяніду. Тэмпература раствора таксама можа паўплываць на хуткасць электралізаванага атрымання, прычым больш высокія тэмпературы звычайна павялічваюць хуткасць рэакцыі, але таксама патэнцыйна павялічваюць рызыку раскладання цыяніду.

тэхналагічны працэс

1. Падрыхтоўка раствора : Раствор цыяніднага вылугавання, атрыманы ў выніку кучнага вылугавання або іншых працэсаў цыянідавання, спачатку падвяргаецца папярэдняй апрацоўцы. Гэта можа ўключаць фільтраванне для выдалення завіслых цвёрдых рэчываў, паколькі яны могуць перашкаджаць працэсу электралізаванага вылугавання і выклікаць кароткае замыканне паміж электродамі.

2. Электралізацыя : Папярэдне апрацаваны раствор затым падаецца ў электралізацыю. Элемент абсталяваны анодам і катодам. Пры падачы электрычнага току золата пачынае адкладацца на катодзе.

3. Выманне золата : Пасля таго, як на катодзе назапашваецца дастатковая колькасць золата, катод вымаюць з электролізера. Золата можна выдаліць з катода механічным або хімічным спосабам у залежнасці ад прыроды матэрыялу катода. Затым ачышчанае золата далей ачышчаецца для атрымання золата высокай чысціні.

Праблемы і перспектывы

1. Кіраванне цыянідам : Нягледзячы на ​​перавагі прамога электралізаванага здабывання золата, яго выкарыстанне ў працэсе здабывання золата ўсё яшчэ стварае рызыкі для навакольнага асяроддзя і бяспекі. Будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на інтэграцыі прамога электралізаванага здабывання з альтэрнатыўнымі, менш таксічнымі метадамі вылугавання.

2. Спажыванне энергіі : працэс электралізаванага здабывання паліва патрабуе значнай колькасці электрычнай энергіі. Распрацоўка больш энергаэфектыўных матэрыялаў для электродаў і канструкцый ячэек з'яўляецца вобласцю актыўных даследаванняў.

3. Маштабаванасць : як і ў выпадку з любой новай тэхналогіяй, маштабаванне прамога электралізаванага здабывання ад лабараторных да прамысловых аперацый павінна быць старанна аптымізавана, каб забяспечыць стабільную прадукцыйнасць і эканамічную эфектыўнасць.

Прамое электралізаванае здабыванне золата з цыянідных раствораў уяўляе сабой значны тэхналагічны прагрэс у золатаздабыўной прамысловасці. Пры далейшых даследаваннях і распрацоўках для вырашэння існуючых праблем, яно мае патэнцыял стаць дамінуючым метадам здабычы золата ў бліжэйшай будучыні.