Дискусия върху технологията за извличане на злато с натриев цианид

Въведение

Златото, благороден метал, високо ценен заради своята рядкост, ковкост и устойчивост на корозия, е символ на богатство и средство за размяна от векове. Добивът на злато от неговите руди е сложен процес, който се развива с течение на времето. Сред различните методи, използването на Натриев цианид in Добив на злато, известна като цианиране, е доминираща техника от 1970 г. насам. Тази публикация в блога ще разгледа детайлите на тази техника, нейните принципи на работа, съображения за околната среда и безопасност и бъдещи перспективи.

Ролята на цианида в извличането на злато

Как цианидът реагира със златото

Цианид, химично съединение, съдържащо Въглероден и азот, образува разтворим комплекс със злато в присъствието на кислород. Реакцията може да бъде представена със следното химично уравнение:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

При тази реакция златото се окислява и образува стабилен, разтворим комплекс, натриев ауроцианид (Na[Au(CN)2]). Това позволява златото да бъде отделено от рудната матрица и възстановено чрез последващи процеси.

Условия за ефективно цианиране

За да бъде процесът на цианиране ефикасен, трябва да бъдат изпълнени няколко условия. Концентрацията на Натриев цианид в разтвора за извличане обикновено варира от 100 ppm до 500 ppm (0.01% - 0.05%). Поддържа се подходящо ниво на pH, обикновено около 10 - 11, за да се предотврати образуването на газ циановодород, който е силно токсичен. Освен това наличието на кислород е от решаващо значение, тъй като той действа като окислител в реакцията. Въпреки това, в някои случаи, поради проблеми с разходите, въвеждането на допълнителен кислород за ускоряване на процеса на излугване не винаги се извършва в мелници.

Процесът на излугване с цианид

Подготовка на рудата

Преди излугване с цианид, златосъдържащата руда трябва да се подготви. Това обикновено включва раздробяване и смилане на рудата, за да се увеличи нейната повърхност. Колкото по-фини са частиците руда, толкова по-изложено е златото на цианидния разтвор, което повишава ефективността на излугването. След раздробяване и смилане, рудата може да бъде допълнително обработена чрез гравитационно разделяне или флотация, за да се отстранят някои от минералите от пустинната порода и да се концентрира златосъдържащата фракция.

Излугване на купчина

Насипното излугване е широко използван метод при широкомащабни операции по добив на злато. При този процес подготвената руда се подрежда на големи купчини върху непропусклива обвивка. Разреден разтвор на натриев цианид след това се напръсква или накапва върху купчината руда. Докато разтворът се просмуква през купчината, той реагира със златото в рудата, образувайки разтворими злато-цианидни комплекси. Тези комплекси се събират на дъното на купчината в езерце или събирателна система.

Купното излугване е рентабилно, особено за нискокачествени руди. Въпреки това изисква внимателно управление, за да се предотврати изтичането на разтвори, съдържащи цианид, в околната среда.

Излугване от вана (контролирани мелници)

Излужването във ваната, известно още като цианидиране в вана или излугване чрез разбъркване, често се извършва в специализирана мелница в минните помещения. При този метод фино натрошената руда се поставя в вани или резервоари. Добавя се разтвор, съдържащ цианид, и сместа се разбърква, за да се осигури добър контакт между рудата и разтвора. Кислородът във въздуха или понякога допълнителен кислород се въвежда, за да се улесни реакцията.

В сравнение с Купно излугване, излугването във вана позволява по-добър контрол на условията на излугване, като температура, pH и скорост на разбъркване. Като цяло обаче е по-скъп поради необходимостта от специализирано оборудване и по-висока консумация на енергия.

Извличане на злато от цианидни разтвори

След като златото се разтвори в цианидния разтвор, то трябва да бъде възстановено. Има два основни метода за това:

1. Въглерод - в - излугване (CIL) и въглерод - в - целулоза (CIP): В CIL процеса активният въглен се добавя директно към цианидната излужена целулоза. Златно-цианидните комплекси се адсорбират върху повърхността на активния въглен поради неговата висока повърхност и силни адсорбционни свойства. При CIP процеса пулпата първо се отделя от разтвора и след това разтворът преминава през серия от резервоари, пълни с активен въглен. След адсорбцията въглеродът, натоварен със злато, се отстранява от системата и се обработва допълнително, за да се възстанови златото.

2. Утаяване на цинк: Цинков прах или цинкови стърготини могат да се добавят към злато-цианидния разтвор. Цинкът е по-електроположителен от златото, така че измества златото от злато-цианидния комплекс. Реакцията е следната:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + NaXNUMX[Zn(CN)₄]

След това утаеното злато може да се отдели от разтвора чрез филтруване или утаяване.

Съображения за околната среда и безопасността

Токсичност на цианида

Цианидът е силно токсичен химикал. Във високи концентрации може да бъде смъртоносно за хората, животните и водните организми. В контекста на добива на злато основното безпокойство е потенциалното изпускане на цианид в околната среда, особено в повърхностните води. Рибите са особено чувствителни към цианид и дори ниски нива на цианид във водата могат да имат вредно въздействие върху водните екосистеми.

Управление на околната среда

За да се сведе до минимум въздействието върху околната среда от използването на цианид при добива на злато, се предприемат няколко мерки. От мините се изисква да спазват строги разпоредби относно изхвърлянето на разтвори, съдържащи цианид. Хвостохранилищата, където се съхраняват разтвори, съдържащи остатъчен цианид, и отпадъчни материали, са проектирани с непропускливи облицовки, за да се предотврати изтичане. Освен това се използват различни методи за обработка за намаляване или отстраняване на цианида от разтворите преди изхвърляне. Тези методи включват химическо окисляване, биологично третиране и използване на ултравиолетова светлина за разграждане на цианида.

Много минни дейности също имат за цел да рециклират и използват повторно остатъчния цианид в производствените вериги, за да намалят общото потребление на цианид.

Мерки за безопасност на работниците

Персоналът на мината е изложен на риск от излагане на токсични нива на цианид. За да защитят работниците, мините прилагат редица мерки за безопасност. Те включват използването на автоматизация за намаляване на директния човешки контакт с материали, съдържащи цианид, осигуряване на работниците с подходящо защитно облекло, като ръкавици, престилки и респиратори, и провеждане на редовни програми за обучение по безопасност.

Бъдещи перспективи

Въпреки широкото си използване, базираният на цианид метод за извличане на злато е изправен пред предизвикателства поради опасенията си за околната среда и безопасността. В резултат на това има нарастващ интерес към разработването на алтернативни, по-екологични техники за добив на злато. Някои от тези нововъзникващи техники включват използването на тиосулфат, бромид или йонни течности като алтернативни излужващи вещества. Въпреки това, тези методи са все още в експериментална или ранна фаза на комерсиализация и имат свои собствени ограничения по отношение на разходна ефективност и ефикасност.

Междувременно златодобивната индустрия ще продължи да се фокусира върху подобряването на безопасността и екологичните показатели на процеса на излугване с цианид. Това включва по-нататъшно оптимизиране на употребата на цианид, подобряване на методите за третиране на отпадъци, съдържащи цианид, и засилване на съответствието с нормативните изисквания.

Заключение

Използването на натриев цианид при извличането на злато е крайъгълен камък на съвременната златодобивна индустрия от десетилетия. Той предлага сравнително ефективен и рентабилен начин за извличане на злато от различни руди. Въпреки това, токсичността на цианида и неговото потенциално въздействие върху околната среда не могат да бъдат пренебрегнати. С напредването на индустрията трябва да се намери баланс между икономическите ползи от добива на злато и необходимостта от защита на човешкото здраве и околната среда. Независимо дали чрез подобряване на съществуващите процеси, базирани на цианид, или разработване на нови, алтернативни технологии, бъдещето на добива на злато е в намирането на по-устойчиви и по-безопасни методи.