Diskusija o tehnologiji ekstrakcije zlata natrijum cijanidom

Uvod

Zlato, plemeniti metal visoko cijenjen zbog svoje rijetkosti, savitljivosti i otpornosti na koroziju, stoljećima je bio simbol bogatstva i sredstvo razmjene. Ekstrakcija zlata iz njegovih ruda je složen proces koji je evoluirao tokom vremena. Među raznim metodama, upotreba Natrijum cijanid in Ekstrakcija zlata, poznata kao cijanidacija, dominantna je tehnika od 1970-ih. Ovaj blog post će se baviti detaljima ove tehnike, njenim principima rada, ekološkim i sigurnosnim razmatranjima, te budućim izgledima.

Uloga cijanida u ekstrakciji zlata

Kako cijanid reaguje sa zlatom

Cijanid, hemijski spoj koji sadrži ugljen i dušik, formira rastvorljivi kompleks sa zlatom u prisustvu kisika. Reakcija se može predstaviti sljedećom hemijskom jednačinom:

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

U ovoj reakciji, zlato se oksidira i formira stabilan, rastvorljiv kompleks, natrijum aurocijanid (Na[Au(CN)₂]). Ovo omogućava da se zlato odvoji od rudne matrice i povrati kroz naknadne procese.

Uslovi za efikasnu cijanidaciju

Da bi proces cijanizacije bio efikasan, mora biti ispunjeno nekoliko uslova. Koncentracija od Sodium Cyanide u rastvoru za luženje se obično kreće od 100 ppm do 500 ppm (0.01% - 0.05%). Odgovarajući nivo pH, obično oko 10 - 11. se održava kako bi se spriječilo stvaranje plina cijanida vodika, koji je vrlo toksičan. Osim toga, prisustvo kisika je ključno, jer djeluje kao oksidacijski agens u reakciji. Međutim, u nekim slučajevima, zbog brige o troškovima, uvođenje dodatnog kisika za ubrzavanje procesa ispiranja ne provodi se uvijek u mlinovima.

Proces luženja cijanida

Priprema rude

Prije ispiranja cijanidom potrebno je pripremiti zlatonosnu rudu. To obično uključuje drobljenje i mljevenje rude kako bi se povećala njena površina. Što su sitnije čestice rude, to je zlato izloženije rastvoru cijanida, što povećava efikasnost ispiranja. Nakon drobljenja i mljevenja, ruda se može dalje obraditi gravitacijskom separacijom ili flotacijom kako bi se uklonili neki od minerala lanca i koncentrirala frakcija koja sadrži zlato.

Heap Leaching

Hemično luženje je široko korištena metoda u velikim operacijama iskopavanja zlata. U ovom procesu, pripremljena ruda se slaže u velike hrpe na nepropusnu košuljicu. Razblaženi rastvor od natrijum cijanid se zatim raspršuje ili kapa na hrpu rude. Kako rastvor curi kroz gomilu, on reaguje sa zlatom u rudi, formirajući rastvorljive komplekse zlato - cijanid. Ovi kompleksi se sakupljaju na dnu gomile u ribnjaku ili sistemu sakupljanja.

Hemično luženje je isplativo, posebno za rude niskog kvaliteta. Međutim, zahtijeva pažljivo upravljanje kako bi se spriječilo curenje otopina koje sadrže cijanid u okoliš.

Ispiranje iz posude (kontrolisani mlin)

Ispiranje iz bačve, takođe poznato kao cijanizacija iz bačve ili ispiranje uz mešanje, često se izvodi u specijalizovanom mlinu u rudarskim prostorijama. U ovoj metodi, fino usitnjena ruda se stavlja u bačve ili rezervoare. Doda se rastvor koji sadrži cijanid i mešavina se meša kako bi se obezbedio dobar kontakt između rude i rastvora. Kiseonik u zraku ili ponekad dodatni kisik se uvodi kako bi se olakšala reakcija.

U poređenju sa Heap leaching, ispiranje iz bačve omogućava bolju kontrolu uslova ispiranja, kao što su temperatura, pH i brzina miješanja. Međutim, generalno je skuplji zbog potrebe za specijaliziranom opremom i veće potrošnje energije.

Povrat zlata iz rastvora cijanida

Kada se zlato otopi u otopini cijanida, potrebno ga je povratiti. Za to postoje dvije glavne metode:

1. Ugljik - u - izluživanje (CIL) i ugljik - u - celuloza (CIP): U CIL procesu, aktivni ugalj se dodaje direktno u pulpu izluženu cijanidom. Zlato-cijanidni kompleksi se adsorbuju na površinu aktivnog ugljena zbog njegove velike površine i jakih adsorpcionih svojstava. U CIP procesu, pulpa se prvo odvaja od otopine, a zatim se otopina propušta kroz niz rezervoara napunjenih aktivnim ugljenom. Nakon adsorpcije, ugljenik napunjen zlatom se uklanja iz sistema i dalje obrađuje kako bi se dobilo zlato.

2. Cink Precipitation: Cinkova prašina ili cink strugotine mogu se dodati rastvoru zlato-cijanida. Cink je elektropozitivniji od zlata, tako da istiskuje zlato iz kompleksa zlato - cijanid. Reakcija je sljedeća:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Precipitirano zlato se zatim može odvojiti od otopine filtracijom ili sedimentacijom.

Razmatranja životne sredine i sigurnosti

Toksičnost cijanida

Cijanid je akutno toksična hemikalija. U visokim koncentracijama može biti smrtonosan za ljude, životinje i vodeni svijet. U kontekstu iskopavanja zlata, glavna briga je potencijalno ispuštanje cijanida u okoliš, posebno u površinske vode. Ribe su posebno osjetljive na cijanid, pa čak i niske razine cijanida u vodi mogu imati štetan učinak na vodene ekosisteme.

Upravljanje okolišem

Da bi se smanjio uticaj na životnu sredinu upotrebe cijanida u iskopavanju zlata, preduzeto je nekoliko mera. Rudnici su dužni da poštuju stroge propise u vezi sa ispuštanjem rastvora koji sadrže cijanid. Jalovišta, u kojima se skladište zaostali rastvori cijanida i otpadni materijali, projektovani su sa nepropusnim oblogama kako bi se sprečilo curenje. Osim toga, koriste se različite metode tretmana za smanjenje ili uklanjanje cijanida iz otopina prije ispuštanja. Ove metode uključuju hemijsku oksidaciju, biološki tretman i korištenje ultraljubičastog svjetla za razgradnju cijanida.

Mnoge rudarske operacije također imaju za cilj recikliranje i ponovnu upotrebu zaostalog cijanida u krugovima obrade kako bi se smanjila ukupna potrošnja cijanida.

Sigurnosne mjere za radnike

Osoblje rudnika je u opasnosti od izlaganja toksičnim nivoima cijanida. Kako bi zaštitili radnike, rudnici primjenjuju niz sigurnosnih mjera. To uključuje korištenje automatizacije za smanjenje direktnog kontakta ljudi s materijalima koji sadrže cijanid, obezbjeđivanje radnika odgovarajućom zaštitnom odjećom, kao što su rukavice, kecelje i respiratori, i provođenje redovnih programa obuke o sigurnosti.

Budući izgledi

Unatoč širokoj upotrebi, metoda ekstrakcije zlata na bazi cijanida suočava se s izazovima zbog zabrinutosti za okoliš i sigurnost. Kao rezultat toga, postoji sve veći interes za razvoj alternativnih, ekološki prihvatljivijih tehnika ekstrakcije zlata. Neke od ovih tehnika u nastajanju uključuju upotrebu tiosulfata, bromida ili jonskih tekućina kao alternativnih liksivijanata. Međutim, ove metode su još uvijek u eksperimentalnoj ili ranoj fazi komercijalizacije i imaju svoja ograničenja u pogledu isplativosti i efikasnosti.

U međuvremenu, industrija iskopavanja zlata nastavit će se fokusirati na poboljšanje sigurnosti i ekološkog učinka procesa luženja cijanida. Ovo uključuje dalju optimizaciju upotrebe cijanida, poboljšanje metoda tretmana otpada koji sadrži cijanid i jačanje usklađenosti sa propisima.

zaključak

Upotreba natrijum-cijanida u ekstrakciji zlata je decenijama kamen temeljac moderne rudarske industrije. Nudi relativno efikasan i isplativ način vađenja zlata iz raznih ruda. Međutim, toksičnost cijanida i njegov potencijalni utjecaj na okoliš ne mogu se zanemariti. Kako industrija napreduje, mora se uspostaviti ravnoteža između ekonomskih koristi od iskopavanja zlata i potrebe za zaštitom zdravlja ljudi i okoliša. Bilo kroz poboljšanje postojećih procesa zasnovanih na cijanidu ili razvoj novih, alternativnih tehnologija, budućnost vađenja zlata leži u pronalaženju održivijih i sigurnijih metoda.