Discussió sobre la tecnologia d'extracció d'or amb cianur de sodi

introducció

L'or, un metall preciós molt valorat per la seva raresa, mal·leabilitat i resistència a la corrosió, ha estat un símbol de riquesa i un mitjà d'intercanvi durant segles. L'extracció d'or dels seus minerals és un procés complex que ha evolucionat amb el temps. Entre diversos mètodes, l'ús de cianur de sodi en l'extracció d'or , conegut com a cianuració, ha estat la tècnica dominant des dels anys setanta. Aquesta entrada del bloc aprofundirà en els detalls d'aquesta tècnica, els seus principis de funcionament, les consideracions ambientals i de seguretat i les perspectives de futur.

El paper del cianur en l'extracció d'or

Com reacciona el cianur amb l'or

El cianur, un compost químic que conté carboni i nitrogen, forma un complex soluble amb l'or en presència d'oxigen. La reacció es pot representar amb la següent equació química:

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

En aquesta reacció, l'or s'oxida i forma un complex estable i soluble, aurocianur de sodi ( Na[Au(CN)₂]). Això permet separar l'or de la matriu del mineral i recuperar-lo mitjançant processos posteriors.

Condicions per a una cianuració efectiva

Perquè el procés de cianuració sigui eficient, s'han de complir diverses condicions. La concentració de cianur de sodi en la solució de lixiviació normalment oscil·la entre 100 ppm i 500 ppm (0.01% - 0.05%). Es manté un nivell de pH adequat, generalment al voltant de 10-11, per evitar la formació de gas cianur d'hidrogen, que és altament tòxic. A més, la presència d'oxigen és crucial, ja que actua com a agent oxidant en la reacció. Tanmateix, en alguns casos, a causa de problemes de cost, la introducció d'oxigen addicional per accelerar el procés de lixiviació no sempre es duu a terme als molins.

El procés de lixiviació del cianur

Preparació del mineral

Abans de la lixiviació de cianur, cal preparar el mineral amb or. Normalment, això implica triturar i triturar el mineral per augmentar la seva superfície. Com més fines siguin les partícules de mineral, més exposat està l'or a la solució de cianur, millorant l'eficiència de la lixiviació. Després de la trituració i la mòlta, el mineral es pot processar encara més mitjançant la separació per gravetat o la flotació per eliminar alguns dels minerals de ganga i concentrar la fracció d'or.

Lixiviació en pila

La lixiviació en munts és un mètode molt utilitzat en les operacions mineres d'or a gran escala. En aquest procés, el mineral preparat s'apila en grans munts sobre un revestiment impermeable. A continuació, es ruixa o es deixa anar una solució diluïda de cianur de sodi sobre el munt de mineral. A mesura que la solució es filtra a través del munt, reacciona amb l'or del mineral, formant complexos solubles d'or i cianur. Aquests complexos es recullen al fons del munt en un estany o sistema de recollida.

La lixiviació en pila és rendible, especialment per a minerals de baixa qualitat. Tanmateix, requereix una gestió acurada per evitar la fuita de solucions que contenen cianur al medi ambient.

Lixiviació de tines (molins controlats)

La lixiviació en cuba, també coneguda com a cianuració en cuba o lixiviació per agitació, es realitza sovint en un molí especialitzat a les instal·lacions de la mineria. En aquest mètode, el mineral finament triturat es col·loca en tines o dipòsits. S'afegeix una solució que conté cianur i s'agita la mescla per garantir un bon contacte entre el mineral i la solució. S'introdueix l'oxigen de l'aire o, de vegades, oxigen addicional per facilitar la reacció.

En comparació amb la lixiviació en munts , la lixiviació en dipòsits permet un millor control de les condicions de lixiviació, com ara la temperatura, el pH i la velocitat d'agitació. Tanmateix, generalment és més car a causa de la necessitat d'equips especialitzats i un consum d'energia més elevat.

Recuperació d'or de solucions de cianur

Un cop l'or es dissol a la solució de cianur, cal recuperar-lo. Hi ha dos mètodes principals per a això:

1. Lixiviació amb carboni (CIL) i lixiviació amb carboni en polpa (CIP) : En el procés CIL, el carbó activat s'afegeix directament a la polpa lixiviada amb cianur. Els complexos d'or i cianur s'adsorbeixen a la superfície del carbó activat a causa de la seva gran superfície i les seves fortes propietats d'adsorció. En el procés CIP, la polpa primer se separa de la solució i després es passa per una sèrie de tancs plens de carbó activat. Després de l'adsorció, el carbó carregat d'or s'elimina del sistema i es processa posteriorment per recuperar l'or.

2. Precipitació de zinc : Es poden afegir pols de zinc o encenalls de zinc a la solució d'or-cianur. El zinc és més electropositiu que l'or, de manera que desplaça l'or del complex or-cianur. La reacció és la següent:

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

L'or precipitat es pot separar de la solució per filtració o sedimentació.

Consideracions mediambientals i de seguretat

Toxicitat del cianur

El cianur és una substància química molt tòxica. En concentracions elevades, pot ser letal per als humans, els animals i la vida aquàtica. En el context de la mineria d'or, la principal preocupació és l'alliberament potencial de cianur al medi ambient, especialment a les aigües superficials. Els peixos són especialment sensibles al cianur, i fins i tot els nivells baixos de cianur a l'aigua poden tenir un efecte perjudicial sobre els ecosistemes aquàtics.

Gestió mediambiental

Per minimitzar l'impacte ambiental de l'ús de cianur a la mineria d'or, es prenen diverses mesures. Les mines estan obligades a complir amb les estrictes regulacions pel que fa a l'abocament de solucions que contenen cianur. Les instal·lacions de residus, on s'emmagatzemen les solucions que contenen cianur residual i els materials de rebuig, estan dissenyades amb revestiments impermeables per evitar fuites. A més, s'utilitzen diversos mètodes de tractament per reduir o eliminar el cianur de les solucions abans de la descàrrega. Aquests mètodes inclouen l'oxidació química, el tractament biològic i l'ús de la llum ultraviolada per trencar el cianur.

Moltes operacions mineres també tenen com a objectiu reciclar i reutilitzar el cianur residual en els circuits de processament per reduir el consum global de cianur.

Mesures de seguretat per als treballadors

El personal de la mina corre el risc d'exposició a nivells tòxics de cianur. Per protegir els treballadors, les mines implementen una sèrie de mesures de seguretat. Aquests inclouen l'ús de l'automatització per reduir el contacte humà directe amb materials que contenen cianur, proporcionar als treballadors roba de protecció adequada, com ara guants, davantals i respiradors, i realitzar programes regulars de formació en seguretat.

Perspectives del futur

Malgrat el seu ús generalitzat, el mètode d'extracció d'or basat en cianur s'enfronta a reptes a causa de les seves preocupacions mediambientals i de seguretat. Com a resultat, hi ha un interès creixent en desenvolupar tècniques d'extracció d'or alternatives i més respectuoses amb el medi ambient. Algunes d'aquestes tècniques emergents inclouen l'ús de tiosulfat, bromur o líquids iònics com a lixiviants alternatius. Tanmateix, aquests mètodes encara es troben en la fase experimental o de comercialització inicial i tenen les seves pròpies limitacions pel que fa a cost-efectivitat i eficiència.

Mentrestant, la indústria de la mineria d'or continuarà centrant-se en la millora de la seguretat i el rendiment ambiental del procés de lixiviació de cianur. Això inclou optimitzar encara més l'ús del cianur, millorar els mètodes de tractament dels residus que contenen cianur i reforçar el compliment de la normativa.

Conclusió

L'ús de cianur de sodi en l'extracció d'or ha estat una pedra angular de la indústria moderna de la mineria d'or durant dècades. Ofereix una manera relativament eficient i rendible d'extreure or d'una varietat de minerals. Tanmateix, no es pot passar per alt la toxicitat del cianur i el seu potencial impacte ambiental. A mesura que la indústria avança, s'ha d'aconseguir un equilibri entre els beneficis econòmics de la mineria d'or i la necessitat de protegir la salut humana i el medi ambient. Ja sigui mitjançant la millora dels processos basats en cianur existents o el desenvolupament de noves tecnologies alternatives, el futur de l'extracció d'or passa per trobar mètodes més sostenibles i segurs.