Obtenció electrònica directa d'or a partir de la solució de cianur

introducció

La cianuració ha estat durant molt de temps el mètode principal per extreure or dels minerals. Després del cianur procés de lixiviació, l'or està present en el solució de cianur, coneguda com la solució de lixiviació prenyada. Tradicionalment, mètodes com Carboni L'adsorció (com ara el procés Carbon-in-Column - CIC) i la cimentació de zinc (procés Merrill Crowe) s'han utilitzat per recuperar or d'aquesta solució. Tanmateix, l'extracció electrolítica directa a partir de solucions de cianur ha sorgit com una alternativa prometedora, que ofereix diversos avantatges en termes d'eficiència, cost i impacte ambiental.

El principi de l'electrònica directa

L'electrowinning directe és un procés electroquímic. En el context de extracció d'or a partir de solucions de cianur, quan un corrent elèctric passa per la solució de cianur que conté or en forma de complexos d'aurocianur (Au(CN)_2^-), es produeixen les reaccions següents als elèctrodes:

• Al càtode: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Els ions d'or del complex d'aurocianur guanyen un electró i es dipositen com a or metàl·lic a la superfície del càtode.

• A l'ànode: Depenent de les condicions, es pot produir l'oxidació de l'aigua o l'oxidació d'altres espècies a la solució. Per exemple, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Avantatges de l'electrowinning directe

1. Senzillesa: En comparació amb processos de diversos passos com l'adsorció de carboni seguida d'elució i electrowinning (en el cas de CIC), l'electrowinning directe redueix el nombre d'operacions de la unitat. Això simplifica el flux global del procés, facilitant el seu funcionament i manteniment.

2. Cost-efectivitat: Amb menys passos del procés, hi ha un potencial per reduir els costos de capital i d'explotació. No cal invertir en instal·lacions de regeneració de carboni a gran escala (com a CIC) ni comprar grans quantitats de pols de zinc (com en el procés Merrill Crowe).

3. Producte d'alta puresa: L'electrodeposició directa d'or pot provocar un dipòsit d'or d'alta puresa al càtode. Això pot reduir la necessitat de processos de refinament extensos aigües avall, estalviant encara més costos.

4. Beneficis ambientals: En eliminar l'ús de zinc en el procés Merrill Crowe, hi ha menys generació de residus que contenen zinc. A més, la simplificació del procés pot comportar una reducció de l'ús global de productes químics i la generació de residus.

Consideracions del procés

1. Concentració de la solució: La concentració d'or a la solució de cianur és un factor crucial. Tot i que l'electrowinning directa es pot aplicar a solucions amb una àmplia gamma de concentracions d'or, les concentracions més altes generalment donen lloc a taxes de deposició més ràpides. Tanmateix, concentracions d'or molt altes poden requerir dissenys especials d'elèctrodes per garantir una deposició uniforme.

2. Materials d'elèctrodes: L'elecció dels materials dels elèctrodes és important. La llana d'acer inoxidable s'utilitza sovint com a material càtode per la seva gran superfície, que permet una deposició eficient d'or. Per a l'ànode, es prefereixen materials que siguin resistents a la corrosió a la solució de cianur, com els ànodes dimensionalment estables (DSA).

3. pH i temperatura: Cal controlar acuradament el pH de la solució de cianur. Normalment es manté un pH lleugerament alcalí per evitar la descomposició del cianur. La temperatura de la solució també pot afectar la velocitat d'electrowinning, amb temperatures més altes generalment augmentant la velocitat de reacció, però també potencialment augmentant el risc de descomposició del cianur.

Flux de procés

1. Preparació de la solució: La solució de lixiviació de cianur embarassada de la lixiviació en pila o altres processos de cianuració es sotmet primer a un tractament previ. Això pot implicar la filtració per eliminar els sòlids en suspensió, ja que aquests poden interferir amb el procés d'electrowinning i provocar curtcircuits entre els elèctrodes.

2. Cèl·lula electrowinning: La solució pretractada s'introdueix llavors a la cèl·lula electrowinning. La cèl·lula està equipada amb un ànode i un càtode. Quan s'aplica un corrent elèctric, l'or comença a dipositar-se al càtode.

3. Recuperació d'or: Un cop s'ha dipositat una quantitat suficient d'or al càtode, el càtode s'elimina de la cel·la. L'or es pot treure del càtode ja sigui mecànicament o químicament, depenent de la naturalesa del material del càtode. L'or despullat es perfecciona més per obtenir or d'alta puresa.

Reptes i perspectives de futur

1. Gestió del cianur: Tot i que l'electrowinning directa ofereix avantatges, l'ús de cianur en el procés global d'extracció d'or encara presenta riscos ambientals i de seguretat. La investigació futura es pot centrar a integrar l'electrowinning directe amb mètodes de lixiviació alternatius menys tòxics.

2. Consum d'energia: El procés d'electrowinning requereix una quantitat important d'energia elèctrica. El desenvolupament de materials d'elèctrodes i dissenys de cèl·lules més eficients energèticament és una àrea d'investigació activa.

3. Escalabilitat: Com amb qualsevol tecnologia emergent, l'escalada de l'electrowinning directa des de les operacions a escala de laboratori fins a escala industrial s'ha d'optimitzar amb cura per garantir un rendiment constant i una rendibilitat.

L'electroconducció directa d'or a partir de solucions de cianur representa un avenç tecnològic significatiu en la indústria de la mineria de l'or. Amb més investigació i desenvolupament per abordar els reptes existents, té el potencial de convertir-se en un mètode dominant recuperació d'or en un futur pròxim.