Zianuroa Lixibiatzeko Prozesua Urrezko Meatzaritzan: Prozesu osoa desegitetik berreskurapenera

Sarrera

Mendeetan zehar, urrea bere meetatik ateratzea interes handiko gaia izan da. Eskuragarri dauden metodoen artean, zianuro-lixibiazioa bihurtu da urre-meatzaritzako industria komertzialean gehien erabiltzen diren tekniketako bat . Prozesu honek urrea bere materialetatik modu eraginkorrean disolbatzea ahalbidetzen du, metal preziatua modu kontzentratuagoan berreskuratzea ahalbidetuz. Artikulu honek urre-meatzaritzako zianuro-lixibiazio prozesu osoa aztertuko du, urrea zianuro-soluzioetan disolbatzen den hasieratik metala azken berreskuratzeraino.

Urrearen disoluzioa zianuro disoluzioetan

Parte hartzen duten erreakzio kimikoak

Zianuro-disoluzioetan urrearen disoluzioa erreakzio kimiko multzo konplexu batean oinarritzen da. Erreakzio orokorra honako ekuazio honen bidez irudika daiteke:

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

Erreakzio honetan, urreak (Au) sodio zianuroarekin (NaCN) erreakzionatzen du oxigenoaren (O₂) eta uraren (H₂O) presentzian sodio dizianoauratoa (Na[Au(CN)₂]) eta sodio hidroxidoa (NaOH) sortzeko. Oxigenoaren eginkizuna funtsezkoa da erreakzio honetan, oxidatzaile gisa jokatzen baitu, urrearen disoluzioa erraztuz.

Disoluzio optimorako baldintzak

Urrearen disoluzio eraginkorra lortzeko, hainbat baldintza arretaz kontrolatu behar dira. Disoluzioan zianuroaren kontzentrazioa faktore kritikoa da. Normalean, 0.05 - 0.1% NaCN-ko kontzentrazioa erabiltzen da lixibiazio-prozesuan. Kontzentrazio handiagoak zianuroaren kontsumoa areagotzea ekar dezake urrearen disoluzioa proportzionalki handitu gabe, eta kontzentrazio txikiagoak lixibiazio motela eta osatugabea eragin dezake.

Disoluzioaren pH-ak ere garrantzi handia du. Lixibiatze-prozesua ertain apur bat alkalino batean da eraginkorrena, pH 9.5 - 11 bitartekoa izanik. pH honetan, zianuro-ioiak bere forma dessoziatuan (HCN) daude, urrearekiko erreaktiboagoa dena. pH-a doitzea normalean lixibiazio-soluzioari karea (CaO) gehituz lortzen da.

Tenperatura beste parametro garrantzitsu bat da. Erreakzioa giro-tenperaturan gerta daitekeen arren, 25 - 35 °C inguruko tenperatura apur bat igotzeak urrearen disoluzio-abiadura areagotu dezake. Dena den, tenperatura gehiegi igotzeak zianuroa deskonposatzea ekar dezake, bere eraginkortasuna murriztuz.

Mineralen aurretratamendua

Birrinketa eta Artezketa

Zianuroaren lixibiazio prozesua hasi aurretik, urre-meak aldez aurretik tratatu behar dira. Aurretratamendu honen lehen urratsa normalean birrintzea eta ehotzea izaten da . Meak xehatu egiten dira tamaina murrizteko eta gero partikula finetan ehotzeko. Horrek mearen azalera handitzen du, urre partikulen eta zianuro-soluzioaren arteko kontaktu eraginkorragoa ahalbidetuz lixibiazio prozesuan zehar.

Artezketa-maila arretaz kontrolatzen da. Gehiegizko artezketa lohi finak sortzea ekar dezake, eta horrek arazoak sor ditzake solido-likidoen bereizketa urratsetan. Bestalde, ehotze gutxiegiak urre partikulen esposizio nahikoa ez izatea eragin dezake, lixibiazio osatugabea eraginez.

Erretzea eta Bio-oxidazioa

Zenbait kasutan, urrezko mineralek zianuroaren bidez urrearen disoluzio zuzena eragozten duten mineral erregogorrak izan ditzakete. Halako mineraletarako, aurretratamendu-metodo osagarriak behar izan daitezke, hala nola errea edo bio-oxidazioa.

Txigortzeak minerala airearen aurrean berotzea dakar, mineral erregogorrak, hala nola sulfuroak, oxidatzeko. Oxidazio-prozesu honek mineralak apurtzen ditu, urre-partikulak askatuz eta zianuro-disoluziorako eskuragarriago bihurtuz.

Biooxidazioak, berriz, mikroorganismoak erabiltzen ditu mineral erregogorrak oxidatzeko. Hau erretzea baino ingurumena errespetatzen duen alternatiba bat da, tenperatura baxuagoetan funtzionatzen baitu eta isuri kaltegarri gutxiago sortzen baititu. Mikroorganismoak, normalean bakterioak edo onddoak, mineral erregogor espezifikoak oxidatzeko duten gaitasunaren arabera hautatzen dira.

Lixibiatze Prozesua

Nahasitako Tank Lixibiatzea

Nahasitako tankeen lixibiazioa zianuroa lixibiatzeko erabiltzen den metodo ohikoenetako bat da. Prozesu honetan, aurrez tratatutako minerala zianuroaren soluzioarekin nahasten da irabiatutako depositu handietan. Deposituak minerala eta disoluzioa ondo nahastea bermatzen duten agitadoreez hornituta daude, urre partikulen eta zianuro ioien arteko kontaktua sustatuz.

Lixibiazio-denbora alda daiteke mineralaren izaeraren eta ustiapen-baldintzen arabera. Oro har, lixibiatze-prozesuak hainbat ordu eta hainbat egun arte iraun dezake. Denbora horretan, lixibiatuen laginak hartu eta aztertzen dira aldian-aldian, urrearen disoluzioaren aurrerapena kontrolatzeko.

Heap Lixibiatzea

Heap lixibiatzea oso erabilia den beste metodo bat da, batez ere gradu baxuko urre-meak egiteko. Prozesu honetan, birrindutako minerala pila handietan pilatzen da forru iragazgaitz baten gainean. Ondoren, zianuro-disoluzioa piloaren goiko aldean botatzen da eta mineralean zehar sartzen uzten da. Disoluzioa pilatik igarotzen den heinean, urre partikulak disolbatu egiten ditu, eta sortzen den disoluzio haurdun pilaren hondoan biltzen da.

Lixibiazio-pilota metodo kostu-eraginkorragoa da irabiagailu bidezko lixibiazioa baino , ekipamenduan kapital-inbertsio gutxiago behar duelako. Hala ere, prozesu motelagoa da eta urre-eduki nahiko baxua duten meetarako egokiagoa da.

Solido-likidoen bereizketa

filtrazio

Lixibiatze prozesua amaitu ondoren, hurrengo urratsa hondakin solidoa (hondarrak) disolbatutako urrea daukan haurdun dagoen disoluziotik bereiztea da. Iragazkia solido-likidoa bereizteko metodorik erabilienetako bat da. Prozesu honetan, minda (solidoaren eta likidoaren nahasketa) iragazki-euskarri batetik pasatzen da, hala nola iragazki-oihal batetik edo iragazki-prentsa batetik. Partikula solidoak iragazki-erdian atxikitzen dira, likidoa (haurdun-soluzioa) zeharkatu eta biltzen den bitartean.

Iragazki-euskarriaren aukeraketa partikula solidoen izaeraren eta funtzionamendu-baldintzen araberakoa da. Esate baterako, partikula solidoak oso finak diren kasuetan, sare finagoko iragazki-oihal bat behar da.

Dekantazioa

Dekantazioa solido-likidoa bereizteko erabil daitekeen beste metodo bat da, bereziki partikula solidoak nahiko handiak direnean eta erraz finkatzen direnean. Prozesu honetan, minda dekantazio depositu batean gelditzen da denbora tarte batez. Partikula solidoak deposituaren hondoan finkatzen dira grabitatearen ondorioz, eta likido gainditzaile garbia (haurdun dagoen soluzioa) arreta handiz dekantatuko da.

Dekantazioa iragazketarekin alderatuta, metodo sinpleagoa eta energia gutxiago kontsumitzen du. Hala ere, baliteke partikula solido finak bereizteko bezain eraginkorra ez izatea.

Haurdun Irtenbidetik Urrea berreskuratzea

Karbono Aktibatutako Adsortzioa

Urrea disoluzio haurdun batetik berreskuratzeko metodo ohikoenetako bat ikatz aktibatuaren adsorzioa da . Prozesu honetan, ikatz aktibatua gehitzen zaio disoluzio haurdunari. Urre-zianuro konplexuak afinitate handia du ikatz aktibatuaren gainazalarekiko, eta, ondorioz, urrea ikatz partikuletan adsorbatzen da.

Ondoren karbono partikulak disoluziotik bereizten dira, normalean baheketa edo iragazketa bidez. Urrez kargatutako karbonoa gehiago prozesatzen da urrea desorbatzeko. Hau normalean karbonoa tenperatura altuko lurrun-tratamendu baten mende jarriz edo desortzio kimikoko agente bat erabiliz egiten da.

Zinkaren prezipitazioa

Zinkaren prezipitazioa, Merrill - Crowe prozesua bezala ere ezaguna, urrea berreskuratzeko beste metodo bat da. Prozesu honetan, haurdun dagoen soluzioari zink hautsa gehitzen zaio. Zinka urrea baino elektropositiboagoa da eta, ondorioz, urrea - zianuro konplexutik desplazatzen du. Erreakzioa ekuazio honen bidez irudika daiteke:

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

Hauspeatutako urreak, erreakzionatu gabeko edozein zinkarekin batera, lohi solido bat eratzen du. Ondoren, lohi hori disoluziotik bereizten da, eta urrea gehiago findu egiten da produktu purua lortzeko.

Urrearen finketa

Urtzea

Urrea haurdun dagoen soluziotik berreskuratu ondoren, normalean findu egin behar da gainerako ezpurutasunak kentzeko. Urrea fintzeko metodo ohikoenetako bat da. Prozesu honetan, urrea duen materiala tenperatura altura berotzen da fluxu baten aurrean, boraxa adibidez. Fluxuak urrearen urtze-puntua jaisten laguntzen du eta ezpurutasunekin ere erreakzionatzen du, urtutako urretik bereiz daitekeen zepa bat sortuz.

Ondoren urtutako urrea moldeetan isurtzen da lingoteak eratzeko. Lingote hauek gehiago prozesatu edo produktu erdi amaitu gisa sal daitezke.

Fintze elektrolitikoa

Fintze elektrolitikoa urrea fintzeko metodo aurreratuagoa da. Prozesu honetan, urrea duen anodoa zelula elektrolitiko batean jartzen da urre puruko katodo batekin batera. Elektrolitoa urre kloruroaren edo urrezko beste gatz batzuen disoluzioa izan ohi da. Korronte elektrikoa zelulatik pasatzen denean, anodoko urrea elektrolitoan disolbatzen da eta gero katodoan metatzen da.

Urrea baino elektropositiboagoak diren ezpurutasunak elektrolitoan disolbatzen dira baina ez dira katodoan metatzen, urrea baino elektropositibo gutxiago diren ezpurutasunak, berriz, zelularen behealdean lohi gisa geratzen dira. Horrek garbitasun handiko urrezko produktua lortzen du.

Ingurumenari buruzko gogoetak

Zianuroaren kudeaketa

Zianuroa substantzia oso toxikoa da, eta urre-meatzaritza prozesuan zianuroaren kudeaketa egokiak berebiziko garrantzia du. Urre-meatzaritzan zianuroaren erabilera zorrotz araututa dago herrialde askotan ingurumenean eta giza osasunean duen eragina minimizatzeko.

Zianuroaren kudeaketaren funtsezko alderdietako bat zianuro-isurien prebentzioa da. Meatzaritza-eragiketei eusteko sistema egokiak izatea beharrezkoa da zianuroa duten soluzioak ingurunera isur ez daitezen. Horrez gain, zianuroa duten hondakin-uren tratamendua ere funtsezkoa da. Zianuroa tratatzeko hainbat metodo daude eskuragarri, hondakin-urak dituztenak, hala nola oxidazio kimikoa, tratamendu biologikoa eta ioi-trukea.

Hondakinak ezabatzea

Urrea berreskuratzeko prozesuaren ondoren sortutako hondakin solidoak (hondarrak) ere behar bezala deuseztatu behar dira. Hondakinek zianuro eta beste metal astun aztarnak izan ditzakete, eta horiek ingurumenerako mehatxua izan dezakete behar bezala kudeatzen ez bada.

Hondakinak ezabatzeko ohiko metodo bat hondakinen presatan biltegiratzea da. Presa hauek hondarrak edukitzeko eta ingurumenera kutsatzaileak isurtzeko diseinatuta daude. Zenbait kasutan, hondakinak berriro prozesatu daitezke gainerako mineral baliotsuak berreskuratzeko edo ingurumen-inpaktua murrizteko.

Ondorioa

Urre-meatzaritzako zianuroaren lixibiazio-prozesua prozesu konplexu eta askotariko bat da, zianuro-soluzioetan urrea disolbatzea, mineralen aurretratamendua, lixibiatzea, solido-likidoa bereiztea, urrea berreskuratzea, fintzea eta ingurumena kudeatzea. Prozesu honetako urrats bakoitza arreta handiz kontrolatzen da urrea erauztea eta berreskuratzea eraginkorra bermatzeko, ingurumen-inpaktua minimizatzeko. Zianuroaren erabilerarekin lotutako erronkak izan arren, prozesuak metodo garrantzitsua eta oso erabilia izaten jarraitzen du urre-meatzaritza-industrian, bere eraginkortasun handia eta kostu nahiko baxua direla eta. Hala ere, etengabeko ikerketa eta garapena egiten ari dira ingurumena errespetatzen eta jasangarriagoak diren metodo alternatiboak garatzeko.