چگونه باید طلا را با سیانید سدیم بازیابی کنیم؟

معرفی

بازیابی طلا با استفاده از سیانید سدیم روشی است که به طور گسترده در صنایع معدن و فلزات گرانبها مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیانید توانایی منحصر به فردی در تشکیل کمپلکس‌های محلول با طلا دارد که امکان استخراج طلا از منابع مختلف مانند سنگ معدن‌های کم‌عیار، باطله‌ها و برخی زباله‌های الکترونیکی را فراهم می‌کند. با این حال، به دلیل سمیت بالای سیانید ، این فرآیند باید با احتیاط شدید و رعایت دقیق مقررات ایمنی و زیست‌محیطی انجام شود.

اصول بازیابی طلا با سیانید سدیم

طلا در حالت طبیعی خود اغلب به صورت مخلوط با سایر مواد معدنی در سنگ معدن یافت می‌شود. هنگامی که سیانید سدیم به سنگ معدن حاوی طلا اضافه می‌شود، یک واکنش شیمیایی رخ می‌دهد. در حضور اکسیژن و آب، طلا با سیانید واکنش داده و یک ترکیب محلول تشکیل می‌دهد. این واکنش به طور موثری طلا را در محلول سیانید حل می‌کند و آن را از سایر مواد معدنی نامحلول در سنگ معدن جدا می‌کند.

فرآیند گام به گام

آماده سازی سنگ معدن

1. خرد کردن و آسیاب کردن : مرحله اولیه شامل کاهش اندازه سنگ معدن است. قطعات بزرگ سنگ معدن ابتدا با استفاده از سنگ شکن ها به قطعات کوچکتر خرد می شوند. متعاقباً، سنگ معدن خرد شده در آسیاب ها به پودر ریز تبدیل می شود. این امر باعث افزایش سطح سنگ معدن می شود و امکان تماس کارآمدتر بین ذرات حاوی طلا و محلول سیانید را فراهم می کند. به عنوان مثال، در یک معدن طلای معمولی، سنگ معدن ممکن است در مرحله خرد کردن اولیه به اندازه کمتر از 10 میلی متر خرد شود و سپس در مرحله آسیاب به اندازه ذراتی آسیاب شود که تقریباً 80٪ ذرات آن کمتر از 75 میکرومتر باشند.

2. پیش تصفیه (در صورت لزوم) : اگر سنگ معدن حاوی کانی‌های سولفیدی یا سایر ناخالصی‌هایی باشد که می‌توانند فرآیند لیچینگ سیانید را مختل کنند ، پیش تصفیه ضروری می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی که مقادیر قابل توجهی پیریت در سنگ معدن وجود دارد، می‌تواند اکسیژن و سیانید را مصرف کند و راندمان استخراج طلا را کاهش دهد. در چنین شرایطی، سنگ معدن ممکن است تحت عمل برشته کردن یا اکسیداسیون زیستی قرار گیرد. برشته کردن مستلزم گرم کردن سنگ معدن در حضور هوا برای اکسیداسیون کانی‌های سولفیدی است، در حالی که اکسیداسیون زیستی از باکتری‌های خاصی برای اکسیداسیون کانی‌های سولفیدی در دمای پایین‌تر و به شیوه‌ای سازگارتر با محیط زیست استفاده می‌کند.

شستشو

1. تهیه محلول سیانید : محلول رقیقی از سیانید سدیم تهیه می‌شود. غلظت محلول سیانید معمولاً از 0.05٪ تا 0.2٪ (وزنی/حجمی) متغیر است که به ویژگی‌های سنگ معدن و میزان طلا بستگی دارد. آهک اغلب به محلول سیانید اضافه می‌شود تا pH را در محدوده 10 تا 11 تنظیم کند. این محیط قلیایی به جلوگیری از تشکیل گاز سمی هیدروژن سیانید کمک می‌کند و همچنین انحلال طلا را افزایش می‌دهد.

2. فرآیند لیچینگ : سپس سنگ معدن آسیاب شده با محلول سیانید در مخازن بزرگ یا از طریق یک سیستم لیچینگ توده‌ای مخلوط می‌شود. در لیچینگ مخزنی، مخلوط سنگ معدن - سیانید، چه به صورت مکانیکی و چه با تزریق هوا، هم زده می‌شود تا تماس خوبی بین ذرات حاوی طلا و سیانید برقرار شود و در نتیجه سرعت واکنش افزایش یابد. در لیچینگ توده‌ای، که برای سنگ‌های معدن کم‌عیار مناسب‌تر است، سنگ معدن خرد شده روی یک آستر نفوذناپذیر انباشته می‌شود و محلول سیانید روی توده اسپری می‌شود. محلول از سنگ معدن نفوذ می‌کند و با پیشرفت خود طلا را در خود حل می‌کند. فرآیند لیچینگ بسته به عواملی مانند نوع سنگ معدن، اندازه ذرات و شرایط لیچینگ می‌تواند از چند ساعت تا چند روز طول بکشد.

جداسازی جامدات و مایعات

پس از فرآیند لیچینگ، دوغاب حاصل شامل زباله‌های جامد (باطله‌ها) و محلولی حاوی ترکیب طلا-سیانید است. جداسازی اجزای جامد و مایع بسیار مهم است. این کار را می‌توان از طریق روش‌هایی مانند فیلتراسیون یا رسوب‌گذاری انجام داد. در فیلتراسیون، دوغاب از میان واسطه‌های فیلتر، مانند پارچه‌های فیلتر یا فیلترپرس، عبور داده می‌شود. باطله‌های جامد روی فیلتر نگه داشته می‌شوند، در حالی که محلول شفاف، که به عنوان محلول باردار شناخته می‌شود و حاوی طلای محلول است، از آن عبور می‌کند. رسوب‌گذاری شامل اجازه دادن به ذرات جامد برای ته‌نشین شدن در کف مخزن به دلیل جاذبه است. سپس مایع رویی، محلول باردار، می‌تواند با دقت تخلیه شود.

بازیابی طلا از محلول باردار

1. رسوب روی (فرآیند مریل-کرو) : یکی از رویکردهای رایج برای بازیابی طلا از محلول باردار، رسوب روی است. گرد روی یا براده‌های روی به محلول اضافه می‌شوند. از آنجایی که روی واکنش‌پذیرتر از طلا است، طلا را از ترکیب سیانید طلا جابجا می‌کند. سپس طلا به صورت جامد، همراه با برخی ناخالصی‌ها، رسوب می‌کند. پس از واکنش، رسوب جامد فیلتر شده و بیشتر پردازش می‌شود. سپس جامد حاوی طلا ذوب می‌شود تا طلای خالص به دست آید.

2. جذب کربن فعال (کربن در پالپ/CIP و کربن در لیچ/CIL) : در فرآیند CIP، کربن فعال پس از مرحله لیچینگ به دوغاب اضافه می‌شود. کربن فعال با مساحت سطح بالای خود، ترکیب طلا-سیانید را از محلول جذب می‌کند. سپس ترکیب کربن-طلا با غربالگری از دوغاب جدا می‌شود. در فرآیند CIL، کربن فعال در طول فرآیند لیچینگ اضافه می‌شود. کربن حاوی طلا متعاقباً از سیستم حذف می‌شود. طلا را می‌توان با استفاده از محلول سیانید قوی یا سایر عوامل استخراج‌کننده از کربن استخراج کرد. پس از استخراج، طلا را می‌توان از طریق روش‌هایی مانند الکترووینینگ یا رسوب بیشتر از محلول استخراج‌کننده بازیابی کرد.

پالایش

طلای به‌دست‌آمده پس از رسوب یا جذب سطحی معمولاً خالص نیست و حاوی ناخالصی‌هایی مانند سایر فلزات و غیرفلزات است. برای به‌دست آوردن طلای با خلوص بالا (معمولاً ۹۹.۹٪ یا بالاتر)، از فرآیندهای تصفیه استفاده می‌شود. یکی از روش‌های رایج تصفیه، تصفیه الکترولیتی است. در این فرآیند، طلای ناخالص به‌عنوان آند در یک سلول الکترولیتی قرار می‌گیرد و از یک کاتد طلای خالص استفاده می‌شود. از یک الکترولیت مناسب، مانند محلول کلرید طلا، استفاده می‌شود. هنگامی که جریان الکتریکی از سلول عبور می‌کند، طلای موجود در آند حل شده و روی کاتد رسوب می‌کند. ناخالصی‌ها یا در الکترولیت باقی می‌مانند یا در ته سلول رسوب می‌کنند.

ملاحظات ایمنی و زیست محیطی

1. سمیت سیانید : سیانید سدیم بسیار سمی است. استنشاق، بلع یا تماس پوستی با سیانید می‌تواند کشنده باشد. تمام عملیات مربوط به سیانید باید در مناطق دارای تهویه مناسب انجام شود و کارگران باید از تجهیزات حفاظت فردی مناسب، از جمله ماسک، دستکش و لباس محافظ استفاده کنند. در صورت نشت یا مواجهه با سیانید، باید برنامه‌های واکنش اضطراری در نظر گرفته شود.

2. تأثیر زیست‌محیطی : سیانید در صورت عدم مدیریت صحیح می‌تواند برای محیط زیست مضر باشد. پسماندهای حاصل از فرآیند بازیابی طلا ممکن است حاوی سیانید باقی‌مانده باشند. این پسماندها باید در مخازن امنی نگهداری شوند تا از انتشار سیانید به محیط زیست جلوگیری شود. روش‌های تصفیه، مانند اکسیداسیون شیمیایی یا تجزیه بیولوژیکی، می‌توانند برای تجزیه سیانید موجود در پسماندها قبل از انتشار یا دفع آنها استفاده شوند. علاوه بر این، نظارت دقیق بر منابع آب نزدیک عملیات بازیابی طلا برای اطمینان از عدم آلودگی به سیانید ضروری است.

نتیجه

استفاده از سیانید سدیم برای بازیابی طلا یک فرآیند پیچیده اما مؤثر است. این فرآیند شامل مراحل متعددی از آماده‌سازی سنگ معدن تا بازیابی و پالایش طلا است. اگرچه این روش روشی با راندمان بالا برای استخراج طلا از منابع مختلف ارائه می‌دهد، اما خطرات ایمنی و زیست‌محیطی مرتبط با آن باید به دقت مدیریت شود. با پیروی از رویه‌های مناسب، استفاده از فناوری مناسب و رعایت مقررات، صنعت بازیابی طلا می‌تواند به شیوه‌ای پایدار و مسئولانه به فعالیت خود ادامه دهد.