Obtención electrónica directa de ouro a partir da solución de cianuro

introdución

A cianuración foi durante moito tempo o método principal para extraer ouro dos minerais. Despois do proceso de lixiviación con cianuro , o ouro está presente na solución de cianuro , coñecida como solución de lixiviación preñada. Tradicionalmente, utilizáronse métodos como a adsorción de carbono (como o proceso Carbon-in-Column - CIC) e a cementación de zinc (proceso Merrill Crowe) para recuperar ouro desta solución. Non obstante, a extracción electrolítica directa a partir de solucións de cianuro xurdiu como unha alternativa prometedora, que ofrece varias vantaxes en termos de eficiencia, custo e impacto ambiental.

O principio de obtención electrónica directa

A electrodeposición directa é un proceso electroquímico. No contexto da extracción de ouro a partir de solucións de cianuro, cando se pasa unha corrente eléctrica a través da solución de cianuro que contén ouro en forma de complexos de aurocianuro ( Au(CN)_2^- ), prodúcense as seguintes reaccións nos eléctrodos:

• No cátodo : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Os ións de ouro do complexo de aurocianuro gañan un electrón e son depositados como ouro metálico na superficie do cátodo.

• No ánodo : Dependendo das condicións, pode producirse a oxidación da auga ou a oxidación doutras especies na solución. Por exemplo, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Vantaxes da obtención electrónica directa

1. Simplicidade : en comparación cos procesos de varios pasos como a adsorción de carbono seguida de elución e electrodeposición (no caso da CIC), a electrodeposición directa reduce o número de operacións unitarias. Isto simplifica o fluxo xeral do proceso, o que facilita a súa operación e mantemento.

2. Custo-eficacia : Con menos pasos do proceso, existe a posibilidade de reducir os custos de capital e operativos. Non hai necesidade de investir en instalacións de rexeneración de carbono a grande escala (como no CIC) nin de mercar grandes cantidades de po de zinc (como no proceso Merrill Crowe).

3. Produto de alta pureza : a electrodeposición directa de ouro pode dar lugar a un depósito de ouro de alta pureza no cátodo. Isto pode reducir a necesidade de extensos procesos de refinado posteriores, o que aforra aínda máis custos.

4. Vantaxes ambientais : Ao eliminar o uso de zinc no proceso de Merrill Crowe, hai unha menor xeración de residuos que conteñen zinc. Ademais, a simplificación do proceso pode levar a unha redución no uso xeral de produtos químicos e na xeración de residuos.

Consideracións do proceso

1. Concentración da solución : a concentración de ouro na solución de cianuro é un factor crucial. Aínda que a extracción electrolítica directa pode aplicarse a solucións cunha ampla gama de concentracións de ouro, concentracións máis altas xeralmente resultan en taxas de deposición máis rápidas. Non obstante, concentracións de ouro moi altas poden requirir deseños especiais de eléctrodos para garantir unha deposición uniforme.

2. Materiais dos eléctrodos : A escolla dos materiais dos eléctrodos é importante. A la de aceiro inoxidable úsase a miúdo como material do cátodo pola súa gran superficie, o que permite unha deposición eficiente de ouro. Para o ánodo, prefírense materiais resistentes á corrosión na solución de cianuro, como os ánodos dimensionalmente estables (DSA).

3. pH e temperatura : o pH da solución de cianuro debe controlarse coidadosamente. Normalmente mantense un pH lixeiramente alcalino para evitar a descomposición do cianuro. A temperatura da solución tamén pode afectar á velocidade de electroobtención, xa que as temperaturas máis altas xeralmente aumentan a velocidade de reacción, pero tamén poden aumentar o risco de descomposición do cianuro.

Fluxo do proceso

1. Preparación da solución : A solución de lixiviación con cianuro procedente da lixiviación en moreas ou outros procesos de cianuración sométese primeiro a un pretratamento. Isto pode implicar a filtración para eliminar os sólidos en suspensión, xa que estes poden interferir co proceso de electroobtención e causar curtocircuítos entre os eléctrodos.

2. Célula de electrodeposición : A solución pretratada introdúcese entón na célula de electrodeposición. A célula está equipada cun ánodo e un cátodo. A medida que se aplica unha corrente eléctrica, o ouro comeza a depositarse no cátodo.

3. Recuperación de ouro : Unha vez depositada unha cantidade suficiente de ouro no cátodo, este retírase da cela. O ouro pódese retirar do cátodo mecanica ou quimicamente, dependendo da natureza do material do cátodo. O ouro retirado refínase despois para obter ouro de alta pureza.

Retos e perspectivas de futuro

1. Xestión do cianuro : Aínda que a extracción electrolítica directa ofrece vantaxes, o uso de cianuro no proceso xeral de extracción de ouro segue a supoñer riscos ambientais e de seguridade. As investigacións futuras poden centrarse na integración da extracción electrolítica directa con métodos de lixiviación alternativos e menos tóxicos.

2. Consumo de enerxía : o proceso de electrodeposición require unha cantidade significativa de enerxía eléctrica. O desenvolvemento de materiais de eléctrodos e deseños de celas máis eficientes enerxeticamente é unha área de investigación activa.

3. Escalabilidade : Do mesmo xeito que con calquera tecnoloxía emerxente, a ampliación da extracción electrolítica directa desde a escala de laboratorio ata as operacións a escala industrial debe optimizarse coidadosamente para garantir un rendemento e unha rendibilidade consistentes.

A extracción electrolítica directa de ouro a partir de solucións de cianuro representa un avance tecnolóxico significativo na industria mineira do ouro. Con máis investigación e desenvolvemento para abordar os desafíos existentes, ten o potencial de converterse nun método dominante para a recuperación de ouro no futuro próximo.