Rasprava o tehnologiji ekstrakcije zlata natrijevim cijanidom

Uvod

Zlato, plemeniti metal visoko cijenjen zbog svoje rijetkosti, kovanosti i otpornosti na koroziju, stoljećima je simbol bogatstva i sredstvo razmjene. Ekstrakcija zlata iz njegovih ruda složen je proces koji se s vremenom razvijao. Među raznim metodama, upotreba natrijevog cijanida u ekstrakciji zlata , poznata kao cijanidacija, dominantna je tehnika od 1970-ih. Ovaj blog post će se pozabaviti detaljima ove tehnike, njezinim principima rada, ekološkim i sigurnosnim aspektima te budućim izgledima.

Uloga cijanida u ekstrakciji zlata

Kako cijanid reagira sa zlatom

Cijanid, kemijski spoj koji sadrži ugljik i dušik, tvori topljivi kompleks sa zlatom u prisutnosti kisika. Reakcija se može prikazati sljedećom kemijskom jednadžbom:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H4O → 4Na[Au(CN)₂] + XNUMXNaOH

U ovoj reakciji zlato se oksidira i tvori stabilan, topljiv kompleks, natrijev auro cijanid (Na[Au(CN)₂]). To omogućuje odvajanje zlata od matrice rude i njegovo izdvajanje kroz naknadne procese.

Uvjeti za učinkovitu cijanizaciju

Da bi proces cijanidacije bio učinkovit, mora biti ispunjeno nekoliko uvjeta. Koncentracija natrijevog cijanida u otopini za ispiranje obično se kreće od 100 ppm do 500 ppm (0.01% - 0.05%). Odgovarajuća pH vrijednost, obično oko 10 - 11, održava se kako bi se spriječilo stvaranje plina vodikovog cijanida, koji je vrlo toksičan. Osim toga, prisutnost kisika je ključna jer djeluje kao oksidacijsko sredstvo u reakciji. Međutim, u nekim slučajevima, zbog troškova, uvođenje dodatnog kisika radi ubrzanja procesa ispiranja ne provodi se uvijek u mlinovima.

Proces ispiranja cijanidom

Priprema rude

Prije ispiranja cijanidom potrebno je pripremiti zlatonosnu rudu. To obično uključuje drobljenje i mljevenje rude kako bi se povećala njezina površina. Što su čestice rude finije, zlato je izloženije otopini cijanida, čime se povećava učinkovitost ispiranja. Nakon drobljenja i mljevenja, ruda se može dalje obraditi gravitacijskim odvajanjem ili flotacijom kako bi se uklonili neki od minerala jalovog sloja i koncentrirala frakcija koja sadrži zlato.

Heap Leaching

Ispiranje hrpe je široko korištena metoda u velikim rudnicima zlata. U ovom procesu, pripremljena ruda se slaže u velike hrpe na nepropusnoj podlozi. Razrijeđena otopina natrijevog cijanida se zatim prska ili kaplje na hrpu rude. Kako otopina prolazi kroz hrpu, reagira sa zlatom u rudi, stvarajući topljive komplekse zlata i cijanida. Ovi kompleksi se skupljaju na dnu hrpe u bazenu ili sustavu za sakupljanje.

Ispiranje gomile je isplativo, posebno za rude niskog sadržaja. Međutim, potrebno je pažljivo rukovanje kako bi se spriječilo istjecanje otopina koje sadrže cijanid u okoliš.

Ispiranje iz bačve (kontrolirani mlinovi)

Ispiranje iz bačve, također poznato kao cijanizacija iz bačve ili agitacijsko ispiranje, često se provodi u specijaliziranim mlinovima u rudarskim prostorijama. Kod ove metode, fino usitnjena rudača stavlja se u bačve ili spremnike. Doda se otopina koja sadrži cijanid i smjesa se protresa kako bi se osigurao dobar kontakt između rude i otopine. Kisik iz zraka ili ponekad dodatni kisik uvodi se kako bi se olakšala reakcija.

U usporedbi s ispiranjem na hrpi , ispiranje u kadi omogućuje bolju kontrolu uvjeta ispiranja, kao što su temperatura, pH i brzina miješanja. Međutim, općenito je skuplje zbog potrebe za specijaliziranom opremom i veće potrošnje energije.

Dobivanje zlata iz otopina cijanida

Nakon što se zlato otopi u otopini cijanida, potrebno ga je povratiti. Za to postoje dvije glavne metode:

1. Ugljik u luženju (CIL) i ugljik u pulpi (CIP) : U CIL procesu, aktivni ugljen se dodaje izravno u cijanidno luženu pulpu. Kompleksi zlata i cijanida adsorbiraju se na površinu aktivnog ugljena zbog njegove velike površine i jakih adsorpcijskih svojstava. U CIP procesu, pulpa se prvo odvaja od otopine, a zatim se otopina propušta kroz niz spremnika napunjenih aktivnim ugljenom. Nakon adsorpcije, ugljik opterećen zlatom uklanja se iz sustava i dalje se obrađuje kako bi se dobilo zlato.

2. Taloženje cinka : Otopini zlata i cijanida mogu se dodati cinkova prašina ili cinkove strugotine. Cink je elektropozitivniji od zlata, pa istiskuje zlato iz kompleksa zlata i cijanida. Reakcija je sljedeća:

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

Istaloženo zlato se zatim može odvojiti od otopine filtracijom ili taloženjem.

Razmatranja zaštite okoliša i sigurnosti

Toksičnost cijanida

Cijanid je akutno toksična kemikalija. U visokim koncentracijama može biti smrtonosan za ljude, životinje i vodeni svijet. U kontekstu rudarenja zlata, glavna briga je potencijalno ispuštanje cijanida u okoliš, posebice u površinske vode. Ribe su posebno osjetljive na cijanid, pa čak i niske razine cijanida u vodi mogu imati štetan učinak na vodene ekosustave.

upravljanja okolišem

Kako bi se smanjio utjecaj na okoliš korištenja cijanida u rudarstvu zlata, poduzima se nekoliko mjera. Od rudnika se zahtijeva da se pridržavaju strogih propisa u vezi s ispuštanjem otopina koje sadrže cijanid. Jalovine, gdje se pohranjuju zaostale otopine koje sadrže cijanid i otpadni materijali, projektirane su s nepropusnim oblogama kako bi se spriječilo istjecanje. Osim toga, koriste se različite metode obrade za smanjenje ili uklanjanje cijanida iz otopina prije ispuštanja. Te metode uključuju kemijsku oksidaciju, biološku obradu i korištenje ultraljubičastog svjetla za razgradnju cijanida.

Mnoge rudarske operacije također imaju za cilj recikliranje i ponovnu upotrebu zaostalog cijanida u procesnim krugovima kako bi se smanjila ukupna potrošnja cijanida.

Sigurnosne mjere za radnike

Osoblje rudnika je u opasnosti od izlaganja otrovnim razinama cijanida. Kako bi zaštitili radnike, rudnici provode niz sigurnosnih mjera. To uključuje upotrebu automatizacije za smanjenje izravnog ljudskog kontakta s materijalima koji sadrže cijanid, opskrbu radnika odgovarajućom zaštitnom odjećom, poput rukavica, pregača i respiratora, te provođenje redovitih programa sigurnosne obuke.

Buduci izgledi

Unatoč širokoj upotrebi, metoda ekstrakcije zlata temeljena na cijanidu suočava se s izazovima zbog brige za okoliš i sigurnosti. Kao rezultat toga, raste interes za razvoj alternativnih, ekološki prihvatljivijih tehnika ekstrakcije zlata. Neke od ovih novih tehnika uključuju upotrebu tiosulfata, bromida ili ionskih tekućina kao alternativnih lužina. Međutim, te su metode još uvijek u eksperimentalnoj fazi ili fazi rane komercijalizacije i imaju svoja ograničenja u smislu isplativosti i učinkovitosti.

U međuvremenu će se rudarska industrija zlata i dalje usredotočiti na poboljšanje sigurnosti i ekološke učinkovitosti procesa ispiranja cijanidom. To uključuje daljnje optimiziranje upotrebe cijanida, poboljšanje metoda obrade otpada koji sadrži cijanid i jačanje usklađenosti s propisima.

Zaključak

Korištenje natrijevog cijanida u ekstrakciji zlata već je desetljećima kamen temeljac moderne rudarske industrije zlata. Nudi relativno učinkovit i isplativ način ekstrakcije zlata iz raznih ruda. Međutim, ne može se zanemariti toksičnost cijanida i njegov mogući utjecaj na okoliš. Kako industrija napreduje, mora se uspostaviti ravnoteža između ekonomskih koristi od iskopavanja zlata i potrebe zaštite ljudskog zdravlja i okoliša. Bilo kroz poboljšanje postojećih procesa temeljenih na cijanidu ili kroz razvoj novih, alternativnih tehnologija, budućnost ekstrakcije zlata leži u pronalaženju održivijih i sigurnijih metoda.