Цианид ерітіндісінен алынған алтынды тікелей электрмен өңдеу

кіріспе

Цианидтеу ұзақ уақыт бойы кендерден алтын алудың негізгі әдісі болып келді. Цианидті сілтілеу процесінен кейін алтын цианид ерітіндісінде , яғни жүкті сілтілеу ерітіндісінде болады. Дәстүрлі түрде бұл ерітіндіден алтынды алу үшін көміртекті адсорбциялау (мысалы, бағандағы көміртек - CIC процесі) және мырышты цементтеу (Merrill Crowe процесі) сияқты әдістер қолданылды. Дегенмен, цианид ерітінділерінен тікелей электролиздеу тиімділік, құны және қоршаған ортаға әсері тұрғысынан бірнеше артықшылықтар ұсынатын перспективалы балама ретінде пайда болды.

Тікелей электр тоғыстыру принципі

Тікелей электролиттік өңдеу - электрохимиялық процесс. Цианид ерітінділерінен алтынды алу кезінде , құрамында ауроцианид кешендер ( Au(CN)_2^- ) түріндегі алтын бар цианид ерітіндісі арқылы электр тогы өткен кезде , электродтарда келесі реакциялар жүреді:

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

Авроцианидтер кешеніндегі алтын иондары электрон алады және катодтың бетінде металдық алтын ретінде тұндырылады.

• Анодта : Жағдайға байланысты судың немесе ерітіндідегі басқа түрлердің тотығуы орын алуы мүмкін. Мысалы, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Тікелей электр тоғыстырудың артықшылықтары

1. Қарапайымдылық : Көміртекті адсорбциялау, содан кейін элюциялау және электролиттік өңдеу (CIC жағдайында) сияқты көп сатылы процестермен салыстырғанда, тікелей электролиттік өңдеу қондырғы операцияларының санын азайтады. Бұл жалпы процесс ағынын жеңілдетеді, оны пайдалануды және күтіп ұстауды жеңілдетеді.

2. Шығындар мен тиімділік : Процесс кезеңдері аз болған сайын, капиталдық және пайдалану шығындары азаюы мүмкін. Ірі көлемді көміртекті қалпына келтіру қондырғыларына инвестиция салудың (CIC-тегідей) немесе көп мөлшерде мырыш ұнтағын сатып алудың қажеті жоқ (Merrill Crowe процесіндегідей).

3. Жоғары тазалық өнімі : Алтынды тікелей электродтау катодта жоғары тазалықтағы алтын шөгінділерінің пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл кейінгі ағымда кең ауқымды тазарту процестерінің қажеттілігін азайтып, шығындарды одан әрі үнемдеуге мүмкіндік береді.

4. Қоршаған ортаға пайдасы : Merrill Crowe процесінде мырышты пайдалануды тоқтату арқылы құрамында мырыш бар қалдықтардың түзілуі азаяды. Сонымен қатар, процесті жеңілдету жалпы химиялық заттарды пайдалану мен қалдықтардың түзілуін азайтуға әкелуі мүмкін.

Процесті қарастыру

1. Ерітінді концентрациясы : Цианид ерітіндісіндегі алтынның концентрациясы маңызды фактор болып табылады. Тікелей электролиттеу алтын концентрацияларының кең ауқымы бар ерітінділерге қолданылуы мүмкін болса да, жоғары концентрациялар әдетте тұндыру жылдамдығын арттырады. Дегенмен, алтынның өте жоғары концентрациясы біркелкі тұндыруды қамтамасыз ету үшін арнайы электрод конструкцияларын қажет етуі мүмкін.

2. Электрод материалдары : Электрод материалдарын таңдау маңызды. Тот баспайтын болат жүн катод материалы ретінде жиі қолданылады, себебі оның беткі ауданы жоғары, бұл алтынды тиімді тұндыруға мүмкіндік береді. Анод үшін цианид ерітіндісінде коррозияға төзімді материалдар, мысалы, өлшемді тұрақты анодтар (DSA) артықшылыққа ие.

3. рН және температура : Цианид ерітіндісінің рН-ын мұқият бақылау қажет. Цианидтің ыдырауын болдырмау үшін әдетте аздап сілтілі рН сақталады. Ерітіндінің температурасы электролиттік сіңіру жылдамдығына да әсер етуі мүмкін, жоғары температура реакция жылдамдығын әдетте арттырады, бірақ сонымен бірге цианидтің ыдырау қаупін де арттыруы мүмкін.

Процесс ағымы

1. Ерітінді дайындау : Үйінді сілтілеуден немесе басқа цианидтеу процестерінен алынған жүкті цианидті сілтілеу ерітіндісі алдымен алдын ала өңдеуден өтеді. Бұл электролиттік сіңіру процесіне кедергі келтіріп, электродтар арасында қысқа тұйықталуды тудыруы мүмкін болғандықтан, қалқымалы қатты заттарды кетіру үшін сүзуді қамтуы мүмкін.

2. Электролиттік жасуша : Алдын ала өңделген ерітінді электроолиттік жасушаға беріледі. Ұяшық анодпен және катодпен жабдықталған. Электр тогы қолданылған кезде, катодқа алтын түсе бастайды.

3. Алтынды қалпына келтіру : Катодқа жеткілікті мөлшерде алтын түскеннен кейін, катод ұяшықтан алынады. Алтын катод материалының табиғатына байланысты катодтан механикалық немесе химиялық жолмен алынуы мүмкін. Содан кейін алынбаған алтын жоғары тазалықтағы алтын алу үшін одан әрі тазартылады.

Қиындықтар және болашақ көрінісі

1. Цианидті басқару : Тікелей электролиздеу артықшылықтар бергенімен, цианидті алтын алу процесінде пайдалану қоршаған ортаға және қауіпсіздікке қауіп төндіреді. Болашақ зерттеулер тікелей электролиздеуді балама, аз уытты шаймалау әдістерімен біріктіруге бағытталуы мүмкін.

2. Энергия тұтынуы : Электродты жеңу процесі айтарлықтай мөлшерде электр энергиясын қажет етеді. Энергияны тиімдірек пайдаланатын электрод материалдары мен ұяшық конструкцияларын әзірлеу белсенді зерттеу саласы болып табылады.

3. Масштабталу : Кез келген жаңа технологиядағыдай, тікелей электрожеңіс алуды зертханалық деңгейден өнеркәсіптік деңгейге дейін кеңейту тұрақты өнімділік пен шығын тиімділігін қамтамасыз ету үшін мұқият оңтайландырылуы керек.

Цианид ерітінділерінен алтынды тікелей электролиттік жолмен алу алтын өндіру саласындағы маңызды технологиялық жетістік болып табылады. Қолданыстағы қиындықтарды шешу үшін одан әрі зерттеулер мен әзірлемелер жүргізілген сайын, ол жақын арада алтын өндірудің басым әдісіне айналуы мүмкін .