Цианидтен алтынды тікелей электролиттік жолмен алу технологиясын ашу - жүкті ерітіндіні сілтілеу

Алтын алудың алуан түрлі әдістерінің ішінде цианидті ерітіндіден алтынды тікелей электролиттік жолмен алу - сілтілеу әдісі тау-кен өнеркәсібінде көрнекті әдіс ретінде пайда болуда. Енді осы бірегей және маңызды технологияны тереңірек қарастырайық.

I. Негізгі принцип: Электр тогының әсерінен алтынның «трансформациясы».

Цианидті сілтілеу ерітіндісі, алтынды алу процесіндегі маңызды аралық өнім, негізінен алтын-цианид кешенінің Au(CN)_2^- анионы түрінде алтыннан тұрады . Тұрақты ток көзі қосылғаннан кейін электролиттік ұяшықта айтарлықтай өзгерістер басталады. Электр өрісінің әсерінен алтын-цианид кешенінің аниондары, белгілі бір бағыты бар бөлшектер сияқты, катодқа қарай бір-бірлеп қозғалады. Катод бетіне жеткенде, олар электрондарды оңай алады және тотықсыздану реакциясына түседі. Бұл процесті электрод реакциясының формуласымен дәл сипаттауға болады : Au (CN)_2^-+e^- = Au + 2CN^- . Алтын иондары элементар алтынға сәтті «айналдырылады», ол біртіндеп катодта жиналады, бұл алтынның пайда болу тарихын жазғандай. Сонымен қатар, анодта цианид иондары электрондарын жоғалтып, 2CN^--2e^-=(CN)_2↠сияқты тотығу реакциясына түседі . Дегенмен, алтынның экстракция тиімділігі мен тазалығына кез келген теріс әсерді болдырмау үшін электролиз процесінде бұл жанама реакцияны мұқият бақылау қажет.

II. Процесс сипаттамалары: артықшылықтар мен қиындықтардың қатар болуы

(I) Көрнекті артықшылықтар

1.Жоғары тиімділік үшін жеңілдетілген процесс

Мырыш шаңын алмастыру әдісі және белсендірілген көміртекті адсорбциялау әдісі сияқты дәстүрлі алтын алу әдістері әдетте бірқатар күрделі қатты-сұйықтықты бөлу, мырыш шаңын алмастыру немесе белсендірілген көміртекті адсорбциялау және десорбциялау процедураларын қамтиды. Керісінше, алтынды тікелей электролиттік алу технологиясы бұл процесті айтарлықтай жеңілдетеді. Бұл аралық қадамдарға шамадан тыс уақыт пен күш жұмсаудың қажеті жоқ, бұл тек құнды уақытты үнемдеп қана қоймай, сонымен қатар жабдыққа инвестицияны азайтып, алтын алу процесін қысқа және тиімді етеді.

2. Жоғары қалпына келтіру жылдамдығын қамтамасыз ету

Бірегей электролиз принципінің арқасында бұл технология цианидті ерітіндіден алтынды толық көлемде бөліп ала алады - сілтілеу арқылы. Жақсы бақыланатын процесс жағдайында алтынды бөліп алу жылдамдығы көбінесе қанағаттанарлық деңгейге жетуі мүмкін. Мысалы, Цзянси Цзиншань алтын кеніші алтын алудың жаңа электролиз процесін қабылдағаннан кейін, алтынды бөліп алудың жалпы деңгейі айтарлықтай өсті, бұл кәсіпорынға айтарлықтай экономикалық пайда әкелді.

3.Тазалығы жоғары өнімдерді өндіру

Электролиз процесі кезінде басқа қоспа метал иондарының көпшілігі катодта тұндырудан тиімді түрде алынып тасталады. Бұл салыстырмалы түрде жоғары таза алтынға әкеледі, келесі тазарту процестерінің ауыртпалығын айтарлықтай жеңілдетеді, оны екіге бір артықшылық ретінде қарастыруға болады.

4.Салыстырмалы орта – достық тұжырымдамасын жүзеге асыру

Мырыш - шаңды алмастыру әдісімен байланысты ауыр металдармен ластану сияқты ықтимал экологиялық мәселелермен салыстырғанда, тікелей электролиз әдісі қатаң бақыланатын болса, тау-кен өнеркәсібінің тұрақты дамуы үшін өміршең жолды қамтамасыз ететін экологиялық таза болып табылады.

(II) Кездескен қиындықтар

1.Жүкті ерітіндінің сапасына қойылатын қатаң талаптар

Цианидті – сілтісіздендіруші жүкті ерітінді алтынды электролиттік «талдау» үшін «шикізат» болып табылады және оның сапасы өте маңызды. Жүкті ерітіндідегі қоспалардың құрамы, алтын концентрациясы және рН мәні сияқты параметрлердегі шамалы ауытқулар электролиз әсеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Сондықтан электролизге дейін жүкті ерітінді электролиз процесінің бірқалыпты жүруін қамтамасыз ету үшін мыс, мырыш, темір және басқа металл иондары сияқты «кедергі тудыратын заттарды», сондай-ақ тоқтатылған қатты заттарды жою үшін қатаң және мұқият алдын ала өңдеуден өтуі керек.

2. Қуатты жоғары тұтынуға байланысты шығындар қысымы

Электролиз процесі энергетикалық – қарқынды, көп мөлшерде электр энергиясын қажет етеді. Бұл, сөзсіз, өндіріс шығындарын арттырады. Энергия бағасының өсіп жатқан қазіргі жағдайында электр қуатын тұтынуды азайту жолдарын іздеу шешімін күткен өзекті мәселеге айналды.

3.Жоғары – шекті жабдықты инвестициялау

Алтынның тікелей электролиттік экстракциясына қол жеткізу үшін арнайы электролиттік элементтер, электрмен жабдықтау жабдықтары, электродтық материалдар және т.б. жабдықталуы керек. Бұл жабдықтың бастапқы инвестициялық құны салыстырмалы түрде жоғары, бұл салыстырмалы түрде қаржылық ресурстары бар кейбір кәсіпорындар үшін айтарлықтай кедергі жасайды.

4.Қауіпсіздіктің ықтимал тәуекелдері

Цианидті сілтісіздендіруге арналған жүкті ерітіндінің улы екенін атап өткен жөн. Электролиз процесі кезінде тіпті шамалы операциялық қате цианидтің ағуы сияқты елеулі қауіпсіздік апаттарына әкелуі мүмкін, бұл қызметкерлерге де, қоршаған ортаға да үлкен зиян келтіруі мүмкін.

III. Әсер етуші факторлар: Көп өлшемдегі негізгі элементтер

(I) Электрод материалдарын таңдау

Катодты материалдардың өнімділігі спортшының жүгіру аяқ киімін таңдауы сияқты, алтын тұндыру әсері мен ағымдағы тиімділік үшін өте маңызды. Тот баспайтын болат және титан сияқты қарапайым катодты материалдардың өздерінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар және оларды нақты жағдайларға сәйкес мұқият таңдау керек. Анод материалы жақсы электр өткізгіштікке және тамаша коррозияға төзімділікке ие болуы керек. Титан жалатылған платина электродтары және ұқсас опциялар күрделі электролиз ортасында тұрақты жұмысты қамтамасыз ету үшін қолайлы.

(II) Электролиз параметрлерін реттеу

Токтың тығыздығы, электролиз уақыты, температура және араластыру жылдамдығы сияқты электролиз параметрлері электролиз процесінің «басқару тұтқалары» сияқты. Тиісті ток тығыздығы алтынның тұндыру жылдамдығын тездетуі мүмкін, бірақ ол тым жоғары болса, ток тиімділігін төмендететін жанама реакциялар пайда болады. Алтынның толық алынуын қамтамасыз ету үшін жүкті ерітіндідегі алтынның мазмұнына және электролиз шарттарына негізделген электролиз уақытын дәл анықтау қажет. Жалпы алғанда, температураның жоғарылауы алтынның еруі мен тұндырылуын жеңілдетеді, бірақ ол тым жоғары болса, бұл энергия тұтынудың күрт өсуіне және цианидтің ұшқыштық жоғалуының жоғарылауына әкеледі. Тиісті араластыру ерітіндідегі иондарды біркелкі таратуға және электролиз тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

(III) Жүкті ерітінді құрамының әсері

Бастапқы алтын-цианид кешенінің ионынан басқа, жүкті ерітіндідегі басқа иондар да алтынды алу процесінде маңызды рөл атқарады. Егер CN^- концентрациясы тым төмен болса, алтын-цианид кешенінің ионы диссоциацияланып, алтынның тұнбасына әсер етуі мүмкін. Егер OH^- концентрациясы тым жоғары болса, ол алтынның еру жылдамдығын баяулатады. Қоспа иондары катодта басым түрде тұнбаға түсуі немесе алтын-цианид кешенінің ионымен әрекеттесуі ықтимал, бұл алтынды алудың қалыпты процесіне кедергі келтіреді.

IV. Қолдану мысалдары: Тәжірибедегі жетістіктерді көрсету

Цзянси Цзиньшань алтын кенішінің сәтті тәжірибесі

Осы жылдар ішінде Цзянси Цзиньшань алтын кені алтын өндіру үшін жаңа электр ұтып алу процесін тұрақты түрде қабылдады. Бұл шара процесс ағынын айтарлықтай жеңілдетіп қана қоймай, жалпы алтын алу жылдамдығын жаңа ең жоғары деңгейге дейін сәтті арттырды. Сонымен қатар, алтын өндіру құны 30%-38%-ға төмендеп, кенішке айтарлықтай экономикалық пайда әкелді және осы технологияны танымал ету мен қолданудың үлгісі болды.

Жужи алтын кенішінің белсенді әрекеті

1988 жылдың сәуірінде-ақ Жужи алтын кеніші цианидтен құйма – сілтісіздірілген көміртекті суспензиядан алу үшін тікелей электрлі ұтып алуды батыл қолданды. Практикалық тестілеу арқылы жақсы нәтижелерге қол жеткізілді және оның әріптестері үшін құнды анықтамалық тәжірибені қамтамасыз ететін айтарлықтай экономикалық пайда алынды.

Цианидтен алтынды тікелей электролиттік жолмен алу технологиясы - сілтісіздендірудің жүкті ерітіндісі, көптеген қиындықтарға тап болғанына қарамастан, өзінің бірегей артықшылықтарымен және кең қолдану перспективаларымен алтын өндіру өнеркәсібінің дамуына жаңа күш береді. Үздіксіз технологиялық жетістіктер мен жетілдірулермен бұл технология болашақ алтын өндіру саласында жарқырайды деп саналады.