Kā mums vajadzētu atgūt zeltu ar nātrija cianīdu?

Ievads

Zelta ieguve, izmantojot nātrija cianīdu, ir plaši izmantota metode kalnrūpniecības un dārgmetālu rūpniecībā. Cianīdam piemīt unikāla spēja veidot šķīstošus kompleksus ar zeltu, kas ļauj iegūt zeltu no dažādiem avotiem, piemēram, zemas kvalitātes rūdām, atliekām un noteiktiem elektroniskajiem atkritumiem. Tomēr cianīda augstās toksicitātes dēļ šis process jāveic ārkārtīgi piesardzīgi un stingri ievērojot drošības un vides noteikumus.

Zelta atgūšanas princips ar nātrija cianīdu

Dabiskā stāvoklī zelts rūdās bieži ir sastopams maisījumā ar citiem minerāliem. Kad nātrija cianīds tiek ievadīts zeltu saturošā rūdā, notiek ķīmiska reakcija. Skābekļa un ūdens klātbūtnē zelts reaģē ar cianīdu, veidojot šķīstošu savienojumu. Šī reakcija efektīvi izšķīdina zeltu cianīda šķīdumā, atdalot to no citiem nešķīstošajiem minerāliem rūdā.

Soli pa solim process

Rūdas sagatavošana

1. Sasmalcināšana un malšana : Pirmais solis ietver rūdas izmēra samazināšanu. Lieli rūdas gabali vispirms tiek sasmalcināti mazākos gabaliņos, izmantojot drupinātājus. Pēc tam sasmalcinātā rūda tiek samalta smalkā pulverī dzirnavās. Tas palielina rūdas virsmas laukumu, nodrošinot efektīvāku saskari starp zeltu saturošajām daļiņām un cianīda šķīdumu. Piemēram, tipiskā zelta raktuvē rūdu primārajā drupināšanas posmā var sasmalcināt līdz izmēram, kas mazāks par 10 mm, un pēc tam malšanas posmā samalt līdz daļiņu izmēram, kur aptuveni 80% daļiņu ir mazākas par 75 mikrometriem.

2. Priekšapstrāde (ja nepieciešams) : Ja rūda satur sulfīdu minerālus vai citus piemaisījumus, kas varētu kavēt cianīda izskalošanās procesu, nepieciešama priekšapstrāde. Piemēram, ja rūdā ir ievērojams pirīta daudzums, tā var patērēt skābekli un cianīdu, samazinot zelta ieguves efektivitāti. Šādās situācijās rūda var tikt apdedzināta vai biooksidēta. Apdedzināšana ietver rūdas karsēšanu gaisa klātbūtnē, lai oksidētu sulfīdu minerālus, savukārt biooksidācija izmanto specifiskas baktērijas, lai oksidētu sulfīdu minerālus zemākā temperatūrā videi draudzīgākā veidā.

Izskalošanās

1. Cianīda šķīduma pagatavošana : tiek sagatavots atšķaidīts nātrija cianīda šķīdums . Cianīda šķīduma koncentrācija parasti ir no 0.05% līdz 0.2% (s/v) atkarībā no rūdas īpašībām un zelta satura. Cianīda šķīdumam bieži pievieno kaļķi, lai noregulētu pH līmeni diapazonā no 10 līdz 11. Šī sārmainā vide palīdz novērst toksiskas cianīda ūdeņraža gāzes veidošanos un arī veicina zelta šķīšanu.

2. Izskalošanas process : samalto rūdu pēc tam sajauc ar cianīda šķīdumu lielās tvertnēs vai izmantojot kaudzes izskalošanas iekārtu. Tvertnes izskalošanas laikā rūdas un cianīda maisījums tiek maisīts vai nu mehāniski, vai ar gaisa iesmidzināšanu, lai nodrošinātu labu kontaktu starp zeltu saturošajām daļiņām un cianīdu, tādējādi palielinot reakcijas ātrumu. Kaudzītes izskalošanas laikā, kas ir piemērotāka zemas kvalitātes rūdām, sasmalcinātā rūda tiek sakrauta uz necaurlaidīga pārklājuma, un cianīda šķīdums tiek izsmidzināts pāri kaudzei. Šķīdums iesūcas cauri rūdai, izšķīdinot zeltu. Izskalošanas process var ilgt no vairākām stundām līdz vairākām dienām atkarībā no tādiem faktoriem kā rūdas veids, daļiņu izmērs un izskalošanas apstākļi.

Cietvielu un šķidrumu atdalīšana

Pēc izskalošanas procesa iegūtais suspensijas slānis sastāv no cietajiem atkritumiem (atkritumiem) un šķīduma, kas satur zelta-cianīda savienojumu. Cieto un šķidro komponentu atdalīšana ir ļoti svarīga. To var panākt, izmantojot tādas metodes kā filtrēšana vai sedimentācija. Filtrēšanas laikā suspensija tiek izvadīta caur filtrācijas materiāliem, piemēram, filtraudumiem vai filtrpresēm. Cietās atliekas tiek aizturētas uz filtra, savukārt dzidrais šķīdums, kas pazīstams kā “grūtniecības šķīdums” un satur izšķīdušo zeltu, iziet cauri. Sedimentācija ietver cieto daļiņu nosēšanos tvertnes apakšā gravitācijas ietekmē. Virszemes šķidrumu, “grūtniecības šķīdumu”, pēc tam var uzmanīgi izliet.

Zelta atgūšana no grūtnieces šķīduma

1. Cinka nogulsnēšana (Merila-Krova process) : Viena izplatīta zelta atgūšanas metode no šķīduma ir cinka nogulsnēšana. Šķīdumam pievieno cinka putekļus vai cinka skaidas. Tā kā cinks ir reaģētspējīgāks par zeltu, tas izspiež zeltu no zelta-cianīda savienojuma. Pēc tam zelts izgulsnējas cietas vielas veidā kopā ar dažiem piemaisījumiem. Pēc reakcijas cietās nogulsnes tiek filtrētas un tālāk apstrādātas. Iegūto zeltu saturošo cieto vielu pēc tam kausē, lai iegūtu tīru zeltu.

2. Aktivētās ogles adsorbcija (ogleklis celulozē/CIP un ogleklis izskalošanā/CIL) : CIP procesā aktivēto ogli pievieno suspensijai pēc izskalošanas posma. Aktivētā ogle ar savu augsto virsmas laukumu adsorbē zelta-cianīda savienojumu no šķīduma. Pēc tam oglekļa-zelta savienojumu atdala no suspensijas, izmantojot sijāšanu. CIL procesā aktivēto ogli pievieno paša izskalošanas procesa laikā. Ar zeltu piesātinātā ogle pēc tam tiek noņemta no sistēmas. Zeltu var iegūt no ogles, izmantojot stipru cianīda šķīdumu vai citus ekstrakcijas līdzekļus. Pēc ekstrakcijas zeltu var atgūt no ekstrakcijas šķīduma, izmantojot tādas metodes kā elektroieguve vai turpmāka nogulsnēšana.

Rafinēšana

Pēc nogulsnēšanas vai adsorbcijas iegūtais zelts parasti nav tīrs un satur piemaisījumus, piemēram, citus metālus un nemetālus. Lai iegūtu augstas tīrības pakāpes zeltu (parasti 99.9% vai augstāku), tiek izmantoti rafinēšanas procesi. Viena izplatīta rafinēšanas metode ir elektrolītiskā rafinēšana. Šajā procesā netīrais zelts tiek ievietots kā anods elektrolītiskajā šūnā, un tiek izmantots tīra zelta katods. Tiek izmantots piemērots elektrolīts, piemēram, zelta hlorīda šķīdums. Kad caur šūnu plūst elektriskā strāva, anodā esošais zelts izšķīst un nogulsnējas uz katoda. Piemaisījumi vai nu paliek elektrolītā, vai arī veido nogulsnes šūnas apakšā.

Drošības un vides apsvērumi

1. Cianīda toksicitāte : nātrija cianīds ir ārkārtīgi toksisks. Cianīda ieelpošana, norīšana vai saskare ar ādu var būt letāla. Visas darbības ar cianīdu jāveic labi vēdināmās telpās, un darbiniekiem jāvalkā atbilstoši individuālie aizsardzības līdzekļi, tostarp respiratori, cimdi un aizsargtērps. Jābūt ieviestiem ārkārtas reaģēšanas plāniem cianīda noplūdes vai iedarbības gadījumā.

2. Ietekme uz vidi : Cianīds var būt kaitīgs videi, ja to nepareizi apsaimnieko. Zelta ieguves procesa atlikumi var saturēt cianīda atlikumus. Šie atlikumi jāuzglabā drošās tvertnēs, lai novērstu cianīda nonākšanu vidē. Pirms atlikumu izlaišanas vai apglabāšanas cianīda sadalīšanai var izmantot apstrādes metodes, piemēram, ķīmisko oksidēšanu vai bioloģisko noārdīšanu. Turklāt ir svarīgi stingri uzraudzīt ūdens avotus zelta ieguves darbību tuvumā, lai nodrošinātu, ka nerodas cianīda piesārņojums.

Secinājumi

Nātrija cianīda izmantošana zelta ieguvei ir sarežģīts, bet efektīvs process. Tas ietver vairākus posmus, sākot no rūdas sagatavošanas līdz zelta ieguvei un rafinēšanai. Lai gan tas piedāvā augstas efektivitātes veidu, kā iegūt zeltu no dažādiem avotiem, ir rūpīgi jāpārvalda saistītie drošības un vides riski. Ievērojot pareizas procedūras, izmantojot atbilstošu tehnoloģiju un ievērojot noteikumus, zelta ieguves nozare var turpināt darboties ilgtspējīgi un atbildīgi.