Cianidācijas zelta ekstrakcijas process un cinka pulvera aizstāšana

Tradicionālais zelta ieguves process ar cianidāciju galvenokārt sastāv no trim galvenajām procedūrām: izskalošanas, mazgāšanas un aizvietošanas (nokrišņu veidošanās).

1. Izskalošanās

Izskalošanās ir process, kurā cietais zelts rūdā izšķīst skābekli saturošā cianīda šķīdumā. Pašlaik procesa, aprīkojuma, vadības un darbības ziņā šis process ir kļuvis arvien sarežģītāks. Kā minēts iepriekš, zelta šķīdināšana skābekli saturošā cianīda šķīdumā būtībā ir elektroķīmiskās korozijas process.

Izskalošanas procesā tiek izmantoti divu galveno veidu reaģenti: cianīdi un aizsargājoši sārmi.

(1) Cianīdi

Rūpniecībā zelta cianidācijas skalošanai parasti izmanto kālija cianīdu (KCN), nātrija cianīdu (NaCN), kalcija cianīdu [Ca(CN)₂] un amonija cianīdu (NH₄CN).

Nātrija cianīds ir visbiežāk ražošanā izmantotais cianīds. Tas ir ļoti toksisks balts pulveris, un komerciālais nātrija cianīds parasti tiek presēts sfērās vai blokos.

Rūpnieciski cianīda kausējumu izmanto arī kā izskalošanas reaģentu. Tas ir maisījums, kas iegūts, kausējot kalcija cianīda, sāls un koksa kombināciju elektriskajā krāsnī. Papildus 40–45 % Ca(CN)₂ un NaCN saturam tas satur arī dažus cianidēšanas procesam kaitīgus piemaisījumus, piemēram, šķīstošos sulfīdus, oglekli un dažus nešķīstošos piemaisījumus. Tā priekšrocība ir zemā cena, bet deva ir liela, apmēram 2–2.5 reizes lielāka nekā nātrija cianīdam . Lai novērstu kaitīgo piemaisījumu ietekmi, lietojot cianīda kausējumu, jāveic iepriekšēja apstrāde. Apstrādes metodes ietver spēcīgu maisīšanu ar gaisu vai atbilstoša daudzuma svina sāls pievienošanu šķīdumam.

Teorētiski, lai izšķīdinātu 0.5 g Au, ir nepieciešami tikai 1 g nātrija cianīda. Taču faktiskajā ražošanā cianīda patēriņš ir 20 - 200 reizes lielāks par teorētisko daudzumu vai pat lielāks. Patēriņa apjoms galvenokārt ir atkarīgs no citu komponentu satura rūdā, kas var reaģēt ar cianīdu.

2. Mazgāšana

Mazgāšana ir process, kurā izmanto ūdeni, lai mazgā rūdas daļiņu virsmu un izšķīdušo zeltu starp rūdas daļiņām, lai panāktu cietās un šķidruma atdalīšanu, lai pēc izskalošanās atgūtu zeltu saturošo šķīdumu.

3. Aizstāšana

Aizvietošana ir process, kurā cinka pulveris tiek izmantots, lai reducētu un nogulsnētu zeltu no zeltu saturoša šķīduma, tādējādi atgūstot zeltu. Kopš 20. gadsimta zelta atgūšana no cianīda celulozes vispirms ietver celulozes mazgāšanu, pēc tam šķīduma dzidrināšanu un degazēšanu. Zelta nogulsnēšanai no dzidrinātā šķīduma vienmēr ir izmantota cinka pulvera aizvietošanas metode. Kopš 20. gadsimta 60. gadiem strauji attīstījusies "oglekļa celulozē metode", pievienojot celulozei aktivēto ogli. Pētot jonu apmaiņas sveķu pielietojumu, jonu apmaiņas sveķu izmantošanas metodei zelta adsorbcijai no cianīda šķīdumiem vai cianīda celulozes ir arī svarīga praktiska vērtība. Ir veikti arī pētījumi par zelta ekstrakciju ar šķīdinātāju no cianīda šķīdumiem. Pievienojot sērskābi cianīda zeltu saturošam šķīdumam, zelta ekstrakcijai var izmantot izoamilspirtu, un ekstrakcijas ātrums palielinās, palielinoties sērskābes koncentrācijai. Piemēram, ekstrahējot 2 mol/l sērskābes šķīdumā, zeltu var atdalīt arī no piemaisījumiem, piemēram, arsēna un dzelzs. Izmantojot oksialkoksofosfātu zelta ekstrakcijai no cianāta sārmainiem šķīdumiem, ir sasniegti apmierinoši ekstrakcijas rādītāji, un arī nātrija sulfīta izmantošana reversajā ekstrakcijā ir devusi labus rezultātus utt.

Noslēgumā jāsaka, ka cianidēšanas zelta ieguves procesam ir sena vēsture un nepārtraukta attīstība. Dažādām metodēm un reaģentiem ir savas īpašības un pielietojuma scenāriji, un nozare pastāvīgi pēta un ievieš jauninājumus, lai uzlabotu zelta ieguves efektivitāti un ekonomiju, vienlaikus nodrošinot vides aizsardzību un drošību.