Процес на истекување на цијанид во ископувањето злато: Целосен процес од распаѓање до обновување

Вовед

Извлекувањето злато од неговите руди е предмет на голем интерес со векови. Меѓу различните достапни методи, Исцедување со цијанид се појави како една од најкористените техники во рекламата Ископување злато индустријата. Овој процес овозможува ефикасно растворање на златото од неговите материјали домаќини, што овозможува да се поврати благородниот метал во поконцентрирана форма. Оваа статија ќе истражува во целосниот процес на истекување на цијанид во ископувањето злато, од првичното растворање на златото во растворите на цијанид до конечното обновување на металот.

Распуштање на злато во раствори на цијанид

Вклучени хемиски реакции

Распуштањето на златото во растворите на цијанид се заснова на сложена серија хемиски реакции. Целокупната реакција може да се претстави со следнава равенка:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX] + XNUMXNaOH

Во оваа реакција, златото (Au) реагира со Натриум цијанид (NaCN) во присуство на кислород (O2) и вода (H2O) за да се формира натриум дицијаноаурат (Na[Au(CN)2]) и натриум хидроксид (NaOH). Улогата на кислородот во оваа реакција е клучна бидејќи делува како оксидирачки агенс, што го олеснува растворањето на златото.

Услови за оптимално растворање

За ефикасно растворање на златото, треба внимателно да се контролираат неколку услови. Концентрацијата на цијанид во растворот е критичен фактор. Вообичаено, во процесот на лужење се користи концентрација од 0.05 - 0.1% NaCN. Повисоката концентрација може да доведе до зголемена потрошувачка на цијанид без пропорционално зголемување на растворањето на златото, додека помала концентрација може да резултира со бавно и нецелосно истекување.

рН на растворот исто така игра значајна улога. Процесот на лужење е најефективен во малку алкална средина, со опсег на pH од 9.5 - 11. При оваа pH, цијанидните јони се присутни во нивната недисоцирана форма (HCN), која е пореактивна кон златото. Прилагодувањето на pH обично се постигнува со додавање вар (CaO) во растворот за лужење.

Температурата е уште еден важен параметар. Иако реакцијата може да се случи на амбиентални температури, малку покачена температура од околу 25 - 35°C може да ја зголеми брзината на растворање на златото. Сепак, премногу зголемување на температурата може да доведе до распаѓање на цијанидот, намалувајќи ја неговата ефикасност.

Пред-третман на руди

Дробење и мелење

Пред да започне процесот на лужење со цијанид, рудите со злато треба да бидат претходно обработени. Првиот чекор во овој предтретман е обично Дробење мелење. Рудите се дробат за да се намали нивната големина, а потоа се мелат на фини честички. Ова ја зголемува површината на рудата, овозможувајќи поефикасен контакт помеѓу златните честички и растворот на цијанид за време на процесот на лужење.

Степенот на мелење е внимателно контролиран. Прекумерното мелење може да доведе до формирање на фини лиги, што може да предизвика проблеми при следните чекори за одвојување на цврста течност. Од друга страна, недоволното мелење може да резултира со недоволна изложеност на златните честички, што доведува до нецелосно лужење.

Печење и биооксидација

Во некои случаи, златните руди може да содржат огноотпорни минерали кои го спречуваат директното растворање на златото со цијанид. За таквите руди, може да бидат потребни дополнителни методи за предтретман како што се печење или биооксидација.

Печењето вклучува загревање на рудата во присуство на воздух за да се оксидираат огноотпорните минерали, како што се сулфидите. Овој процес на оксидација ги разградува минералите, ослободувајќи ги златните честички и ги прави подостапни за растворот на цијанид.

Биооксидацијата, од друга страна, користи микроорганизми за оксидација на огноотпорните минерали. Ова е поеколошки алтернатива за печење бидејќи работи на пониски температури и произведува помалку штетни емисии. Микроорганизмите, обично бактерии или габи, се избираат врз основа на нивната способност да ги оксидираат специфичните огноотпорни минерали присутни во рудата.

Процесот на лужење

Промешано испирање на резервоарот

Исцедувањето со мешан резервоар е еден од најчестите методи што се користат за истекување со цијанид. Во овој процес, претходно обработената руда се меша со растворот на цијанид во големи мешани резервоари. Резервоарите се опремени со агитатори кои обезбедуваат темелно мешање на рудата и растворот, промовирајќи го контактот помеѓу златните честички и цијанидните јони.

Времето на лужење може да варира во зависност од природата на рудата и условите за работа. Општо земено, процесот на лужење може да потрае од неколку часа до неколку дена. За тоа време, периодично се земаат примероци од исцедокот и се анализираат за да се следи напредокот на растворање на златото.

Исцедење на купови

Исцедувањето на купот е уште еден широко користен метод, особено за златни руди со низок степен. Во овој процес, дробената руда се наредува во големи купишта на непропустлива облога. Растворот од цијанид потоа се прска на врвот на купот и се остава да се навлезе низ рудата. Како што растворот минува низ купот, тој ги раствора златните честички, а добиениот раствор за бременост се собира на дното на купот.

Исцедувањето на купот е поисплатлив метод во споредба со Промешано истекување на резервоарот бидејќи бара помалку капитални инвестиции во опрема. Сепак, тоа е побавен процес и е посоодветен за руди со релативно ниска содржина на злато.

Одделување цврсто-течност

Филтрација

Откако ќе заврши процесот на лужење, следен чекор е да се одвои цврстиот остаток (јаловината) од бремениот раствор, кој го содржи раствореното злато. Филтрацијата е еден од најчесто користените методи за одвојување цврсто-течност. Во овој процес, кашеста маса (мешавина од цврста и течна) се пренесува низ медиум за филтрирање, како што е филтер крпа или филтер преса. Цврстите честички се задржуваат на филтерската средина, додека течноста (раствор за бременост) поминува низ и се собира.

Изборот на медиум за филтрирање зависи од природата на цврстите честички и условите за работа. На пример, во случаи кога цврстите честички се многу фини, може да биде потребна поситна мрежеста филтер ткаенина.

Декантација

Декантацијата е уште еден метод што може да се користи за одвојување цврсто-течност, особено кога цврстите честички се релативно големи и лесно се таложат. Во овој процес, кашеста маса се остава да стои во резервоар за таложење одреден временски период. Цврстите честички се таложат на дното на резервоарот поради гравитацијата, а проѕирната супернатантна течност (раствор за бременост) потоа внимателно се истура.

Декантацијата е поедноставен и помалку енергетски интензивен метод во споредба со филтрацијата. Сепак, можеби нема да биде толку ефикасно во одвојувањето на многу фини цврсти честички.

Обнова на злато од растворот за бременост

Адсорпција на активен јаглен

Еден од најчестите методи за враќање на златото од бремениот раствор е Адсорпција на активен јаглен. Во овој процес, активен јаглен се додава во растворот за бременост. Комплексот злато - цијанид има силен афинитет кон површината на активниот јаглерод и како резултат на тоа, златото се адсорбира на честичките од јаглеродот.

Јаглеродните честички потоа се одвојуваат од растворот, обично со скрининг или филтрација. Јаглеродот наполнет со злато потоа дополнително се обработува за да се десорбира златото. Ова обично се прави со подложување на јаглеродот на високотемпературна обработка со пареа или со користење на хемиски десорпционен агенс.

Врнежи од цинк

Врнежите од цинк, исто така познат како процес Мерил - Кроу, се уште еден метод за обновување на златото. Во овој процес, цинковата прашина се додава на бремениот раствор. Цинкот е поелектропозитивен од златото и како резултат на тоа го изместува златото од комплексот злато - цијанид. Реакцијата може да се претстави со следнава равенка:

2Na[Au(CN)2] + Zn → XNUMXAu + NaXNUMX[Zn(CN)XNUMX]

Преципитираното злато, заедно со нереагираниот цинк, формира цврста тиња. Оваа тиња потоа се одвојува од растворот, а златото дополнително се рафинира за да се добие чист производ.

Рафинирање на злато

Топење

Откако златото ќе се извлече од бремениот раствор, обично треба да се рафинира за да се отстранат сите преостанати нечистотии. Топењето е еден од најчестите методи за рафинирање на злато. Во овој процес, материјалот што содржи злато се загрева на висока температура во присуство на флукс, како што е боракс. Флуксот помага да се намали точката на топење на златото, а исто така реагира со нечистотиите, формирајќи згура што може да се одвои од стопеното злато.

Растопеното злато потоа се истура во калапи за да се формираат инготи. Овие инготи може дополнително да се обработуваат или да се продаваат како полуготов производ.

Електролитичко рафинирање

Електролитичкото рафинирање е понапреден метод за рафинирање на злато. Во овој процес, анодата што содржи злато се става во електролитичка ќелија заедно со катода од чисто злато. Електролитот е обично раствор од златен хлорид или други златни соли. Кога електричната струја ќе помине низ ќелијата, златото од анодата се раствора во електролитот и потоа се депонира на катодата.

Нечистотиите кои се поелектропозитивни од златото се раствораат во електролитот, но не се таложат на катодата, додека нечистотиите кои се помалку електропозитивни од златото остануваат како тиња на дното на ќелијата. Ова резултира со златен производ со многу висока чистота.

Размислувања за животната средина

Управување со цијанид

Цијанидот е високо токсична супстанција и правилното управување со цијанидот во процесот на ископување злато е од најголема важност. Употребата на цијанид во ископувањето злато е строго регулирана во многу земји за да се минимизира неговото влијание врз животната средина и здравјето на луѓето.

Еден од клучните аспекти на управувањето со цијанид е спречување на излевање на цијанид. Од рударските операции се бара да имаат соодветни системи за задржување за да се спречи истекување на растворите што содржат цијанид во околината. Дополнително, од клучно значење е и третманот на отпадните води кои содржат цијанид. Достапни се неколку методи за третман на цијанид - отпадни води кои содржат, како што се хемиска оксидација, биолошки третман и размена на јони.

Отстранување на јаловина

Цврстиот остаток (јаловина) произведен по процесот на обновување на златото, исто така, треба правилно да се отстрани. Јаловината може да содржи траги на цијанид и други тешки метали, што може да претставува закана за животната средина доколку не се управува правилно.

Еден вообичаен метод за отстранување на јаловина е складирање во брани за јаловина. Овие брани се дизајнирани да ги содржат јаловината и да спречат ослободување на загадувачи во животната средина. Во некои случаи, јаловината може исто така да се преработи за да се повратат сите преостанати вредни минерали или да се намали влијанието врз животната средина.

Заклучок

Процесот на лужење со цијанид во ископувањето злато е сложен и повеќестепен процес кој вклучува растворање на злато во раствори на цијанид, претходна обработка на руди, лужење, сепарација на цврсто - течност, обновување на златото, рафинирање и управување со животната средина. Секој чекор во овој процес е внимателно контролиран за да се обезбеди ефикасно извлекување и обновување на златото, притоа минимизирајќи го влијанието врз животната средина. И покрај предизвиците поврзани со употребата на цијанид, процесот останува важен и широко користен метод во комерцијалната индустрија за ископување злато поради неговата висока ефикасност и релативно ниската цена. Сепак, континуирано истражување и развој се спроведуваат за да се развијат алтернативни методи кои се поеколошки и поодржливи.