Electrowinning Emas secara terus daripada Penyelesaian Sianida

Pengenalan

Sianidasi telah lama menjadi kaedah utama untuk mengekstrak emas daripada bijih. Selepas proses pelindian sianida , emas terdapat dalam larutan sianida , yang dikenali sebagai larutan pelindian yang mengandungi logam berharga. Secara tradisinya, kaedah seperti penjerapan karbon (seperti proses Karbon-dalam-Kolum - CIC) dan penyimenan zink (proses Merrill Crowe) telah digunakan untuk mendapatkan semula emas daripada larutan ini. Walau bagaimanapun, elektrowinning langsung daripada larutan sianida telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan, menawarkan beberapa kelebihan dari segi kecekapan, kos dan impak alam sekitar.

Prinsip Pemenang Elektrik Langsung

Pemenang elektro langsung merupakan proses elektrokimia. Dalam konteks pengekstrakan emas daripada larutan sianida, apabila arus elektrik dialirkan melalui larutan sianida yang mengandungi emas dalam bentuk kompleks aurosianida ( Au(CN)_2^- ), tindak balas berikut berlaku pada elektrod:

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

Ion emas dalam kompleks aurosianida memperoleh elektron dan dimendapkan sebagai emas logam pada permukaan katod.

• Di anod : Bergantung pada keadaan, pengoksidaan air atau pengoksidaan spesies lain dalam larutan mungkin berlaku. Contohnya, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Kelebihan Direct Electrowinning

1. Kesederhanaan : Berbanding dengan proses berbilang langkah seperti penjerapan karbon diikuti oleh elusi dan elektrowinning (dalam kes CIC), elektrowinning langsung mengurangkan bilangan operasi unit. Ini memudahkan aliran proses keseluruhan, menjadikannya lebih mudah untuk dikendalikan dan diselenggara.

2. Keberkesanan kos : Dengan langkah proses yang lebih sedikit, terdapat potensi untuk kos modal dan operasi yang lebih rendah. Tidak perlu melabur dalam kemudahan penjanaan semula karbon berskala besar (seperti dalam CIC) atau membeli serbuk zink dalam kuantiti yang banyak (seperti dalam proses Merrill Crowe).

3. Produk Ketulenan Tinggi : Penentuan elektrod langsung emas boleh mengakibatkan mendapan emas ketulenan tinggi pada katod. Ini dapat mengurangkan keperluan untuk proses penapisan yang meluas di hilir, seterusnya menjimatkan kos.

4. Faedah Alam Sekitar : Dengan menghapuskan penggunaan zink dalam proses Merrill Crowe, terdapat kurang penghasilan sisa yang mengandungi zink. Di samping itu, penyederhanaan proses ini boleh menyebabkan pengurangan penggunaan bahan kimia secara keseluruhan dan penghasilan sisa.

Pertimbangan Proses

1. Kepekatan Larutan : Kepekatan emas dalam larutan sianida merupakan faktor penting. Walaupun elektrowinning langsung boleh digunakan pada larutan dengan pelbagai kepekatan emas, kepekatan yang lebih tinggi biasanya menghasilkan kadar pemendapan yang lebih cepat. Walau bagaimanapun, kepekatan emas yang sangat tinggi mungkin memerlukan reka bentuk elektrod khas untuk memastikan pemendapan yang seragam.

2. Bahan Elektrod : Pemilihan bahan elektrod adalah penting. Bulu keluli tahan karat sering digunakan sebagai bahan katod kerana luas permukaannya yang tinggi, yang membolehkan pemendapan emas yang cekap. Bagi anod, bahan yang tahan kakisan dalam larutan sianida, seperti anod dimensi stabil (DSA), adalah lebih diutamakan.

3. pH dan Suhu : pH larutan sianida perlu dikawal dengan teliti. pH yang sedikit beralkali biasanya dikekalkan untuk mencegah penguraian sianida. Suhu larutan juga boleh mempengaruhi kadar elektrowinning, dengan suhu yang lebih tinggi secara amnya meningkatkan kadar tindak balas tetapi juga berpotensi meningkatkan risiko penguraian sianida.

Aliran proses

1. Penyediaan Larutan : Larutan lindian sianida yang telah dilarutkan daripada lindian timbunan atau proses sianidasi lain akan menjalani rawatan awal terlebih dahulu. Ini mungkin melibatkan penapisan untuk menyingkirkan pepejal terampai, kerana ini boleh mengganggu proses elektrowinning dan menyebabkan litar pintas antara elektrod.

2. Sel Pemenang Elektro : Larutan yang telah dirawat terlebih dahulu kemudiannya dimasukkan ke dalam sel pemenang elektro. Sel ini dilengkapi dengan anod dan katod. Apabila arus elektrik dikenakan, emas mula mendapan pada katod.

3. Pemulihan Emas : Setelah jumlah emas yang mencukupi telah dimendapkan pada katod, katod akan dikeluarkan dari sel. Emas boleh dilucutkan dari katod sama ada secara mekanikal atau kimia, bergantung pada sifat bahan katod. Emas yang dilucutkan kemudiannya ditapis selanjutnya untuk mendapatkan emas dengan ketulenan tinggi.

Cabaran dan Tinjauan Masa Depan

1. Pengurusan Sianida : Walaupun elektrowinning langsung menawarkan kelebihan, penggunaan sianida dalam keseluruhan proses pengekstrakan emas masih menimbulkan risiko alam sekitar dan keselamatan. Penyelidikan masa depan mungkin tertumpu pada penyepaduan elektrowinning langsung dengan kaedah pelarutan alternatif yang kurang toksik.

2. Penggunaan Tenaga : Proses elektrowinning memerlukan sejumlah besar tenaga elektrik. Membangunkan bahan elektrod dan reka bentuk sel yang lebih cekap tenaga merupakan bidang penyelidikan aktif.

3. Kebolehskalaan : Seperti mana-mana teknologi baru muncul, penskalaan elektrowinning langsung daripada operasi berskala makmal kepada berskala perindustrian perlu dioptimumkan dengan teliti untuk memastikan prestasi dan keberkesanan kos yang konsisten.

Pemenang elektro emas secara langsung daripada larutan sianida mewakili kemajuan teknologi yang ketara dalam industri perlombongan emas. Dengan penyelidikan dan pembangunan selanjutnya untuk menangani cabaran sedia ada, ia berpotensi menjadi kaedah dominan untuk pemulihan emas dalam masa terdekat.