Proċess ta 'Lissija taċ-Ċjanur fil-Minjieri tad-Deheb: Il-Proċess Tlesti minn Xoll għall-Irkupru

introduzzjoni

L-estrazzjoni tad-deheb mill-minerali tiegħu kienet suġġett ta’ interess kbir għal sekli sħaħ. Fost il-metodi varji disponibbli, Lissija taċ-ċjanur ħareġ bħala waħda mit-tekniki l-aktar użati fil-kummerċ Minjieri tad-deheb industrija. Dan il-proċess jippermetti x-xoljiment effiċjenti tad-deheb mill-materjali ospitanti tiegħu, li jagħmilha possibbli li l-metall prezzjuż jiġi rkuprat f'forma aktar ikkonċentrata. Dan l-artikolu ser jidħol fil-proċess sħiħ ta 'lissija taċ-ċjanur fil-minjieri tad-deheb, mid-dissoluzzjoni inizjali tad-deheb f'soluzzjonijiet taċ-ċjanur għall-irkupru finali tal-metall.

Ix-Xoljiment tad-Deheb f'Soluzzjonijiet taċ-Ċjanur

Reazzjonijiet Kimiċi Involuti

Id-dissoluzzjoni tad-deheb f'soluzzjonijiet taċ-ċjanur hija bbażata fuq serje kumplessa ta 'reazzjonijiet kimiċi. Ir-reazzjoni ġenerali tista' tiġi rappreżentata bl-ekwazzjoni li ġejja:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

F'din ir-reazzjoni, id-deheb (Au) jirreaġixxi miegħu Ċjanur tas-sodju (NaCN) fil-preżenza ta 'ossiġnu (O₂) u ilma (H₂O) biex jiffurmaw dicyanoaurate tas-sodju (Na[Au(CN)₂]) u idrossidu tas-sodju (NaOH). Ir-rwol tal-ossiġnu f'din ir-reazzjoni huwa kruċjali peress li jaġixxi bħala aġent ossidanti, li jiffaċilita x-xoljiment tad-deheb.

Kundizzjonijiet għall-Ottimal Xoljiment

Għal xoljiment effiċjenti tad-deheb, diversi kundizzjonijiet jeħtieġ li jiġu kkontrollati bir-reqqa. Il-konċentrazzjoni taċ-ċjanur fis-soluzzjoni hija fattur kritiku. Tipikament, konċentrazzjoni ta '0.05 - 0.1% NaCN tintuża fil-proċess ta' lissija. Konċentrazzjoni ogħla tista 'twassal għal konsum akbar ta' ċjanur mingħajr żieda proporzjonali fid-dissoluzzjoni tad-deheb, filwaqt li konċentrazzjoni aktar baxxa tista 'tirriżulta f'lissija bil-mod u mhux kompluta.

Il-pH tas-soluzzjoni wkoll għandu rwol sinifikanti. Il-proċess ta 'lissija huwa l-aktar effettiv f'mezz kemmxejn alkalin, b'firxa ta' pH ta '9.5 - 11. F'dan il-pH, il-joni taċ-ċjanur huma preżenti fil-forma mhux dissoċjata tagħhom (HCN), li hija aktar reattiva lejn id-deheb. L-aġġustament tal-pH normalment jinkiseb billi żżid ġir (CaO) mas-soluzzjoni tal-lissija.

It-temperatura hija parametru importanti ieħor. Għalkemm ir-reazzjoni tista 'sseħħ f'temperaturi ambjentali, temperatura kemmxejn elevata ta' madwar 25 - 35 ° C tista 'ttejjeb ir-rata ta' dissoluzzjoni tad-deheb. Madankollu, iż-żieda fit-temperatura wisq tista 'twassal għad-dekompożizzjoni taċ-ċjanur, u tnaqqas l-effettività tagħha.

Trattament minn qabel tal-Minerali

Tgħaffiġ u Tħin

Qabel ma l-proċess tal-lissija taċ-ċjanur jista 'jibda, il-minerali li fihom id-deheb jeħtieġ li jiġu ttrattati minn qabel. L-ewwel pass f'dan it-trattament minn qabel huwa normalment Tgħaffiġ u, tħin. Il-minerali huma mgħaffġa biex inaqqsu d-daqs tagħhom u mbagħad mitħun f'partiċelli fini. Dan iżid l-erja tal-wiċċ tal-mineral, li jippermetti kuntatt aktar effiċjenti bejn il-partiċelli tad-deheb u s-soluzzjoni taċ-ċjanur matul il-proċess tal-lissija.

Il-grad tat-tħin huwa kkontrollat ​​bir-reqqa. It-tħin żejjed jista 'jwassal għall-formazzjoni ta' ħama fin, li jista 'jikkawża problemi waqt il-passi sussegwenti ta' separazzjoni solidu-likwidu. Min-naħa l-oħra, it-tħin baxx jista' jirriżulta f'espożizzjoni insuffiċjenti tal-partiċelli tad-deheb, li jwassal għal lissija mhux kompluta.

Xiwi u Bio-ossidazzjoni

F'xi każijiet, il-minerali tad-deheb jista 'jkun fihom minerali refrattarji li jipprevjenu x-xoljiment dirett tad-deheb biċ-ċjanur. Għal minerali bħal dawn, jistgħu jkunu meħtieġa metodi addizzjonali ta' trattament minn qabel bħal inkaljar jew bijo-ossidazzjoni.

L-inkaljar jinvolvi t-tisħin tal-mineral fil-preżenza tal-arja biex jossidizza l-minerali refrattarji, bħal sulfidi. Dan il-proċess ta 'ossidazzjoni jkisser il-minerali, jirrilaxxa l-partiċelli tad-deheb u jagħmilhom aktar aċċessibbli għas-soluzzjoni taċ-ċjanur.

Il-bijo-ossidazzjoni, min-naħa l-oħra, tuża mikro-organiżmi biex jossidaw il-minerali refrattarji. Din hija alternattiva aktar favur l-ambjent għall-inkaljar peress li topera f’temperaturi aktar baxxi u tipproduċi inqas emissjonijiet ta’ ħsara. Il-mikro-organiżmi, tipikament batterji jew fungi, jintgħażlu abbażi tal-kapaċità tagħhom li jossidaw il-minerali refrattorji speċifiċi preżenti fil-mineral.

Il-Proċess tal-Lissija

Lissija tat-Tank imħawwad

Il-lissija tat-tank imħawwad hija waħda mill-aktar metodi komuni użati għall-lissija taċ-ċjanur. F'dan il-proċess, il-mineral trattat minn qabel jitħallat mas-soluzzjoni taċ-ċjanur f'tankijiet kbar mħawwda. It-tankijiet huma mgħammra b'aġitaturi li jiżguraw taħlit bir-reqqa tal-mineral u s-soluzzjoni, li jippromwovu l-kuntatt bejn il-partiċelli tad-deheb u l-joni taċ-ċjanur.

Il-ħin tal-lissija jista 'jvarja skont in-natura tal-mineral u l-kundizzjonijiet operattivi. B'mod ġenerali, il-proċess ta 'lissija jista' jieħu kullimkien minn diversi sigħat sa diversi jiem. Matul dan iż-żmien, kampjuni tal-lissija jittieħdu u jiġu analizzati perjodikament biex jimmonitorjaw il-progress tad-dissoluzzjoni tad-deheb.

Lissija tal-borġ

Il-lissija tal-borġ huwa metodu ieħor użat ħafna, speċjalment għal minerali tad-deheb ta 'grad baxx. F'dan il-proċess, il-mineral mgħaffeġ jiġi f'munzelli f'munzelli kbar fuq inforra impermeabbli. Is-soluzzjoni taċ-ċjanur imbagħad tiġi sprejjata fuq in-naħa ta 'fuq tal-borġ u titħalla tgħaddi mill-mineral. Hekk kif is-soluzzjoni tgħaddi mill-borġ, tħoll il-partiċelli tad-deheb, u s-soluzzjoni tqila li tirriżulta tinġabar fil-qiegħ tal-borġ.

Lissija tal-borġ huwa metodu aktar kost-effettiv meta mqabbel ma ' Lissija tat-tank imħawwad peress li teħtieġ inqas investiment kapitali fit-tagħmir. Madankollu, huwa proċess aktar bil-mod u huwa aktar adattat għal minerali b'kontenut ta 'deheb relattivament baxx.

Separazzjoni Solidu-Likwida

filtrazzjoni

Wara li jitlesta l-proċess ta 'lissija, il-pass li jmiss huwa li tissepara r-residwu solidu (tailings) mis-soluzzjoni tqila, li fiha d-deheb maħlul. Il-filtrazzjoni hija waħda mill-aktar metodi komunement użati għas-separazzjoni solidu-likwidu. F'dan il-proċess, id-demel likwidu (taħlita ta 'solidu u likwidu) jgħaddi minn mezz ta' filtru, bħal drapp tal-filtru jew pressa tal-filtru. Il-partiċelli solidi jinżammu fuq il-mezz tal-filtru, filwaqt li l-likwidu (soluzzjoni tqila) jgħaddi u jinġabar.

L-għażla tal-mezz tal-filtru tiddependi min-natura tal-partiċelli solidi u l-kundizzjonijiet operattivi. Pereżempju, f'każijiet fejn il-partiċelli solidi huma fini ħafna, jista 'jkun meħtieġ drapp tal-filtru b'malji aktar fin.

Dekantazzjoni

Id-dekantazzjoni hija metodu ieħor li jista 'jintuża għas-separazzjoni solidu-likwidu, speċjalment meta l-partiċelli solidi huma relattivament kbar u joqgħodu faċilment. F'dan il-proċess, id-demel likwidu jitħalla joqgħod f'tank tas-saldu għal perjodu ta 'żmien. Il-partiċelli solidi joqogħdu fil-qiegħ tat-tank minħabba l-gravità, u l-likwidu supernatant ċar (soluzzjoni tqila) imbagħad jitferra' bir-reqqa.

Id-dekantazzjoni hija metodu aktar sempliċi u inqas intensiv fl-enerġija meta mqabbel mal-filtrazzjoni. Madankollu, jista 'ma jkunx daqshekk effettiv fis-separazzjoni ta' partiċelli solidi fini ħafna.

Irkupru tad-Deheb mis-Soluzzjoni Tqila

Assorbiment tal-Karbonju Attivat

Wieħed mill-aktar metodi komuni għall-irkupru tad-deheb mis-soluzzjoni tqila huwa Assorbiment tal-karbonju attivat. F'dan il-proċess, karbonju attivat huwa miżjud mas-soluzzjoni tqila. Il-kumpless tad-deheb - ċjanur għandu affinità qawwija għall-wiċċ tal-karbonju attivat, u bħala riżultat, id-deheb jiġi adsorbit fuq il-partiċelli tal-karbonju.

Il-partiċelli tal-karbonju mbagħad jiġu separati mis-soluzzjoni, ġeneralment permezz ta 'screening jew filtrazzjoni. Il-karbonju mgħobbi bid-deheb imbagħad jiġi pproċessat aktar biex jiddesorbi d-deheb. Dan tipikament isir billi l-karbonju jiġi soġġett għal trattament tal-fwar b'temperatura għolja jew bl-użu ta 'aġent kimiku ta' desorbiment.

Preċipitazzjoni taż-żingu

Il-preċipitazzjoni taż-żingu, magħrufa wkoll bħala l-proċess Merrill - Crowe, hija metodu ieħor għall-irkupru tad-deheb. F'dan il-proċess, it-trab taż-żingu jiġi miżjud mas-soluzzjoni tqila. Iż-żingu huwa aktar elettropożittiv mid-deheb, u bħala riżultat, jissostitwixxi d-deheb mill-kumpless tad-deheb - ċjanur. Ir-reazzjoni tista' tiġi rappreżentata bl-ekwazzjoni li ġejja:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

Id-deheb preċipitat, flimkien ma 'kwalunkwe żingu mhux reazzjoni, jifforma ħama solida. Dan il-ħama mbagħad jiġi separat mis-soluzzjoni, u d-deheb jiġi rfinat aktar biex jinkiseb prodott pur.

Raffinar tad-Deheb

It-tidwib

Ladarba d-deheb ikun ġie rkuprat mis-soluzzjoni tqila, ġeneralment jeħtieġ li jiġi rfinat biex tneħħi kwalunkwe impurità li fadal. It-tidwib huwa wieħed mill-aktar metodi komuni għar-raffinar tad-deheb. F'dan il-proċess, il-materjal li fih id-deheb jissaħħan għal temperatura għolja fil-preżenza ta 'fluss, bħal borax. Il-fluss jgħin biex ibaxxi l-punt tat-tidwib tad-deheb u jirreaġixxi wkoll ma 'l-impuritajiet, u jifforma gagazza li tista' tiġi sseparata mid-deheb imdewweb.

Id-deheb imdewweb imbagħad jitferra f'forom biex jiffurmaw ingotti. Dawn l-ingotti jistgħu jiġu pproċessati aktar jew mibjugħa bħala prodott nofsu lest.

Raffinar Elettrolitiku

Ir-raffinar elettrolitiku huwa metodu aktar avvanzat għar-raffinar tad-deheb. F'dan il-proċess, l-anodu li fih id-deheb jitqiegħed f'ċellula elettrolitika flimkien ma 'katodu tad-deheb pur. L-elettrolit huwa normalment soluzzjoni ta 'klorur tad-deheb jew imluħa tad-deheb oħra. Meta kurrent elettriku jgħaddi miċ-ċellula, id-deheb mill-anodu jinħall fl-elettrolit u mbagħad jiddepożita fuq il-katodu.

L-impuritajiet li huma aktar elettropożittivi mid-deheb jinħall fl-elettrolit iżda ma jiddepożitawx fuq il-katodu, filwaqt li l-impuritajiet li huma inqas elettropożittivi mid-deheb jibqgħu bħala ħama fil-qiegħ taċ-ċellula. Dan jirriżulta fi prodott tad-deheb ta 'purità għolja ħafna.

Konsiderazzjonijiet Ambjentali

Ġestjoni taċ-Ċjanur

Iċ-ċjanur huwa sustanza tossika ħafna, u l-ġestjoni xierqa taċ-ċjanur fil-proċess tal-minjieri tad-deheb hija tal-akbar importanza. L-użu taċ-ċjanur fil-minjieri tad-deheb huwa regolat b'mod strett f'ħafna pajjiżi biex jimminimizza l-impatt tiegħu fuq l-ambjent u s-saħħa tal-bniedem.

Wieħed mill-aspetti ewlenin tal-ġestjoni taċ-ċjanur huwa l-prevenzjoni tat-tixrid taċ-ċjanur. L-operazzjonijiet tal-minjieri huma meħtieġa li jkollhom sistemi xierqa ta 'konteniment fis-seħħ biex jipprevjenu soluzzjonijiet li fihom iċ-ċjanur milli jnixxu fl-ambjent. Barra minn hekk, it-trattament tal-ilma tad-dranaġġ li fih iċ-ċjanur huwa kruċjali wkoll. Hemm diversi metodi disponibbli għat-trattament ta' drenaġġ li fih iċ-ċjanur, bħal ossidazzjoni kimika, trattament bijoloġiku u skambju joniku.

Rimi ta' Tailings

Ir-residwu solidu (tailings) prodott wara l-proċess tal-irkupru tad-deheb jeħtieġ ukoll li jintrema sew. It-tailings jista’ jkun fihom traċċi ta’ cyanide u metalli tqal oħra, li jistgħu jkunu ta’ theddida għall-ambjent jekk ma jiġux immaniġġjati b’mod korrett.

Metodu wieħed komuni għar-rimi ta' tailings huwa li jinħażen f'digi tailings. Dawn id-digi huma ddisinjati biex iżommu t-tailings u jipprevjenu r-rilaxx ta 'kontaminanti fl-ambjent. F'xi każijiet, it-tailings jistgħu wkoll jiġu pproċessati mill-ġdid biex jiġu rkuprati kwalunkwe minerali ta' valur li jkun fadal jew biex jitnaqqas l-impatt ambjentali.

konklużjoni

Il-proċess ta 'lissija taċ-ċjanur fil-minjieri tad-deheb huwa proċess kumpless u b'ħafna stadji li jinvolvi x-xoljiment tad-deheb f'soluzzjonijiet taċ-ċjanur, trattament minn qabel ta' minerali, lissija, separazzjoni solida - likwidu, irkupru tad-deheb, raffinar u ġestjoni ambjentali. Kull pass f'dan il-proċess huwa kkontrollat ​​bir-reqqa biex jiżgura l-estrazzjoni u l-irkupru effiċjenti tad-deheb filwaqt li jitnaqqas l-impatt ambjentali. Minkejja l-isfidi assoċjati mal-użu taċ-ċjanur, il-proċess jibqa 'metodu importanti u użat ħafna fl-industrija tal-minjieri tad-deheb kummerċjali minħabba l-effiċjenza għolja u l-ispiża relattivament baxxa tiegħu. Madankollu, qed isiru riċerka u żvilupp kontinwi biex jiġu żviluppati metodi alternattivi li huma aktar favur l-ambjent u sostenibbli.