Diskusjon om teknologien for å ekstrahere gull med natriumcyanid

Introduksjon

Gull, et edelt metall høyt verdsatt for sin sjeldenhet, formbarhet og motstand mot korrosjon, har vært et symbol på rikdom og et byttemiddel i århundrer. Utvinning av gull fra malmene er en kompleks prosess som har utviklet seg over tid. Blant ulike metoder, bruk av Natriumcyanid in Gullutvinning, kjent som cyanidering, har vært den dominerende teknikken siden 1970-tallet. Dette blogginnlegget vil fordype seg i detaljene om denne teknikken, dens arbeidsprinsipper, miljø- og sikkerhetshensyn og fremtidsutsikter.

Cyanids rolle i gullutvinning

Hvordan cyanid reagerer med gull

Cyanid, en kjemisk forbindelse som inneholder karbon og nitrogen, danner et løselig kompleks med gull i nærvær av oksygen. Reaksjonen kan representeres ved følgende kjemiske ligning:

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

I denne reaksjonen oksideres gull og danner et stabilt, løselig kompleks, natriumaurocyanid (Na[Au(CN)2]). Dette gjør at gullet kan skilles fra malmmatrisen og gjenvinnes gjennom påfølgende prosesser.

Betingelser for effektiv cyanidering

For at cyanideringsprosessen skal være effektiv, må flere betingelser være oppfylt. Konsentrasjonen av Natriumcyanid i utlutningsløsningen varierer typisk fra 100 ppm til 500 ppm (0.01 % - 0.05 %). Et riktig pH-nivå, vanligvis rundt 10 - 11. opprettholdes for å forhindre dannelse av hydrogencyanidgass, som er svært giftig. I tillegg er tilstedeværelsen av oksygen avgjørende, siden det fungerer som et oksidasjonsmiddel i reaksjonen. Men i noen tilfeller, på grunn av kostnadsbekymringer, blir innføring av ekstra oksygen for å fremskynde utlutningsprosessen ikke alltid utført i fabrikker.

Cyanid-utlutingsprosessen

Tilberedning av malmen

Før cyanidluting må den gullholdige malmen forberedes. Dette innebærer vanligvis å knuse og male malmen for å øke overflaten. Jo finere malmpartiklene er, desto mer eksponert er gullet for cyanidløsningen, noe som øker utlutningseffektiviteten. Etter knusing og maling kan malmen viderebearbeides gjennom gravitasjonsseparasjon eller flotasjon for å fjerne noen av gangmineralene og konsentrere den gullholdige fraksjonen.

Heap Leaching

Heap-lekking er en mye brukt metode i storskala gullgruvedrift. I denne prosessen blir den tilberedte malmen stablet i store hauger på en ugjennomtrengelig foring. En fortynnet løsning av natriumcyanid blir deretter sprayet eller dryppet på malmhaugen. Når løsningen siver gjennom haugen, reagerer den med gullet i malmen, og danner løselige gull-cyanidkomplekser. Disse kompleksene samles på bunnen av haugen i en dam eller et oppsamlingssystem.

Utvasking av hauger er kostnadseffektivt, spesielt for malmer med lav kvalitet. Det krever imidlertid nøye håndtering for å forhindre lekkasje av cyanidholdige løsninger til miljøet.

Vat-utvasking (kontrollerte møller)

Vat utvasking, også kjent som kar cyanidation eller agitation utvasking, utføres ofte i en spesialisert mølle på gruveområdet. I denne metoden legges den finknuste malmen i kar eller tanker. En cyanidholdig løsning tilsettes, og blandingen omrøres for å sikre god kontakt mellom malmen og løsningen. Oksygenet i luften eller noen ganger ekstra oksygen introduseres for å lette reaksjonen.

Sammenlignet med Heap utvasking, gir karutvasking bedre kontroll over utlutningsforholdene, slik som temperatur, pH og omrøringshastighet. Imidlertid er det generelt dyrere på grunn av behov for spesialisert utstyr og høyere energiforbruk.

Gjenvinning av gull fra Cyanide Solutions

Når gullet er oppløst i cyanidløsningen, må det gjenvinnes. Det er to hovedmetoder for dette:

1. Karbon - i - Leach (CIL) og Carbon - in - Pulp (CIP): I CIL-prosessen tilsettes aktivt karbon direkte til den cyanid-utlutede massen. Gull-cyanid-kompleksene adsorberes på overflaten av det aktiverte karbonet på grunn av dets høye overflateareal og sterke adsorpsjonsegenskaper. I CIP-prosessen separeres massen først fra løsningen, og deretter føres løsningen gjennom en serie tanker fylt med aktivt kull. Etter adsorpsjon fjernes karbonet lastet med gull fra systemet og behandles videre for å gjenvinne gullet.

2. Sinkutfelling: Sinkstøv eller sinkspon kan tilsettes til gull-cyanid-løsningen. Sink er mer elektropositivt enn gull, så det fortrenger gull fra gull-cyanidkomplekset. Reaksjonen er som følger:

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

Det utfelte gullet kan deretter separeres fra løsningen ved filtrering eller sedimentering.

Miljø- og sikkerhetshensyn

Giftighet av cyanid

Cyanid er et akutt giftig kjemikalie. I høye konsentrasjoner kan det være dødelig for mennesker, dyr og vannlevende liv. I forbindelse med gullgruvedrift er den største bekymringen potensiell utslipp av cyanid til miljøet, spesielt i overflatevann. Fisk er spesielt følsom for cyanid, og selv lave nivåer av cyanid i vann kan ha en skadelig effekt på akvatiske økosystemer.

Miljøledelse

For å minimere miljøpåvirkningen av cyanidbruk i gullgruvedrift, er flere tiltak iverksatt. Gruver er pålagt å overholde strenge regler for utslipp av cyanidholdige løsninger. Avfallsanlegg, hvor rester av cyanidholdige løsninger og avfallsmaterialer lagres, er utformet med ugjennomtrengelige foringer for å forhindre lekkasje. I tillegg brukes ulike behandlingsmetoder for å redusere eller fjerne cyanid fra løsningene før utslipp. Disse metodene inkluderer kjemisk oksidasjon, biologisk behandling og bruk av ultrafiolett lys for å bryte ned cyanid.

Mange gruvedrift har også som mål å resirkulere og gjenbruke restcyanid i prosesseringskretsene for å redusere det totale forbruket av cyanid.

Sikkerhetstiltak for arbeidere

Minepersonell risikerer å bli utsatt for giftige nivåer av cyanid. For å beskytte arbeidere implementerer gruver en rekke sikkerhetstiltak. Disse inkluderer bruk av automatisering for å redusere direkte menneskelig kontakt med cyanidholdige materialer, gi arbeidere passende verneklær, som hansker, forklær og åndedrettsvern, og gjennomføre regelmessige sikkerhetsopplæringsprogrammer.

Framtidige mål

Til tross for den utbredte bruken, står den cyanidbaserte gullekstraksjonsmetoden overfor utfordringer på grunn av sine miljø- og sikkerhetshensyn. Som et resultat er det en økende interesse for å utvikle alternative, mer miljøvennlige gullutvinningsteknikker. Noen av disse nye teknikkene inkluderer bruk av tiosulfat, bromid eller ioniske væsker som alternative lixivianter. Imidlertid er disse metodene fortsatt i den eksperimentelle eller tidlige kommersialiseringsfasen og har sine egne begrensninger når det gjelder kostnadseffektivitet og effektivitet.

I mellomtiden vil gullgruveindustrien fortsette å fokusere på å forbedre sikkerheten og miljøytelsen til cyanid-utlutingsprosessen. Dette inkluderer ytterligere optimalisering av bruken av cyanid, forbedring av behandlingsmetoder for cyanidholdig avfall, og styrking av regeloverholdelse.

Konklusjon

Bruken av natriumcyanid i gullutvinning har vært en hjørnestein i den moderne gullgruveindustrien i flere tiår. Det tilbyr en relativt effektiv og kostnadseffektiv måte å utvinne gull fra en rekke malmer. Imidlertid kan giftigheten til cyanid og dens potensielle miljøpåvirkning ikke overses. Når industrien beveger seg fremover, må det finne en balanse mellom de økonomiske fordelene ved gullgruvedrift og behovet for å beskytte menneskers helse og miljøet. Enten det er gjennom å forbedre eksisterende cyanidbaserte prosesser eller utvikle nye, alternative teknologier, ligger fremtiden for gullutvinning i å finne mer bærekraftige og tryggere metoder.