Jak odzyskiwać złoto za pomocą cyjanku sodu?

Wprowadzenie

Odzyskiwanie złota za pomocą cyjanku sodu jest powszechnie stosowaną metodą w przemyśle wydobywczym i metali szlachetnych. Cyjanek ma unikalną zdolność tworzenia rozpuszczalnych kompleksów ze złotem, co umożliwia ekstrakcję złota z różnych źródeł, takich jak rudy niskiej jakości, odpady poflotacyjne i niektóre rodzaje odpadów elektronicznych. Jednak ze względu na wysoką toksyczność cyjanku , proces ten musi być przeprowadzany z zachowaniem szczególnej ostrożności i ścisłego przestrzegania przepisów bezpieczeństwa i ochrony środowiska.

Zasada odzyskiwania złota za pomocą cyjanku sodu

W stanie naturalnym złoto często występuje w postaci zmieszanej z innymi minerałami w rudach. Wprowadzenie cyjanku sodu do rudy zawierającej złoto powoduje reakcję chemiczną. W obecności tlenu i wody złoto reaguje z cyjankiem, tworząc rozpuszczalny związek. Reakcja ta skutecznie rozpuszcza złoto w roztworze cyjanku, oddzielając je od innych nierozpuszczalnych minerałów w rudzie.

Proces krok po kroku

Przygotowanie rudy

1. Kruszenie i mielenie : Pierwszy etap polega na zmniejszeniu wielkości rudy. Duże bryły rudy są najpierw kruszone na mniejsze kawałki za pomocą kruszarek. Następnie kruszona ruda jest mielona na drobny proszek w młynach. Zwiększa to powierzchnię rudy, umożliwiając bardziej efektywny kontakt między cząstkami zawierającymi złoto a roztworem cyjanku. Na przykład, w typowej kopalni złota, ruda może być kruszona do wielkości mniejszej niż 10 mm podczas wstępnego kruszenia, a następnie mielona do wielkości cząstek, w której około 80% cząstek ma wielkość mniejszą niż 75 mikrometrów na etapie mielenia.

2. Wstępne przetwarzanie (w razie potrzeby) : Jeśli ruda zawiera minerały siarczkowe lub inne zanieczyszczenia, które mogłyby utrudniać proces ługowania cyjankiem , konieczne staje się wstępne przetwarzanie. Na przykład, gdy ruda zawiera znaczne ilości pirytu, może on zużywać tlen i cyjanek, zmniejszając wydajność wydobycia złota. W takich sytuacjach rudę można poddać prażeniu lub biooksydacji. Prażenie polega na ogrzewaniu rudy w obecności powietrza w celu utlenienia minerałów siarczkowych, podczas gdy biooksydacja wykorzystuje specyficzne bakterie do utleniania minerałów siarczkowych w niższej temperaturze, w sposób bardziej przyjazny dla środowiska.

Wymywanie

1. Przygotowanie roztworu cyjanku : Przygotowuje się rozcieńczony roztwór cyjanku sodu . Stężenie roztworu cyjanku zazwyczaj waha się od 0.05% do 0.2% (w/v), w zależności od właściwości rudy i zawartości złota. Do roztworu cyjanku często dodaje się wapno w celu dostosowania pH do zakresu 10-11. To zasadowe środowisko pomaga zapobiegać tworzeniu się toksycznego gazu cyjanowodoru, a także sprzyja rozpuszczaniu złota.

2. Proces ługowania : Zmielona ruda jest następnie mieszana z roztworem cyjanku w dużych zbiornikach lub w układzie ługowania na pryzmie. W ługowaniu na pryzmie mieszanina rudy i cyjanku jest mieszana mechanicznie lub za pomocą wtrysku powietrza, aby zapewnić dobry kontakt między cząstkami złota a cyjankiem, zwiększając w ten sposób szybkość reakcji. W ługowaniu na pryzmie, które jest bardziej odpowiednie dla rud niskiej jakości, pokruszona ruda jest układana na nieprzepuszczalnej wyściółce, a roztwór cyjanku jest rozpylany na pryzmę. Roztwór przesącza się przez rudę, rozpuszczając złoto w miarę postępu procesu. Proces ługowania może trwać od kilku godzin do kilku dni, w zależności od czynników takich jak rodzaj rudy, wielkość cząstek i warunki ługowania.

Separacja ciał stałych i cieczy

Po procesie ługowania, powstała zawiesina składa się z odpadów stałych (odpadów) i roztworu zawierającego związek złota i cyjanku. Oddzielenie składników stałych i ciekłych jest kluczowe. Można to osiągnąć za pomocą metod takich jak filtracja lub sedymentacja. Podczas filtracji zawiesina jest przepuszczana przez media filtracyjne, takie jak tkaniny filtracyjne lub prasy filtracyjne. Stałe odpady są zatrzymywane na filtrze, podczas gdy klarowny roztwór, znany jako roztwór ciężarny, który zawiera rozpuszczone złoto, przechodzi przez niego. Sedymentacja polega na umożliwieniu cząstkom stałym osadzenia się na dnie zbiornika pod wpływem grawitacji. Następnie można ostrożnie zlać ciecz nadsączającą, roztwór ciężarny.

Odzyskiwanie złota z roztworu ciężarnego

1. Wytrącanie cynku (proces Merrill-Crowe) : Jedną z powszechnych metod odzyskiwania złota z roztworu macierzystego jest wytrącanie cynku. Do roztworu dodaje się pył cynkowy lub wiórki cynkowe. Ponieważ cynk jest bardziej reaktywny niż złoto, wypiera złoto ze związku cyjanku złota. Złoto wytrąca się następnie w postaci stałej wraz z pewnymi zanieczyszczeniami. Po reakcji osad stały jest filtrowany i poddawany dalszej obróbce. Powstały osad zawierający złoto jest następnie wytapiany w celu uzyskania czystego złota.

2. Adsorpcja węgla aktywnego (Carbon-in-Pulp/CIP i Carbon-in-Leach/CIL) : W procesie CIP węgiel aktywny jest dodawany do zawiesiny po etapie ługowania. Węgiel aktywny, dzięki swojej dużej powierzchni, adsorbuje związek złota i cyjanku z roztworu. Związek węgla i złota jest następnie oddzielany od zawiesiny przez przesiewanie. W procesie CIL węgiel aktywny jest dodawany podczas samego procesu ługowania. Węgiel zawierający złoto jest następnie usuwany z układu. Złoto można ekstrahować z węgla za pomocą stężonego roztworu cyjanku lub innych środków ekstrakcyjnych. Po ekstrakcji złoto można odzyskać z roztworu ekstrakcyjnego za pomocą metod takich jak elektroliza lub dalsze wytrącanie.

Rafinacja

Złoto uzyskane po wytrąceniu lub adsorpcji zazwyczaj nie jest czyste, zawiera zanieczyszczenia, takie jak inne metale i niemetale. Aby uzyskać złoto o wysokiej czystości (zwykle 99.9% lub wyższej), stosuje się procesy rafinacji. Jedną z powszechnych metod rafinacji jest rafinacja elektrolityczna. W tym procesie zanieczyszczone złoto umieszcza się jako anodę w ogniwie elektrolitycznym, a katodę z czystego złota. Stosuje się odpowiedni elektrolit, taki jak roztwór chlorku złota. Gdy prąd elektryczny przepływa przez ogniwo, złoto w anodzie rozpuszcza się i osadza na katodzie. Zanieczyszczenia pozostają w elektrolicie lub tworzą osad na dnie ogniwa.

Względy bezpieczeństwa i ochrony środowiska

1. Toksyczność cyjanku : Cyjanek sodu jest niezwykle toksyczny. Wdychanie, połknięcie lub kontakt skóry z cyjankiem może być śmiertelny. Wszelkie prace z udziałem cyjanku muszą być wykonywane w dobrze wentylowanych pomieszczeniach, a pracownicy muszą nosić odpowiedni sprzęt ochrony osobistej, w tym respiratory, rękawice i odzież ochronną. Należy mieć przygotowane plany reagowania awaryjnego na wypadek wycieku lub narażenia na cyjanek.

2. Wpływ na środowisko : Cyjanek może być szkodliwy dla środowiska, jeśli nie jest odpowiednio zarządzany. Odpady poflotacyjne z procesu wydobycia złota mogą zawierać resztkowy cyjanek. Muszą być one składowane w bezpiecznych zbiornikach, aby zapobiec przedostawaniu się cyjanku do środowiska. Metody oczyszczania, takie jak utlenianie chemiczne lub degradacja biologiczna, mogą być stosowane w celu rozłożenia cyjanku w odpadach poflotacyjnych przed ich uwolnieniem lub utylizacją. Ponadto, ścisłe monitorowanie źródeł wody w pobliżu miejsc wydobycia złota jest niezbędne, aby zapobiec zanieczyszczeniu cyjankiem.

Wniosek

Wykorzystanie cyjanku sodu do odzyskiwania złota to złożony, ale skuteczny proces. Obejmuje on wiele etapów, od przygotowania rudy po odzyskiwanie i rafinację złota. Podczas gdy oferuje on wysoce wydajny sposób wydobywania złota z różnych źródeł, związane z tym ryzyko dla bezpieczeństwa i środowiska musi być starannie zarządzane. Dzięki przestrzeganiu właściwych procedur, stosowaniu właściwej technologii i przestrzeganiu przepisów, przemysł odzyskiwania złota może nadal działać w sposób zrównoważony i odpowiedzialny.