Обсуждение технологии извлечения золота цианидом натрия

Введение

Золото, драгоценный металл, высоко ценимый за свою редкость, ковкость и устойчивость к коррозии, на протяжении столетий было символом богатства и средством обмена. Извлечение золота из руды — сложный процесс, который со временем претерпел изменения. Среди различных методов, использование Цианид натрия in Добыча золота, известный как цианирование, был доминирующей технологией с 1970-х годов. В этой записи блога будут подробно рассмотрены детали этой технологии, ее рабочие принципы, экологические и технические аспекты, а также будущие перспективы.

Роль цианида в добыче золота

Как цианид реагирует с золотом

Цианид, химическое соединение, содержащее углерод и азот, образует растворимый комплекс с золотом в присутствии кислорода. Реакция может быть представлена ​​следующим химическим уравнением:

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

В этой реакции золото окисляется и образует устойчивый растворимый комплекс, ауро натрия.цианид (Na[Au(CN)₂]). Это позволяет отделить золото от рудной матрицы и извлечь его с помощью последующих процессов.

Условия эффективного цианирования

Для эффективности процесса цианирования необходимо соблюдение нескольких условий. Концентрация Цианид натрия в выщелачивающем растворе обычно колеблется от 100 ppm до 500 ppm (0.01% - 0.05%). Поддерживается надлежащий уровень pH, обычно около 10 - 11, чтобы предотвратить образование цианистого водорода, который является высокотоксичным. Кроме того, присутствие кислорода имеет решающее значение, так как он действует как окислитель в реакции. Однако в некоторых случаях из-за проблем со стоимостью введение дополнительного кислорода для ускорения процесса выщелачивания не всегда осуществляется на заводах.

Процесс выщелачивания цианидом

Подготовка руды

Перед цианированием необходимо подготовить золотосодержащую руду. Обычно это включает дробление и измельчение руды для увеличения ее площади поверхности. Чем мельче частицы руды, тем больше золото подвергается воздействию цианистого раствора, что повышает эффективность выщелачивания. После дробления и измельчения руда может быть подвергнута дальнейшей обработке посредством гравитационного разделения или флотации для удаления части пустой породы и концентрирования золотосодержащей фракции.

Кучное выщелачивание

Кучное выщелачивание - широко используемый метод в крупномасштабных операциях по добыче золота. В этом процессе подготовленная руда складывается в большие кучи на непроницаемом слое. Разбавленный раствор цианид натрия Затем распыляется или капается на кучу руды. По мере того, как раствор просачивается через кучу, он реагирует с золотом в руде, образуя растворимые комплексы золота с цианидом. Эти комплексы собираются на дне кучи в пруду или системе сбора.

Кучное выщелачивание является экономически эффективным, особенно для бедных руд. Однако оно требует тщательного управления, чтобы предотвратить утечку цианидсодержащих растворов в окружающую среду.

Выщелачивание в чанах (контролируемые мельницы)

Чановое выщелачивание, также известное как чановое цианирование или агитационное выщелачивание, часто проводится в специализированной мельнице на территории горнодобывающего предприятия. При этом методе мелко измельченная руда помещается в чаны или резервуары. Добавляется раствор, содержащий цианид, и смесь перемешивается для обеспечения хорошего контакта между рудой и раствором. Кислород из воздуха или иногда дополнительный кислород вводится для облегчения реакции.

По сравнению Кучное выщелачиваниечановое выщелачивание позволяет лучше контролировать условия выщелачивания, такие как температура, pH и скорость перемешивания. Однако, как правило, это более затратно из-за необходимости использования специализированного оборудования и более высокого потребления энергии.

Извлечение золота из цианистых растворов

После того, как золото растворилось в растворе цианида, его необходимо извлечь. Для этого есть два основных метода:

1. Углерод в выщелачивании (CIL) и углерод в пульпе (CIP): В процессе CIL активированный уголь добавляется непосредственно в цианид-выщелоченную пульпу. Комплексы золота и цианида адсорбируются на поверхности активированного угля благодаря его большой площади поверхности и сильным адсорбционным свойствам. В процессе CIP пульпа сначала отделяется от раствора, а затем раствор пропускается через ряд резервуаров, заполненных активированным углем. После адсорбции уголь, содержащий золото, удаляется из системы и далее обрабатывается для извлечения золота.

2. Осаждение цинка: Цинковую пыль или цинковую стружку можно добавить в раствор золота - цианида. Цинк более электроположителен, чем золото, поэтому он вытесняет золото из комплекса золота - цианида. Реакция выглядит следующим образом:

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

Осажденное золото затем можно отделить от раствора путем фильтрации или седиментации.

Соображения по охране окружающей среды и безопасности

Токсичность цианида

Цианид — это остротоксичное химическое вещество. В высоких концентрациях он может быть смертельным для людей, животных и водных организмов. В контексте добычи золота основной проблемой является потенциальный выброс цианида в окружающую среду, особенно в поверхностные воды. Рыбы особенно чувствительны к цианиду, и даже низкие уровни цианида в воде могут оказывать пагубное воздействие на водные экосистемы.

Экологический менеджмент

Чтобы минимизировать воздействие цианида на окружающую среду при добыче золота, принимаются различные меры. Шахты обязаны соблюдать строгие правила в отношении сброса цианидсодержащих растворов. Хвостохранилища, где хранятся остаточные цианидсодержащие растворы и отходы, спроектированы с непроницаемыми подкладками для предотвращения утечки. Кроме того, используются различные методы обработки для снижения или удаления цианида из растворов перед сбросом. Эти методы включают химическое окисление, биологическую очистку и использование ультрафиолетового света для расщепления цианида.

Многие горнодобывающие предприятия также стремятся перерабатывать и повторно использовать остаточный цианид в технологических циклах, чтобы сократить общее потребление цианида.

Меры безопасности для работников

Персонал шахты подвергается риску воздействия токсичных уровней цианида. Для защиты рабочих шахты внедряют ряд мер безопасности. К ним относятся использование автоматизации для снижения прямого контакта человека с материалами, содержащими цианид, обеспечение рабочих соответствующей защитной одеждой, такой как перчатки, фартуки и респираторы, а также проведение регулярных программ обучения технике безопасности.

Будущие перспективы

Несмотря на широкое распространение, метод извлечения золота на основе цианида сталкивается с проблемами, связанными с его экологическими и безопасными аспектами. В результате растет интерес к разработке альтернативных, более экологически безопасных методов извлечения золота. Некоторые из этих новых методов включают использование тиосульфата, бромида или ионных жидкостей в качестве альтернативных выщелачивателей. Однако эти методы все еще находятся на экспериментальной или ранней стадии коммерциализации и имеют свои ограничения с точки зрения экономической эффективности и результативности.

В то же время золотодобывающая промышленность продолжит фокусироваться на повышении безопасности и экологических показателей процесса выщелачивания цианидом. Это включает в себя дальнейшую оптимизацию использования цианида, улучшение методов обработки отходов, содержащих цианид, и усиление соблюдения нормативных требований.

Заключение

Использование цианида натрия при добыче золота на протяжении десятилетий является краеугольным камнем современной золотодобывающей промышленности. Он предлагает относительно эффективный и экономичный способ извлечения золота из различных руд. Однако нельзя игнорировать токсичность цианида и его потенциальное воздействие на окружающую среду. По мере развития отрасли необходимо найти баланс между экономическими выгодами от добычи золота и необходимостью защиты здоровья человека и окружающей среды. Будущее добычи золота заключается в поиске более устойчивых и безопасных методов, будь то путем совершенствования существующих процессов на основе цианида или разработки новых альтернативных технологий.