Прямое электроизвлечение золота из раствора цианида

Введение

Цианирование долгое время было основным методом извлечения золота из руды. После цианид процессе выщелачивания, золото присутствует в раствор цианидаизвестный как раствор для выщелачивания беременных. Традиционно используются такие методы, как Carbon Для извлечения золота из этого раствора использовались адсорбция (например, процесс «уголь в колонке» — CIC) и цементация цинком (процесс Меррилла-Кроу). Однако прямое электролитическое осаждение из цианидных растворов стало многообещающей альтернативой, предлагающей ряд преимуществ с точки зрения эффективности, стоимости и воздействия на окружающую среду.

Принцип прямого электролиза

Прямое электровыделение — это электрохимический процесс. В контексте добыча золота из цианистых растворов, когда электрический ток пропускают через цианистый раствор, содержащий золото в виде ауроцианидных комплексов (Аи(CN)_2^-) на электродах происходят следующие реакции:

• На катоде: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Ионы золота в комплексе ауроцианида получают электрон и осаждаются в виде металлического золота на поверхности катода.

• На аноде: В зависимости от условий может происходить окисление воды или окисление других видов в растворе. Например, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Преимущества прямого электролиза

1. Простота: По сравнению с многоступенчатыми процессами, такими как адсорбция угля с последующим элюированием и электровыделением (в случае CIC), прямое электровыделение сокращает количество единичных операций. Это упрощает общую схему процесса, облегчая его эксплуатацию и обслуживание.

2. Экономическая эффективность: При меньшем количестве этапов процесса есть потенциал для более низких капитальных и эксплуатационных затрат. Нет необходимости инвестировать в крупномасштабные установки по регенерации углерода (как в CIC) или закупать большие объемы цинкового порошка (как в процессе Merrill Crowe).

3. Продукт высокой чистоты: Прямое электроосаждение золота может привести к осаждению золота высокой чистоты на катоде. Это может снизить необходимость в обширных процессах очистки ниже по течению, что еще больше сэкономит затраты.

4. Экологические преимущества: Исключая использование цинка в процессе Merrill Crowe, мы получаем меньше отходов, содержащих цинк. Кроме того, упрощение процесса может привести к снижению общего использования химикатов и образования отходов.

Соображения процесса

1. Концентрация раствора: Концентрация золота в растворе цианида является решающим фактором. Хотя прямое электровыделение может применяться к растворам с широким диапазоном концентраций золота, более высокие концентрации обычно приводят к более высокой скорости осаждения. Однако очень высокие концентрации золота могут потребовать специальной конструкции электрода для обеспечения равномерного осаждения.

2. Электродные материалы: Выбор материалов электродов важен. В качестве материала катода часто используется нержавеющая стальная вата из-за ее большой площади поверхности, что позволяет эффективно осаждаться золоту. Для анода предпочтительны материалы, устойчивые к коррозии в растворе цианида, такие как размерно-стабильные аноды (DSA).

3. pH и температура: pH раствора цианида необходимо тщательно контролировать. Обычно поддерживается слегка щелочной pH, чтобы предотвратить разложение цианида. Температура раствора также может влиять на скорость электровыделения, при этом более высокие температуры обычно увеличивают скорость реакции, но также потенциально увеличивают риск разложения цианида.

Технологический процесс

1. Приготовление раствора: Насыщенный цианидный выщелачивающий раствор из кучного выщелачивания или других процессов цианирования сначала подвергается предварительной обработке. Это может включать фильтрацию для удаления взвешенных твердых частиц, поскольку они могут помешать процессу электролиза и вызвать короткие замыкания между электродами.

2. Электролитическая ячейка: Предварительно обработанный раствор затем подается в электролизную ячейку. Ячейка оснащена анодом и катодом. При подаче электрического тока золото начинает осаждаться на катоде.

3. Восстановление золота: После того, как на катоде отложится достаточное количество золота, катод извлекается из ячейки. Золото может быть отделено от катода механическим или химическим способом, в зависимости от природы материала катода. Затем отделенное золото подвергается дальнейшей очистке для получения золота высокой чистоты.

Проблемы и перспективы на будущее

1. Управление цианидами: Хотя прямое электровыделение дает преимущества, использование цианида в общем процессе извлечения золота по-прежнему представляет экологические и безопасные риски. Будущие исследования могут быть сосредоточены на интеграции прямого электровыделения с альтернативными, менее токсичными методами выщелачивания.

2. Энергопотребление: Процесс электролиза требует значительного количества электроэнергии. Разработка более энергоэффективных электродных материалов и конструкций ячеек является областью активных исследований.

3. Масштабируемость: Как и в случае с любой новой технологией, масштабирование прямого электролиза от лабораторных до промышленных масштабов необходимо тщательно оптимизировать для обеспечения стабильной производительности и экономической эффективности.

Прямое электролиз золота из цианидных растворов представляет собой значительный технологический прогресс в золотодобывающей промышленности. С дальнейшими исследованиями и разработками для решения существующих проблем, он имеет потенциал стать доминирующим методом для извлечение золота в ближайшем будущем.