Razprava o tehnologiji pridobivanja zlata z natrijevim cianidom

Uvod

Zlato, plemenita kovina, ki je zelo cenjena zaradi svoje redkosti, kovnosti in odpornosti proti koroziji, je že stoletja simbol bogastva in menjalno sredstvo. Pridobivanje zlata iz njegovih rud je kompleksen proces, ki se je razvijal skozi čas. Med različnimi metodami je uporaba Natrijev cianid in Pridobivanje zlata, znana kot cianidacija, je prevladujoča tehnika od sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Ta objava v spletnem dnevniku se bo poglobila v podrobnosti te tehnike, njena delovna načela, okoljske in varnostne vidike ter prihodnje obete.

Vloga cianida pri pridobivanju zlata

Kako cianid reagira z zlatom

Cianid, kemična spojina, ki vsebuje Carbon in dušik, tvori topen kompleks z zlatom v prisotnosti kisika. Reakcijo lahko predstavimo z naslednjo kemijsko enačbo:

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

V tej reakciji se zlato oksidira in tvori stabilen, topen kompleks, natrijev aurocianid (Na[Au(CN)₂]). To omogoča, da se zlato loči od rudne matrike in pridobi z nadaljnjimi postopki.

Pogoji za učinkovito cianidacijo

Da bi bil postopek cianiranja učinkovit, mora biti izpolnjenih več pogojev. Koncentracija Natrijev cianid v raztopini za izpiranje se tipično giblje od 100 ppm do 500 ppm (0.01 % - 0.05 %). Vzdržujemo ustrezno raven pH, običajno okoli 10 - 11, da preprečimo nastajanje plina vodikovega cianida, ki je zelo strupen. Poleg tega je prisotnost kisika ključnega pomena, saj v reakciji deluje kot oksidant. Vendar se v nekaterih primerih zaradi pomislekov glede stroškov uvedba dodatnega kisika za pospešitev postopka luženja ne izvaja vedno v mlinih.

Postopek luženja s cianidom

Priprava rude

Pred izpiranjem s cianidom je treba pripraviti rudo, ki vsebuje zlato. To običajno vključuje drobljenje in mletje rude, da se poveča njena površina. Bolj ko so drobni delci rude, bolj je zlato izpostavljeno raztopini cianida, kar poveča učinkovitost luženja. Po drobljenju in mletju se lahko ruda nadalje predela z gravitacijsko separacijo ali flotacijo, da se odstranijo nekateri minerali jalovine in koncentrira frakcija, ki vsebuje zlato.

Heap Leaching

Kopalno izpiranje je široko uporabljena metoda v obsežnih operacijah rudarjenja zlata. Pri tem postopku se pripravljena ruda zlaga v velike kupe na neprepustno oblogo. Razredčena raztopina natrijev cianid se nato razprši ali pokaplja na rudni kup. Ko raztopina pronica skozi kup, reagira z zlatom v rudi in tvori komplekse topnega zlata in cianida. Ti kompleksi se zbirajo na dnu kupa v ribniku ali zbirnem sistemu.

Kopalno izpiranje je stroškovno učinkovito, zlasti za rude nizke vsebnosti. Vendar pa zahteva skrbno ravnanje, da se prepreči uhajanje raztopin, ki vsebujejo cianid, v okolje.

Izpiranje kadi (kontrolirani mlini)

Izpiranje v kadi, znano tudi kot cianidacija v kadi ali mešalno izluževanje, se pogosto izvaja v specializiranih mlinih v rudarskih prostorih. Pri tej metodi se fino zdrobljena ruda namesti v kadi ali rezervoarje. Doda se raztopina, ki vsebuje cianid, in mešanica se premeša, da se zagotovi dober stik med rudo in raztopino. Za lažjo reakcijo se doda kisik v zraku ali včasih dodaten kisik.

V primerjavi z Kopalno izpiranje, luženje v kadi omogoča boljši nadzor pogojev luženja, kot so temperatura, pH in hitrost mešanja. Vendar pa je na splošno dražje zaradi potrebe po specializirani opremi in večje porabe energije.

Pridobivanje zlata iz raztopin cianida

Ko se zlato raztopi v raztopini cianida, ga je treba obnoviti. Za to obstajata dve glavni metodi:

1. Ogljik v izluževanju (CIL) in ogljik v celulozi (CIP): V procesu CIL se aktivno oglje doda neposredno v cianidno luženo celulozo. Kompleksi zlata in cianida se adsorbirajo na površino aktivnega oglja zaradi njegove velike površine in močnih adsorpcijskih lastnosti. Pri postopku CIP se celuloza najprej loči od raztopine, nato pa se raztopina spusti skozi niz rezervoarjev, napolnjenih z aktivnim ogljem. Po adsorpciji se ogljik, poln zlata, odstrani iz sistema in nadalje obdela, da se pridobi zlato.

2. Cinkove padavine: Raztopini zlata - cianida lahko dodamo cinkov prah ali cinkove ostružke. Cink je bolj elektropozitiven kot zlato, zato izpodriva zlato iz kompleksa zlato - cianid. Reakcija je naslednja:

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

Oborjeno zlato lahko nato ločimo od raztopine s filtracijo ali usedanjem.

Okoljski in varnostni vidiki

Toksičnost cianida

Cianid je akutno strupena kemikalija. V visokih koncentracijah je lahko smrtonosen za ljudi, živali in vodne organizme. V kontekstu rudarjenja zlata je glavna skrb potencialni izpust cianida v okolje, zlasti v površinske vode. Ribe so še posebej občutljive na cianid in že nizke ravni cianida v vodi lahko škodljivo vplivajo na vodne ekosisteme.

Upravljanje z okoljem

Da bi čim bolj zmanjšali vpliv uporabe cianida na okolje pri pridobivanju zlata, je sprejetih več ukrepov. Od rudnikov se zahteva, da upoštevajo stroge predpise glede izpusta raztopin, ki vsebujejo cianid. Jalovine, kjer so shranjene preostale raztopine, ki vsebujejo cianid, in odpadni materiali, so zasnovane z neprepustnimi oblogami, ki preprečujejo uhajanje. Poleg tega se uporabljajo različne metode obdelave za zmanjšanje ali odstranitev cianida iz raztopin pred izpustom. Te metode vključujejo kemično oksidacijo, biološko obdelavo in uporabo ultravijolične svetlobe za razgradnjo cianida.

Številni rudarski postopki so namenjeni tudi recikliranju in ponovni uporabi preostalega cianida v procesnih krogih, da se zmanjša skupna poraba cianida.

Varnostni ukrepi za delavce

Osebje rudnika je v nevarnosti izpostavljenosti strupenim ravnem cianida. Da bi zaščitili delavce, rudniki izvajajo vrsto varnostnih ukrepov. Ti vključujejo uporabo avtomatizacije za zmanjšanje neposrednega stika ljudi z materiali, ki vsebujejo cianid, zagotavljanje delavcev ustreznih zaščitnih oblačil, kot so rokavice, predpasniki in respiratorji, ter izvajanje rednih programov varnostnega usposabljanja.

Prihodnje perspektive

Kljub široki uporabi se metoda pridobivanja zlata na osnovi cianida sooča z izzivi zaradi skrbi za okolje in varnost. Posledično narašča zanimanje za razvoj alternativnih, okolju prijaznejših tehnik pridobivanja zlata. Nekatere od teh nastajajočih tehnik vključujejo uporabo tiosulfata, bromida ali ionskih tekočin kot alternativnih liksiviantov. Vendar so te metode še vedno v eksperimentalni fazi ali fazi komercializacije v zgodnji fazi in imajo svoje omejitve v smislu stroškovne učinkovitosti in učinkovitosti.

Medtem se bo rudarska industrija zlata še naprej osredotočala na izboljšanje varnosti in okoljske učinkovitosti postopka luženja s cianidom. To vključuje nadaljnjo optimizacijo uporabe cianida, izboljšanje metod obdelave odpadkov, ki vsebujejo cianid, in krepitev skladnosti s predpisi.

zaključek

Uporaba natrijevega cianida pri pridobivanju zlata je že desetletja temelj sodobne rudarske industrije zlata. Ponuja razmeroma učinkovit in stroškovno učinkovit način pridobivanja zlata iz različnih rud. Vendar pa strupenosti cianida in njegovega potencialnega vpliva na okolje ni mogoče spregledati. Ko se industrija premika naprej, je treba najti ravnotežje med gospodarskimi koristmi pridobivanja zlata in potrebo po zaščiti zdravja ljudi in okolja. Ne glede na to, ali gre za izboljšanje obstoječih procesov, ki temeljijo na cianidu, ali razvoj novih, alternativnih tehnologij, je prihodnost pridobivanja zlata v iskanju bolj trajnostnih in varnejših metod.