Neposredno električno pridobivanje zlata iz raztopine cianida

Uvod

Cianidacija je že dolgo glavna metoda za pridobivanje zlata iz rud. Po postopku luženja s cianidom je zlato prisotno v raztopini cianida , znani kot raztopina za luženje z visoko vsebnostjo cinka. Tradicionalno so se za pridobivanje zlata iz te raztopine uporabljale metode, kot sta adsorpcija ogljika (kot je postopek ogljika v koloni - CIC) in cementacija cinka (postopek Merrill Crowe). Vendar se je kot obetavna alternativa pojavilo neposredno elektrolitično pridobivanje iz raztopin cianida, ki ponuja številne prednosti glede učinkovitosti, stroškov in vpliva na okolje.

Načelo neposrednega električnega pridobivanja

Neposredno elektroliziranje je elektrokemični postopek. Pri ekstrakciji zlata iz cianidnih raztopin, ko skozi cianidno raztopino, ki vsebuje zlato v obliki avrocianidnih kompleksov ( Au(CN)_2^- ), teče električni tok, na elektrodah pride do naslednjih reakcij:

• Na katodi : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Zlati ioni v avrocianidnem kompleksu pridobijo elektron in se kot kovinsko zlato odložijo na površino katode.

• Na anodi : Glede na pogoje lahko pride do oksidacije vode ali oksidacije drugih snovi v raztopini. Na primer, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Prednosti neposrednega električnega pridobivanja

1. Preprostost : V primerjavi z večstopenjskimi postopki, kot sta adsorpcija ogljika, ki ji sledi elucija in elektroliziranje (v primeru CIC), neposredno elektroliziranje zmanjša število operacij enote. To poenostavi celoten potek procesa, zaradi česar je lažje upravljati in vzdrževati.

2. Stroškovna učinkovitost : Z manj procesnimi koraki obstaja možnost nižjih kapitalskih in obratovalnih stroškov. Ni treba vlagati v obsežne obrate za regeneracijo ogljika (kot pri CIC) ali kupovati velikih količin cinkovega prahu (kot pri postopku Merrill Crowe).

3. Visoko čist izdelek : Neposredno elektrolitično nanašanje zlata lahko povzroči visoko čistost zlata na katodi. To lahko zmanjša potrebo po obsežnih postopkih rafiniranja v nadaljevanju, kar dodatno prihrani stroške.

4. Okoljske koristi : Z odpravo uporabe cinka v postopku Merrill Crowe nastaja manj odpadkov, ki vsebujejo cink. Poleg tega lahko poenostavitev postopka privede do zmanjšanja splošne porabe kemikalij in nastajanja odpadkov.

Premisleki glede postopka

1. Koncentracija raztopine : Koncentracija zlata v raztopini cianida je ključni dejavnik. Čeprav se lahko neposredno elektroliziranje uporablja za raztopine s širokim razponom koncentracij zlata, višje koncentracije običajno povzročijo hitrejše nanašanje. Vendar pa lahko zelo visoke koncentracije zlata zahtevajo posebne zasnove elektrod za zagotovitev enakomernega nanašanja.

2. Materiali elektrod : Izbira materialov elektrod je pomembna. Kot material katode se pogosto uporablja volna iz nerjavečega jekla zaradi njene velike površine, kar omogoča učinkovito nanašanje zlata. Za anodo so prednostni materiali, ki so odporni proti koroziji v raztopini cianida, kot so dimenzijsko stabilne anode (DSA).

3. pH in temperatura : pH raztopine cianida je treba skrbno nadzorovati. Običajno se vzdržuje rahlo alkalen pH, da se prepreči razgradnja cianida. Temperatura raztopine lahko vpliva tudi na hitrost elektroliziranja, pri čemer višje temperature običajno povečajo hitrost reakcije, vendar lahko tudi povečajo tveganje za razgradnjo cianida.

Procesni tok

1. Priprava raztopine : Raztopina za luženje s cianidom, ki nastane pri luženju na kupu ali drugih postopkih cianidacije, se najprej podvrže predobdelavi. To lahko vključuje filtracijo za odstranitev suspendiranih trdnih snovi, saj lahko te motijo ​​postopek elektroliziranja in povzročijo kratke stike med elektrodami.

2. Elektrolizatorska celica : Predhodno obdelana raztopina se nato dovaja v elektrolizatorsko celico. Celica je opremljena z anodo in katodo. Ko se uporabi električni tok, se zlato začne odlagati na katodi.

3. Pridobivanje zlata : Ko se na katodo nanese zadostna količina zlata, se katoda odstrani iz celice. Zlato se lahko s katode odstrani mehansko ali kemično, odvisno od narave materiala katode. Odstranjeno zlato se nato nadalje rafinira, da se dobi zlato visoke čistosti.

Izzivi in ​​prihodnost

1. Ravnanje s cianidom : Čeprav neposredno elektrolitično pridobivanje ponuja prednosti, uporaba cianida v celotnem procesu ekstrakcije zlata še vedno predstavlja okoljska in varnostna tveganja. Prihodnje raziskave se lahko osredotočijo na povezovanje neposrednega elektroliškega pridobivanja z alternativnimi, manj strupenimi metodami luženja.

2. Poraba energije : Postopek elektroliziranja zahteva znatno količino električne energije. Razvoj energetsko učinkovitejših materialov za elektrode in zasnov celic je področje aktivnih raziskav.

3. Prilagodljivost : Kot pri vsaki novi tehnologiji je treba tudi povečanje neposrednega elektroliziranja iz laboratorijskega v industrijski obseg skrbno optimizirati, da se zagotovi dosledna zmogljivost in stroškovna učinkovitost.

Neposredno elektrolitično pridobivanje zlata iz cianidnih raztopin predstavlja pomemben tehnološki napredek v industriji rudarjenja zlata. Z nadaljnjimi raziskavami in razvojem za reševanje obstoječih izzivov ima potencial, da v bližnji prihodnosti postane prevladujoča metoda za pridobivanje zlata .