Электрованикунии мустақими тилло аз маҳлули сианид

Муқаддима

Сианидкунӣ муддати тӯлонӣ усули асосии истихроҷи тилло аз маъданҳо буд. Пас аз раванди шустушӯи сианид , тилло дар маҳлули сианид , ки бо номи маҳлули шустушӯи ҳомиладор маълум аст, мавҷуд аст. Анъанавӣ, усулҳо ба монанди адсорбсияи карбон (масалан, раванди карбон дар сутун - CIC) ва сементатсияи руҳ (раванди Меррилл Кроу) барои истихроҷи тилло аз ин маҳлул истифода мешуданд. Бо вуҷуди ин, электролизкунии мустақим аз маҳлулҳои сианид ҳамчун як алтернативаи умедбахш пайдо шудааст, ки аз ҷиҳати самаранокӣ, арзиш ва таъсири экологӣ якчанд бартариҳо пешниҳод мекунад.

Принсипи бевоситаи электрикӣ

Электролизкунии мустақим раванди электрохимиявӣ мебошад. Дар заминаи истихроҷи тилло аз маҳлулҳои сианид, вақте ки ҷараёни электрикӣ аз маҳлули сианид, ки дорои тилло дар шакли комплексҳои ауроцианид ( Au(CN)_2^- ) мебошад, мегузарад , дар электродҳо реаксияҳои зерин ба амал меоянд:

• Дар катод : Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

Ионҳои тилло дар комплекси авроцианидҳо электрон мегиранд ва дар сатҳи катод ҳамчун тиллои металлӣ ҷойгир мешаванд.

• Дар анод : Вобаста ба шароит, оксидшавии об ё оксидшавии дигар намудҳо дар маҳлул метавонад ба амал ояд. Масалан, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Афзалиятҳои электровиннинги мустақим

1. Соддагӣ : Дар муқоиса бо равандҳои бисёрзинагӣ, ба монанди адсорбсияи карбон ва баъдан элюсия ва электролизкунӣ (дар мавриди CIC), электролизкунии мустақим шумораи амалиётҳои воҳидро кам мекунад. Ин ҷараёни умумии равандро содда мекунад ва кор ва нигоҳдории онро осонтар мекунад.

2. Самаранокии хароҷот : Бо қадамҳои камтари раванд, эҳтимолияти кам шудани хароҷоти сармоя ва амалиётӣ вуҷуд дорад. Зарурати сармоягузорӣ ба иншооти калонҳаҷми барқарорсозии карбон (ба монанди CIC) ё харидани миқдори зиёди хокаи руҳ (ба монанди раванди Merrill Crowe) вуҷуд надорад.

3. Маҳсулоти тозагии баланд : Электродизатсияи мустақими тилло метавонад боиси пайдоиши тиллои тозагии баланд дар катод гардад. Ин метавонад ниёз ба равандҳои васеи тозакуниро дар оянда коҳиш диҳад ва хароҷотро боз ҳам сарфа кунад.

4. Фоидаҳои экологӣ : Бо аз байн бурдани истифодаи руҳ дар раванди Меррилл Кроу, истеҳсоли партовҳои дорои руҳ камтар мешавад. Илова бар ин, содда кардани раванд метавонад ба коҳиши истифодаи умумии кимиёвӣ ва тавлиди партовҳо оварда расонад.

Мулоҳизаҳои раванд

1. Консентратсияи маҳлул : Консентратсияи тилло дар маҳлули сианид омили муҳим аст. Дар ҳоле ки электролизкунии мустақимро ба маҳлулҳое, ки доираи васеи консентратсияҳои тилло доранд, татбиқ кардан мумкин аст, консентратсияҳои баландтар одатан боиси суръати тезтари таҳшиншавӣ мегарданд. Аммо, консентратсияҳои хеле баланди тилло метавонанд барои таъмини таҳшиншавии якхела тарҳҳои махсуси электродҳоро талаб кунанд.

2. Маводҳои электрод : Интихоби маводҳои электрод муҳим аст. Пашми пӯлоди зангногир аксар вақт ҳамчун маводи катод истифода мешавад, зеро сатҳи баланди он ба он оварда мерасонад, ки имкон медиҳад тиллоро самаранок ҷамъ кунад. Барои анод маводҳое, ки ба зангзанӣ дар маҳлули сианид тобоваранд, ба монанди анодҳои андозагирии устувор (DSA), бартарӣ доранд.

3. рН ва ҳарорат : рН-и маҳлули сианид бояд бодиққат назорат карда шавад. Одатан, барои пешгирии таҷзияи сианид рН-и каме ишқорӣ нигоҳ дошта мешавад. Ҳарорати маҳлул инчунин метавонад ба суръати электролитизатсия таъсир расонад, ки ҳароратҳои баландтар одатан суръати реаксияро зиёд мекунанд, аммо инчунин эҳтимолан хатари таҷзияи сианидро зиёд мекунанд.

Раванди ҷараён

1. Тайёр кардани маҳлул : Маҳлули сианиди ҳосилшуда аз ҷараёни шусташавии тӯда ё дигар равандҳои сианидкунӣ аввал ба коркарди пешакӣ дучор карда мешавад. Ин метавонад филтратсияро барои тоза кардани моддаҳои сахти муаллақ дар бар гирад, зеро онҳо метавонанд ба раванди электролитизатсия халал расонанд ва боиси занҷирҳои кӯтоҳ байни электродҳо шаванд.

2. Ҳуҷайраи электровинерӣ : Сипас, маҳлули пешакӣ коркардшуда ба ҳуҷайраи электровинерӣ ворид карда мешавад. Ҳуҷайра бо анод ва катод муҷаҳҳаз шудааст. Ҳангоми татбиқи ҷараёни барқ, тилло ба катод часпиданро оғоз мекунад.

3. Барқароркунии тилло : Пас аз он ки миқдори кофии тилло ба катод гузошта мешавад, катод аз ҳуҷайра хориҷ карда мешавад. Вобаста ба хусусияти маводи катод, тиллоро аз катод бо роҳи механикӣ ё кимиёвӣ ҷудо кардан мумкин аст. Сипас, тиллои ҷудошуда барои ба даст овардани тиллои холиси баланд боз ҳам тоза карда мешавад.

Мушкилот ва дурнамои оянда

1. Идоракунии сианид : Гарчанде ки электролизкунии мустақим бартариҳои зиёд дорад, истифодаи сианид дар раванди умумии истихроҷи тилло то ҳол хатарҳои экологӣ ва бехатариро ба бор меорад. Тадқиқоти оянда метавонанд ба ҳамгироии электролизкунии мустақим бо усулҳои алтернативӣ ва камтар заҳролуди шустушӯй равона карда шаванд.

2. Истеъмоли энергия : Раванди электролитсозӣ миқдори назарраси энергияи барқро талаб мекунад. Таҳияи маводҳои электродҳои самараноктар ва тарҳҳои ҳуҷайраҳо самти таҳқиқоти фаъол мебошад.

3. Миқёспазирӣ : Мисли ҳама гуна технологияи нав, васеъ кардани амалиётҳои электролизӣ аз миқёси лабораторӣ ба миқёси саноатӣ бояд бодиққат оптимизатсия карда шавад, то самаранокии доимӣ ва самаранокии хароҷот таъмин карда шавад.

Истеҳсоли мустақими тилло аз маҳлулҳои сианид як пешрафти назарраси технологӣ дар саноати истихроҷи тилло мебошад. Бо таҳқиқот ва таҳияи минбаъда барои ҳалли мушкилоти мавҷуда, он метавонад дар ояндаи наздик ба як усули бартаридоштаи истихроҷи тилло табдил ёбад.