เราควรกู้คืนทองคำด้วยโซเดียมไซยาไนด์อย่างไร?

บทนำ

การสกัดทองคำโดยใช้โซเดียมไซยาไนด์เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และโลหะมีค่า ไซยาไนด์มีคุณสมบัติพิเศษในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายได้กับทองคำ ซึ่งช่วยให้สามารถสกัดทองคำจากแหล่งต่างๆ ได้ เช่น แร่คุณภาพต่ำ กากแร่ และขยะอิเล็กทรอนิกส์บางประเภท อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไซยาไนด์ มีพิษสูง กระบวนการนี้จึงต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งและปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมอย่างเคร่งครัด

หลักการของการกู้คืนทองคำด้วยโซเดียมไซยาไนด์

ในสภาพธรรมชาติ ทองคำมักพบปะปนกับแร่ธาตุอื่นๆ ในแร่ เมื่อ เติม โซเดียมไซยาไนด์ลงในแร่ที่มีทองคำ จะเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น ในสภาวะที่มีออกซิเจนและน้ำ ทองคำจะทำปฏิกิริยากับไซยาไนด์เพื่อสร้างสารประกอบที่ละลายได้ ปฏิกิริยานี้จะละลายทองคำในสารละลายไซยาไนด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แยกทองคำออกจากแร่ธาตุอื่นๆ ที่ไม่ละลายในแร่

กระบวนการทีละขั้นตอน

การเตรียมแร่

1. การบดและการโม่ : ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการลดขนาดของแร่ ก้อนแร่ขนาดใหญ่จะถูกบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ ก่อนโดยใช้เครื่องบด จากนั้นแร่ที่บดแล้วจะถูกโม่ให้เป็นผงละเอียดในโรงโม่ ซึ่งจะเพิ่มพื้นที่ผิวของแร่ ทำให้เกิดการสัมผัสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นระหว่างอนุภาคที่มีทองคำกับสารละลายไซยาไนด์ ตัวอย่างเช่น ในเหมืองทองคำทั่วไป แร่อาจถูกบดให้มีขนาดเล็กกว่า 10 มิลลิเมตรในขั้นตอนการบดขั้นต้น และจากนั้นถูกโม่ให้มีขนาดอนุภาคที่ประมาณ 80% ของอนุภาคมีขนาดเล็กกว่า 75 ไมโครเมตรในขั้นตอนการโม่

2. การเตรียมการก่อนการสกัด (ถ้าจำเป็น) : หากแร่มีแร่ซัลไฟด์หรือสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่อาจขัดขวาง กระบวนการ สกัด ด้วยไซยาไนด์ การเตรียมการก่อนการสกัดจึงเป็นสิ่งจำเป็น ตัวอย่างเช่น หากมีไพไรต์จำนวนมากในแร่ ไพไรต์จะบริโภคออกซิเจนและไซยาไนด์ ทำให้ประสิทธิภาพในการสกัดทองคำลดลง ในสถานการณ์เช่นนี้ อาจต้องผ่านกระบวนการเผาหรือการออกซิเดชันทางชีวภาพ การเผาคือการให้ความร้อนแก่แร่ในอากาศเพื่อออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์ ในขณะที่การออกซิเดชันทางชีวภาพใช้แบคทีเรียเฉพาะในการออกซิไดซ์แร่ซัลไฟด์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า

การรั่วไหล

1. การเตรียมสารละลายไซยาไนด์ : เตรียมสารละลายโซเดียมไซยาไนด์เจือจาง โดยทั่วไปความเข้มข้นของสารละลายไซยาไนด์จะอยู่ในช่วง 0.05% ถึง 0.2% (w/v) ขึ้นอยู่กับลักษณะของแร่และปริมาณทองคำ มักเติมปูนขาวลงในสารละลายไซยาไนด์เพื่อปรับค่า pH ให้อยู่ในช่วง 10 - 11 สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างนี้ช่วยป้องกันการเกิดก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่เป็นพิษ และยังช่วยส่งเสริมการละลายของทองคำอีกด้วย

2. กระบวนการชะล้าง : แร่ที่บดแล้วจะถูกผสมกับสารละลายไซยาไนด์ในถังขนาดใหญ่หรือผ่านระบบการชะล้างแบบกอง ในการชะล้างแบบถัง ส่วนผสมของแร่และไซยาไนด์จะถูกกวนด้วยกลไกหรือการอัดอากาศ เพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคที่มีทองคำสัมผัสกับไซยาไนด์ได้ดี ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ในการชะล้างแบบกอง ซึ่งเหมาะสมกว่าสำหรับแร่เกรดต่ำ แร่ที่บดแล้วจะถูกกองไว้บนแผ่นรองกันซึม และสารละลายไซยาไนด์จะถูกฉีดพ่นลงบนกองแร่ สารละลายจะซึมผ่านแร่และละลายทองคำไปเรื่อยๆ กระบวนการชะล้างอาจใช้เวลาตั้งแต่หลายชั่วโมงถึงหลายวัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ชนิดของแร่ ขนาดอนุภาค และสภาวะการชะล้าง

การแยกของแข็งและของเหลว

หลังจากกระบวนการชะล้างแล้ว สารละลายที่ได้จะประกอบด้วยของเสียที่เป็นของแข็ง (เศษตะกอน) และสารละลายที่มีสารประกอบทอง-ไซยาไนด์ การแยกส่วนประกอบของของแข็งและของเหลวเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การกรองหรือการตกตะกอน ในการกรอง สารละลายจะผ่านตัวกรอง เช่น ผ้ากรองหรือเครื่องกรองแบบกด เศษตะกอนที่เป็นของแข็งจะคงอยู่บนตัวกรอง ในขณะที่สารละลายใสที่เรียกว่าสารละลายที่ประกอบด้วยทองที่ละลายอยู่จะผ่านเข้าไป การตกตะกอนเกี่ยวข้องกับการปล่อยให้อนุภาคของแข็งตกตะกอนที่ก้นถังเนื่องจากแรงโน้มถ่วง จากนั้นจึงเทของเหลวเหนือตะกอนซึ่งก็คือสารละลายที่ประกอบด้วยทองคำที่ละลายอยู่ทิ้งอย่างระมัดระวัง

การกู้คืนทองคำจากสารละลายสำหรับหญิงตั้งครรภ์

1. การตกตะกอนด้วยสังกะสี (กระบวนการเมอร์ริล-โครว์) : วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งในการแยกทองคำออกจากสารละลายที่มีทองคำอยู่คือการตกตะกอนด้วยสังกะสี โดยจะเติมผงสังกะสีหรือเศษสังกะสีลงในสารละลาย เนื่องจากสังกะสีมีปฏิกิริยามากกว่าทองคำ จึงไปแทนที่ทองคำในสารประกอบทองคำ-ไซยาไนด์ จากนั้นทองคำจะตกตะกอนออกมาเป็นของแข็งพร้อมกับสิ่งเจือปนบางส่วน หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ของแข็งที่ตกตะกอนจะถูกกรองและนำไปแปรรูปต่อ ของแข็งที่มีทองคำอยู่จะถูกนำไปหลอมเพื่อให้ได้ทองคำบริสุทธิ์

2. การดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ (ถ่านกัมมันต์ในเยื่อกระดาษ/CIP และถ่านกัมมันต์ในกระบวนการชะล้าง/CIL) : ในกระบวนการ CIP ถ่าน กัมมันต์ จะถูกเติมลงในสารละลายหลังจากขั้นตอนการชะล้างเสร็จสิ้น ถ่านกัมมันต์ที่มีพื้นที่ผิวสูงจะดูดซับสารประกอบทองคำ-ไซยาไนด์จากสารละลาย จากนั้นสารประกอบทองคำ-คาร์บอนจะถูกแยกออกจากสารละลายโดยการร่อน ในกระบวนการ CIL ถ่านกัมมันต์จะถูกเติมลงไปในระหว่างกระบวนการชะล้างเอง คาร์บอนที่ดูดซับทองคำแล้วจะถูกนำออกจากระบบในภายหลัง ทองคำสามารถสกัดออกจากคาร์บอนได้โดยใช้สารละลายไซยาไนด์เข้มข้นหรือสารสกัดอื่นๆ หลังจากสกัดแล้ว ทองคำสามารถกู้คืนได้จากสารละลายที่สกัดได้โดยวิธีการต่างๆ เช่น การแยกด้วยไฟฟ้าหรือการตกตะกอนเพิ่มเติม

การฟอก

ทองคำที่ได้หลังจากการตกตะกอนหรือการดูดซับมักจะไม่บริสุทธิ์ มีสิ่งเจือปน เช่น โลหะและอโลหะอื่นๆ เพื่อให้ได้ทองคำที่มีความบริสุทธิ์สูง (โดยปกติ 99.9% ขึ้นไป) ต้องใช้กระบวนการกลั่น วิธีการกลั่นที่ใช้กันทั่วไปวิธีหนึ่งคือการกลั่นด้วยไฟฟ้า ในกระบวนการนี้ ทองคำที่ไม่บริสุทธิ์จะถูกวางเป็นขั้วบวกในเซลล์ไฟฟ้า และใช้ขั้วลบทองคำบริสุทธิ์ จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสม เช่น สารละลายของทองคำคลอไรด์ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเซลล์ ทองคำในขั้วบวกจะละลายและเกาะบนขั้วลบ สิ่งเจือปนจะยังคงอยู่ในอิเล็กโทรไลต์หรือก่อตัวเป็นตะกอนที่ก้นเซลล์

ข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

1. ความเป็นพิษของไซยาไนด์ : โซเดียมไซยาไนด์มีพิษร้ายแรงมาก การสูดดม การกลืนกิน หรือการสัมผัสทางผิวหนังกับไซยาไนด์อาจถึงแก่ชีวิตได้ การปฏิบัติงานใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับไซยาไนด์จะต้องดำเนินการในบริเวณที่มีการระบายอากาศที่ดี และผู้ปฏิบัติงานต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่เหมาะสม รวมถึงหน้ากากป้องกันระบบทางเดินหายใจ ถุงมือ และชุดป้องกัน ควรมีแผนรับมือเหตุฉุกเฉินในกรณีที่ไซยาไนด์หกหรือสัมผัสกับสารดังกล่าว

2. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : ไซยาไนด์อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม กากที่เหลือจาก การ ขุดทองอาจมีไซยาไนด์ตกค้างอยู่ กากเหล่านี้ต้องถูกเก็บไว้ในสถานที่กักเก็บที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันการปล่อยไซยาไนด์สู่สิ่งแวดล้อม วิธีการบำบัด เช่น การออกซิเดชันทางเคมีหรือการย่อยสลายทางชีวภาพ สามารถนำมาใช้เพื่อสลายไซยาไนด์ในกากก่อนที่จะปล่อยหรือกำจัด นอกจากนี้ การตรวจสอบแหล่งน้ำใกล้กับแหล่งขุดทองอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการปนเปื้อนของไซยาไนด์เกิดขึ้น

สรุป

การใช้โซเดียมไซยาไนด์เพื่อแยกทองคำเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนแต่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนตั้งแต่การเตรียมแร่ไปจนถึงการกู้คืนและการกลั่นทองคำ แม้ว่าโซเดียมไซยาไนด์จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกทองคำจากแหล่งต่างๆ แต่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง หากปฏิบัติตามขั้นตอนที่เหมาะสม ใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม และปฏิบัติตามกฎระเบียบ อุตสาหกรรมการกู้คืนทองคำจะสามารถดำเนินการต่อไปในลักษณะที่ยั่งยืนและมีความรับผิดชอบได้