Пряме електричне отримання золота з розчину ціаніду

Вступ

Ціанізація довгий час була основним методом вилучення золота з руд. Після процесу ціанідного вилуговування золото присутнє в ціанідному розчині , відомому як розчин для вилуговування. Традиційно для вилучення золота з цього розчину використовувалися такі методи, як адсорбція вуглецю (наприклад, процес вуглецю в колоні - CIC) та цементація цинку (процес Merrill Crowe). Однак пряме електролізування з ціанідних розчинів стало перспективною альтернативою, пропонуючи низку переваг з точки зору ефективності, вартості та впливу на навколишнє середовище.

Принцип прямого електровилучення

Пряме електролізування – це електрохімічний процес. У контексті екстракції золота з ціанідних розчинів, коли електричний струм пропускається через ціанідний розчин, що містить золото у формі ауроціанідних комплексів ( Au(CN)_2^- ), на електродах відбуваються такі реакції:

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

Іони золота в ауроціанідному комплексі отримують електрон і осідають у вигляді металевого золота на поверхні катода.

• На аноді : залежно від умов може відбуватися окислення води або окислення інших речовин у розчині. Наприклад, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

Переваги прямого електровилучення

1. Простота : Порівняно з багатоетапними процесами, такими як адсорбція вуглецю з подальшим елююванням та електролізом (у випадку CIC), пряме електроліз зменшує кількість операцій агрегату. Це спрощує загальний процес, полегшуючи його експлуатацію та обслуговування.

2. Економічно ефективність : менша кількість етапів процесу дозволяє знизити капітальні та експлуатаційні витрати. Немає потреби інвестувати у великомасштабні установки регенерації вуглецю (як у CIC) або купувати велику кількість цинкового порошку (як у процесі Merrill Crowe).

3. Продукт високої чистоти : пряме електроосадження золота може призвести до утворення високочистого золотого осаду на катоді. Це може зменшити потребу в тривалих процесах рафінування, що ще більше заощаджує кошти.

4. Екологічні переваги : ​​Завдяки відмові від використання цинку в процесі Merrill Crowe утворюється менше відходів, що містять цинк. Крім того, спрощення процесу може призвести до зменшення загального використання хімікатів та утворення відходів.

Зауваження щодо процесу

1. Концентрація розчину : Концентрація золота в ціанідному розчині є вирішальним фактором. Хоча пряме електролізування може застосовуватися до розчинів з широким діапазоном концентрацій золота, вищі концентрації зазвичай призводять до швидшого осадження. Однак дуже високі концентрації золота можуть вимагати спеціальних конструкцій електродів для забезпечення рівномірного осадження.

2. Матеріали електродів : Вибір матеріалів електродів є важливим. Вата з нержавіючої сталі часто використовується як матеріал катода завдяки її великій площі поверхні, що забезпечує ефективне осадження золота. Для анода перевагу надають матеріалам, стійким до корозії в розчині ціаніду, таким як розмірно стабільні аноди (DSA).

3. pH та температура : pH розчину ціаніду необхідно ретельно контролювати. Зазвичай підтримується слаболужний pH, щоб запобігти розкладанню ціаніду. Температура розчину також може впливати на швидкість електролізу, причому вищі температури зазвичай збільшують швидкість реакції, але також потенційно збільшують ризик розкладу ціаніду.

Процес потоку

1. Приготування розчину : Розчин ціанідного вилуговування, отриманий в результаті кучного вилуговування або інших процесів ціанування, спочатку піддається попередній обробці. Це може включати фільтрацію для видалення зважених твердих частинок, оскільки вони можуть перешкоджати процесу електролізу та спричиняти короткі замикання між електродами.

2. Електролізна комірка : Попередньо оброблений розчин потім подається в електролізну комірку. Комірка оснащена анодом і катодом. Під час подачі електричного струму золото починає осідати на катоді.

3. Вилучення золота : Після того, як на катоді осідає достатня кількість золота, катод видаляють з електролізера. Золото можна зняти з катода механічно або хімічно, залежно від природи матеріалу катода. Потім зняте золото піддається подальшому рафінуванню для отримання золота високої чистоти.

Виклики та перспективи на майбутнє

1. Управління ціанідами : Хоча пряме електролізне видобуток має переваги, використання ціаніду в загальному процесі видобутку золота все ще створює ризики для навколишнього середовища та безпеки. Майбутні дослідження можуть зосередитися на інтеграції прямого електролізу з альтернативними, менш токсичними методами вилуговування.

2. Споживання енергії : Процес електролізу вимагає значної кількості електроенергії. Розробка більш енергоефективних матеріалів для електродів та конструкцій елементів є сферою активних досліджень.

3. Масштабованість : Як і у випадку з будь-якою новою технологією, масштабування прямого електролізу від лабораторного до промислового масштабу потребує ретельної оптимізації для забезпечення стабільної продуктивності та економічної ефективності.

Пряме електролізування золота з ціанідних розчинів є значним технологічним прогресом у золотодобувній промисловості. Завдяки подальшим дослідженням та розробкам для вирішення існуючих проблем, він має потенціал стати домінуючим методом видобутку золота в найближчому майбутньому.