извлечение золота хлорированием

извлечение золота хлорированием: Обзор

Процесс хлорирования для извлечения золота относится к гидрометаллургическому методу, при котором газообразный хлор или хлорсодержащие соединения используются для растворения золота из его руд или концентратов., образуя растворимые комплексы хлорида золота. Эта техника, имеет историческое значение, поскольку является одним из первых методов химического выщелачивания, разработанных в конце 19 века., действует по принципу, что элементарное золото может окисляться и образовывать комплексы с хлором в водной среде.. Хотя его в значительной степени вытесняет более доминирующий процесс цианирования свободно перерабатываемых руд., Хлорирование остается актуальным для конкретных типов упорных руд и вторичных материалов, где эффективность цианирования низкая.. Обычно процесс включает в себя обжарку. (при необходимости удалить сульфиды или органический углерод), хлорирование, выщелачивание в кислых условиях, и последующее извлечение золота из насыщенного раствора путем осаждения или адсорбции..

Механизм процесса и сравнение с цианированием

Основная реакция включает окисление металлического золота. (Au⁰) хлором (Cl₂) в кислой среде с образованием растворимого комплекса хлорида ауриловой кислоты. [AuCl₄]⁻:
2Ау + 3Cl₂ + 2HCl → 2H[AuCl₄]
Эта реакция протекает быстро и позволяет достичь высоких скоростей растворения золота., даже для некоторых тонковкрапленных руд.

Ключевые эксплуатационные различия между хлорированием и стандартным процессом цианирования существенны., как кратко изложено ниже:

Особенность	Процесс хлорирования	процесс цианирования
Реагент	Хлорный газ (Cl₂), гипохлорит, или другие хлориды.	Цианид натрия (NaCN) или цианид калия (Индустриальный парк).
Типичная среда	Сильно кислый (HCl или H₂SO₄ среда).	Сильнощелочная (рН >10.5, поддерживается известью).
Кинетика	Очень быстрая скорость растворения.	Сравнительно более медленная скорость растворения.
Образуется золотой комплекс	[AuCl₄]⁻ (хлорид ауры).	[Ау(Китай)₂]⁻ (дицианоаурат).
Чувствительность к примесям	Высокая чувствительность к сульфидным минералам и органическим веществам.; часто требуется предварительная обжарка. Менее эффективен в присутствии галогенидов серебра..	Чувствителен к "прег-ограбление" углеродистый материал и медные минералы.
Относящийся к окружающей среде & Проблемы безопасности	Обращение с токсичными, агрессивный газообразный хлор; высококоррозионные технологические решения; потенциал образования кислоты.	Чрезвычайная токсичность цианида; возможность катастрофического загрязнения воды; требует строгого управления хвостохранилищами.
Основная ниша приложений	Исторически для свободнообогатимых руд; теперь больше для тугоплавких сульфидов после обжига, переработка электронного лома, и специальные концентраты.	Отраслевой стандарт для переработки большинства легкоперерабатываемых оксидных и сульфидных руд во всем мире..

Как свидетельствует таблица, Хлорирование обеспечивает скорость, но создает серьезные проблемы с обработкой материалов и коррозией., ограничивая его широкое распространение по сравнению с более контролируемым, хоть и токсичный, процесс цианирования.

Практический пример из реальной жизни: Процесс Платтнера и обработка упорных руд

Наиболее исторически значимым реальным приложением было Процесс хлорирования Платтнера, широко использовался в конце 1800-х годов, до появления цианирования.. Конкретным примером стало его использование на рудниках по переработке теллуридсодержащих руд в Калгурли., Австралия, и Криппл-Крик, Колорадо, США.

• Ход процесса: После дробления, руду обжигали в подовых печах для окисления сульфидных минералов и удаления мышьяка/серы.. Затем обжиг помещали в облицованные кирпичом чаны или вращающиеся бочки..
• Хлорирование: Хлорный газ, образуется на месте в результате реакции пиролюзита (MnO₂) с соляной кислотой (HCl), был введен во смоченный огарок.
• Восстановление золота: Растворимый хлорид золота впоследствии промывали водой.. Золото было извлечено из этого раствора химическим восстановлением с использованием сульфата железа. (FeSO₄) или сероводород (H₂S), осаждающееся металлическое золото.

Хотя этот метод для первичной обработки руды в настоящее время устарел из-за затрат и проблем с коррозией., современные адаптации сохраняются в нишевых областях. Например, Сегодня на некоторых предприятиях по извлечению золота из кальцинированные пиритовые или арсенопиритовые концентраты, где обжиг уже сделал материал восприимчивым к воздействию хлора. Более того, это ключевой этап в определенных Электронные отходы (электронные отходы) схемы переработки, где царская водка (смесь азотной и соляной кислот) или растворы на основе хлора растворяют золото с печатных плат после первичной обработки..

---

Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)

1. Почему процесс хлорирования пошел на убыль в пользу цианирования??
Снижение было в первую очередь экономическим и операционным.. Цианирование оказалось проще проводить в больших масштабах без серьезных проблем с коррозией.. Для этого не требовалось дорогостоящее кислотостойкое оборудование или сложная инфраструктура для обработки газообразного хлора.. Более того, цианирование может эффективно перерабатывать более широкий спектр низкосортных руд без обязательного обжига при более низких общих затратах на переработанную тонну..

2. Используется ли хлорирование где-нибудь при современной добыче золота??
Да, но выборочно. Его основными современными приложениями являются:

• Обработка специфических огнеупорных обжигов, в которых инкапсулировано золото.
• Переработка вторичных источников, таких как катализаторы электронного лома..
• В составе нишевых гидрометаллургических схем получения сложных концентратов.
• Иногда используется в качестве интенсивной предварительной обработки. ("промывка хлором") для углеродистых руд для пассивации органического углерода перед цианированием.

3. Каковы основные экологические риски хлорирования по сравнению с цианидом??
Хотя в обоих случаях используются токсичные реагенты., их профили риска существенно различаются:

• хлор: Представляет острую опасность при вдыхании и образует едкие кислоты, которые, если их не нейтрализовать, могут привести к стойкому закислению экосистемы..
• цианид: Представляет острую системную токсичность для водных организмов и млекопитающих, но естественным образом разлагается в контролируемых условиях до менее токсичных соединений, таких как аммиак/цианат..
  Оба процесса требуют строгих систем защиты на современных предприятиях..

4 Можно ли хлорированием восстановить металлы платиновой группы? (PGM)?
Да. Это одно из его заметных преимуществ перед стандартным цианированием. Хлор в окислительно-кислых условиях также может растворять платину, палладий.,и другие МПГ, которые образуют стабильные хлоркомплексы, что делает его потенциально пригодным для обработки материалов, содержащих МПГ, наряду с золотом.

Ссылки

1 Эфиопский Фатхи Учебник гидрометаллургии второе издание Добывающая металлургия Квебека 1999 ПП 364-370
2 Марсден Джон О Хаус Иэн Химия извлечения золота второе издание Общество горной металлургии & Exploration Inc Литтлтон Колорадо 2006 ПП 379-383
3 Исторические обзоры, задокументированные такими учреждениями, как Совет по минеральным ресурсам Австралии, относительно ранних операций в Калгурли.