황화법(시안화법)으로 광석에서 금을 추출하는 방법

2025년 7월 22일

황화법(시안화법), 또는 맥아더-포레스트 공정으로도 알려진 이 공정은 광석에서 금을 추출하는 수력금속학적 기술입니다. 효율성과 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 금 추출에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 공정은 다음과 같이 작동합니다.

황화법 단계별 공정

1. 광석 준비

   • 금광석은 시안화 용액이 작용할 표면적을 늘리기 위해 파쇄되고 분쇄됩니다.
   • 금이 황화광물(예: 황철석)과 결합되어 있는 경우, 광석은 금 입자를 노출시키기 위해 소성 또는 산화될 필요가 있습니다.

2. 용출

   • 파쇄된 광석은 물과 혼합되어 슬러리를 형성합니다.
   • 소량의 시안화나트륨(NaCN) 또는 시안화칼륨(KCN) 용액이 슬러리에 첨가됩니다.
   • 산화 반응을 촉진하기 위해 산소가 공급됩니다(공기 중에서 또는 과산화수소 또는 압축 산소와 같은 산화제를 첨가하여).

   화학 반응:
   시아나이드는 광석 속 금과 반응하여 용해성 금-시아나이드 복합체를 형성합니다. \[4Au + 8NaCN + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Na\[Au(CN)_2\] + 4NaOH\]

   • 금은 금-시아나이드 복합체 (\[Au(CN)_2\]^-)의 일부로 용액에 용해됩니다.

3. 분리

   • 고체 물질(잔사)은 여과 또는 침전을 사용하여 금 함유 용액에서 분리됩니다.

4. 금 회수

   • 금은 다음 방법 중 하나를 사용하여 용액에서 회수됩니다.
     a. 아연 침전법 (메릴-크로우 공정):
     아연 분말이 용액에 첨가되어 복합체에서 금을 치환합니다. \[2\[Au(CN)_2\]^- + Zn \rightarrow 2Au + \[Zn(CN)_4\]^{2-}\]
     b. 카본-인-펄프(CIP) 또는 카본-인-리치(CIL):
     활성탄은 용액에서 금-시아니드 복합체를 흡착하는 데 사용됩니다. 그런 다음 금은 탄소에서 제거되어 전기 도금 또는 용융으로 회수됩니다.

5. 정제

   • 회수된 금은 불순물을 제거하여 용융 및 정제되어 순금이 됩니다.

환경 및 안전 문제

• 시아니드는 매우 유독하므로 환경 오염을 방지하기 위해 적절한 취급, 보관 및 폐기가 중요합니다.
• 현대의 금광 채굴 작업은 종종 배출물에 있는 시안화물을 중화하기 위해 (예: INCO 공정) 해독 공정을 사용하여 폐기물을 처리하기 전에 중화합니다.
• 시안화물 대체 기술, 예를 들어 티오황산염 용출법은 환경 영향을 줄이기 위해 연구되고 있습니다.

요약하면, 시안화물법은 시안화물을 사용하여 광석에서 금을 용해시켜 용해성 복합체를 형성한 다음 이를 분리하고 가공하여 금을 회수합니다.

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