Care sunt metodele de lixiviere cele mai eficiente pentru prelucrarea aurului?
Lixivierea aurului este un proces esențial în extragerea aurului din minereu și rafinarea acestuia. Alegerea unei metode de lixiviere depinde de compoziția mineralogică a minereului, de costuri, de considerentele de mediu și de cerințele specifice de funcționare ale instalației de prelucrare. Iată cele mai eficiente metode de lixiviere a aurului:
Extracția cu cianură (cianurarea)
Cianurarea este metoda cea mai comună și utilizată pe scară largă pentru extragerea aurului, reprezentând peste 90% din extracția mondială de aur.
Descrierea procesului:
- Minereul de aur este mărunțit și amestecat cu apă pentru a forma o suspensie.
- Se adaugă cianură de sodiu (NaCN) sau cianură de potasiu (KCN) pentru a dizolva aurul.
- Se introduce oxigen sau agenți oxidanți (cum ar fi aerul, peroxidul de hidrogen sau varul) pentru a ajuta reacția.
- Aurul formează un complex solubil aur-cianură (\[Au(CN)₂\]−), care poate fi recuperat folosind adsorbția pe cărbune (în metoda Carbon-in-Pulp (CIP) sau Carbon-in-Leach (CIL).
Avantaje:
- Recuperare ridicată a aurului (adesea >95% în condiții optime).
- Tehnologii bine stabilite pentru scalabilitatea operațională.
Dezavantaje:
- Toxicitatea cianurii necesită măsuri stricte de protecție a mediului.
- Eficacitate limitată la minereurile de aur care conțin cantități semnificative de sulfuri care interferează cu activitatea cianurii.
2. Levare cu tiosulfat
Levirea cu tiosulfat este o alternativă netoxică la cianurare, potrivită pentru anumite minereuri de aur unde cianura este mai puțin eficientă.
Descrierea procesului:
- Minereul de aur este tratat cu o soluție care conține tiosulfat de sodiu (Na₂S₂O₃) și un catalizator cupru-amoniac.
- Aurul formează un complex solubil aur-tiosulfat ([Au(S₂O₃)₂]³−), care poate fi recuperat folosind rășini de schimb ionic sau alte metode.
Avantaje:
- Mai sigur și mai prietenos cu mediul decât cianura.
- Ideal pentru minerale „refractare” care conțin niveluri ridicate de sulfuri sau carbon.
Dezavantaje:
- Mai scump datorită costurilor chimice și a complexității suplimentare în procesare.
- Necesită un control atent al condițiilor de reacție.
3. Leaching cu clorură (Aqua Regia sau soluții acide)
Leaching-ul cu clorură implică utilizarea de soluții pe bază de clorură (cum ar fi acidul clorhidric sau aqua regia) pentru dizolvarea aurului.
Descrierea procesului:
- Apa regală (un amestec de acid azotic și acid clorhidric) dizolvă aurul formând acid clorauric (HAuCl₄).
- Soluția de aur este apoi supusă precipitației pentru a recupera aur pur.
Avantaje:
- Eficientă pentru prelucrarea minereurilor de înaltă calitate și rafinarea concentratelor de aur.
- Generează aur de puritate foarte ridicată.
Dezavantaje:
- Limitată la aplicații la scară mai mică din cauza costurilor și a coroziunii substanțelor chimice.
- Produce deșeuri periculoase care necesită eliminare corespunzătoare.
4. Oxidare sub presiune (POX) urmată de cianurare
Oxidarea sub presiune este adesea utilizată în combinație cu cianurarea pentru tratarea minereurilor de aur rezistente care conțin sulfuri sau materie organică.
Descrierea procesului:
- Aurul este supus la presiuni, temperaturi și oxigen ridicate într-un autoclav.
- Sulfurile și alte impurități sunt oxidate, făcând aurul accesibil pentru lixivierea cu cianură.
Avantaje:
- Eficient în deblocarea aurului prins în matricele de sulfuri.
- Îmbunătățește absorbția cianurii și crește ratele de recuperare.
Dezavantaje:
- Necesită un consum energetic ridicat.
- Costuri semnificative de capital și operaționale pentru echipamentele de autoclav.
5. Biolixiviere
Biolixivierea utilizează microorganisme naturale pentru a descompune matricele minerale și a expune aurul pentru lixiviere, de obicei cu cianură.
Descrierea procesului:
- Bacteriile (cum ar fi Acidithiobacillus ferrooxidanssauA. thiooxidans) sunt adăugate la minereul de aur.
- Bacteriile oxidează sulfidetele și eliberează particule de aur encapsulate, care pot fi apoi extrase cu cianură sau tiosulfat.
Avantaje:
- Prietenoase cu mediul și eficiente din punct de vedere energetic.
- Potrivite pentru minereuri cu grad scăzut și depozite refractare.
Dezavantaje:
- Necesită timpuri lungi de procesare.
- Sensibile la condițiile de mediu (temperatură, pH, niveluri de oxigen).
6. Separare gravitațională combinată cu lixiviere
Uneori, minereurile de aur pot fi preconcentrate folosind metode gravitaționale înainte de lixiviere pentru a reduce costurile.
Descrierea procesului:
- Metodele gravitaționale (de exemplu, mese vibratoare, jiguri, canale) sunt folosite pentru separarea aurului grosolan și a sulfidelor.
- Concentrații sunt apoi extrase folosind cianură sau tiosulfat.
Avantaje:
- Eficient din punct de vedere al costurilor prin reducerea cantității de minereu trimis la extracție.
- Reduce utilizarea substanțelor chimice.
Dezavantaje:
- Ineficient pentru particulele de aur ultrafine care evită captarea gravitațională.
Alegerea Metodei Corecte
Selecția unei metode de extracție depinde de mai mulți factori:
- Tipul de minereu: Cianurarea funcționează bine pentru minereurile liber-mărunțite, în timp ce tiosulfatul sau bio-extracția sunt mai bune pentru minereurile refractare sau bogate în sulfuri.
- Probleme de Mediu: Tiosulfatul și bio-extracția sunt alternative mai sigure.
- Cost și Scală
Cianurarea este rentabilă pentru operațiunile la scară largă, dar operațiunile de rafinare la scară mai mică pot apela la lixivierea cu clorură.
- Gradul de aur: Minereurile cu grad înalt pot justifica lixivierea cu clorură sau topirea directă, în timp ce minereurile cu grad scăzut necesită adesea o combinație de metode.
Dezvoltări recente
Tehnologiile emergente, cum ar fi lixivierea cu glicină (utilizând soluții de aminoacizi) și lixivierea pe bază de brom, sunt studiate pentru extragerea aurului. Aceste metode ar putea oferi alternative mai sustenabile din punct de vedere ecologic față de abordările tradiționale.
Analizând cu atenție caracteristicile minereului și costurile de operare, procesatorii pot alege metoda de lixiviere a aurului cea mai eficientă și sustenabilă pentru nevoile lor specifice.