วิธีการสกัดทองที่มีประสิทธิภาพที่สุดโดยใช้กระบวนการล้าง
การแยกทองคำโดยใช้กระบวนการล้างออกมักเกี่ยวข้องกับการละลายทองคำจากแร่โดยใช้สารละลายเคมี กระบวนการล้างออกใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากช่วยให้สามารถแยกทองคำได้ด้วยอัตราการฟื้นตัวที่ค่อนข้างสูงและเหมาะสมกับหลายประเภทของแร่ วิธีการบางอย่างที่ได้ผลดีที่สุดในการแยกทองคำโดยใช้กระบวนการล้างออก ได้แก่:
1. การล้างด้วยไซยาไนด์
การล้างด้วยไซยาไนด์ ซึ่งรู้จักกันในชื่อกระบวนการไซยาไนด์ เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุดในการแยกทองคำ
วิธีการทำงาน:
- สารละลายไซยาไนด์ (โดยทั่วไปคือโซเดียมไซยาไนด์หรือโพแทสเซียมไซยาไนด์) ใช้ละลายทองคำจากแร่
- ทองคำสร้างสารเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้กับไอออนไซยาไนด์ ทำให้สามารถกู้คืนทองคำได้
- ทองคำที่ละลายแล้วจะถูกกู้คืนโดยใช้กระบวนการต่างๆ เช่น การดูดซับบนถ่านกัมมันต์ (CIL/CIP) หรือการตกตะกอนด้วยสังกะสี (กระบวนการเมอร์ริล-ครูว์)
ข้อดี:
- อัตราการกู้คืนสูง (สูงถึง 95% สำหรับแร่บางชนิด)
- มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสำหรับแร่ที่ทนไฟและแร่ที่ไม่ทนไฟ
- เป็นกระบวนการที่ได้รับการศึกษากว้างขวางและปรับปรุงให้เหมาะสม
ข้อเสีย:
- ต้องมีการควบคุมสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มงวด เนื่องจากไซยาไนด์เป็นพิษ
- ไม่เหมาะกับแร่ทองคำที่มีทองแดง กำมะถัน หรือคาร์บอนอินทรีย์สูง เนื่องจากอาจรบกวนการกัดกร่อนด้วยไซยาไนด์
2. การล้างแร่ด้วยไทโอซัลเฟต
การกัดกร่อนด้วยไทโอซัลเฟตเป็นทางเลือกแทนไซยาไนด์สำหรับการใช้งานที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม
วิธีการทำงาน:
- ทองคำละลายได้ด้วยสารละลายไทโอซัลเฟต ในการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น ทองแดงหรือแอมโมเนีย)
- อาจเป็นประโยชน์สำหรับแร่ที่มีทองแดงหรือคาร์บอนสูง ("แร่ที่ถูกขโมยก่อน")
ข้อดี:
- ไม่เป็นพิษและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับไซยาไนด์
- เหมาะสำหรับแร่ที่ไซยาไนด์มีประสิทธิภาพน้อยกว่า
ข้อเสีย:
- การดำเนินการและควบคุมซับซ้อนกว่าการล้างด้วยไซยาไนด์
- อัตราการฟื้นตัวต่ำกว่าในบางกรณีเมื่อเทียบกับไซยาไนด์
3. การล้างด้วยคลอรีน/ฮาไลด์
คลอรีนหรือสารละลายลิกวีแอนท์ประเภทฮาไลด์อื่นๆ (เช่น โบรมีนหรือไอโอดีน) สามารถละลายทองได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วิธีการทำงาน:
- ทองถูกละลายในสารละลายแก๊สคลอรีน, โซเดียมคลอไรด์ หรือฮาไลด์อื่นๆ
- กระบวนการนี้สร้างคอมเพล็กซ์คลอไรด์ทองที่ละลายในน้ำได้
ข้อดี:
- มีประสิทธิภาพสำหรับแร่ที่ยากต่อการสกัด และคอนเซนเทรตที่มีซัลไฟด์หรือเทลลูไรด์
- ผลิตอัตราการทำปฏิกิริยาที่เร็วในอุณหภูมิห้อง
ข้อเสีย:
- เป็นสารกัดกร่อนและต้องใช้วัสดุเฉพาะในการจัดการ
- มีราคาแพงกว่าการแช่ทองคำด้วยไซยาไนด์
4. การแช่ด้วยกรดไกลซีน
การแช่ด้วยกรดไกลซีนเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน
วิธีการทำงาน:
- กรดไกลซีน ซึ่งเป็นกรดอะมิโน ทำให้เกิดสารเชิงซ้อนกับทองคำเพื่อละลายทองคำออกจากแร่
- ใช้ในสภาวะด่าง และกรดไกลซีนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ข้อดี:
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไม่เป็นพิษ
- เหมาะสำหรับแร่ที่มีปริมาณทองแดงสูง (สามารถสกัดทองแดงและทองคำพร้อมกันได้)
- ต้นทุนการดำเนินงานต่ำในบางสถานการณ์
ข้อเสีย:
- ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาและยังไม่แพร่หลายในการดำเนินงานทางการค้าเกี่ยวกับทองคำ
- อัตราการละลายช้ากว่าไซยาไนด์
5. การสกัดทางชีวภาพ
การสกัดแร่ทองคำทางชีวภาพใช้จุลินทรีย์ในการละลายและสกัดทองคำจากแร่
วิธีการทำงาน:
- จุลินทรีย์ (โดยทั่วไปเป็นแบคทีเรีย) ย่อยสลายซัลไฟด์หรือแร่อื่นๆ ที่ห่อหุ้มทองคำ ทำให้ทองคำสามารถเข้าถึงได้สำหรับการล้างแร่อื่นๆ
- การออกซิเดชันทางชีวภาพมักใช้เป็นขั้นตอนการเตรียมแร่ที่ดื้อต่อการสกัดเพื่อปลดปล่อยทองคำ
ข้อดี:
- ทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับประเภทแร่บางชนิด โดยเฉพาะแร่ซัลไฟด์ที่ดื้อต่อการสกัด
- อาจเป็นตัวเลือกที่มีต้นทุนต่ำ ขึ้นอยู่กับแร่
ข้อเสีย:
- ต้องใช้เวลาอย่างมากสำหรับการทำงานของจุลินทรีย์
- จำกัดเฉพาะประเภทของแร่บางชนิด (เช่น แร่ซัลไฟด์)
6. วิธีการผสมผสาน (เช่น การออกซิเดชันภายใต้ความดันและการล้าง)
สำหรับแร่ที่ดื้อต่อการสกัดอย่างมาก กระบวนการเตรียมการล่วงหน้า เช่น การออกซิเดชันภายใต้ความดัน การเผาหรือการบดละเอียดเกินไป จะรวมกับการล้างแบบเดิม
วิธีการทำงาน:
- การออกซิเดชันภายใต้ความดัน (การเติมออกซิเจนภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง) หรือการเผา จะใช้เพื่อ "ปลดปล่อย" ทองคำที่ติดอยู่กับซัลไฟด์หรือแร่อื่นๆ
- ทองคำจะถูกสกัดด้วยไซยาไนด์หรือสารกัดกร่อนอื่นๆ
ข้อดี:
- มีประสิทธิภาพในการประมวลผลแร่ทองคำที่ดื้อต่อการสกัด
- ให้ผลการกู้คืนสูงหลังจากการเตรียมล่วงหน้า
ข้อเสีย:
- มีราคาแพงเนื่องจากกระบวนการเตรียมล่วงหน้าต้องใช้พลังงานสูง
- ต้องลงทุนสูง
7. เทคโนโลยีการกัดกร่อนที่กำลังพัฒนา
นักวิจัยกำลังทำงานอย่างแข็งขันในการพัฒนาเทคนิคการกัดกร่อนที่ปลอดภัยกว่าและมีต้นทุนต่ำกว่า:
- การกัดกร่อนด้วยไทโอยูเรีย(เป็นทางเลือกของไซยาไนด์ แต่มีราคาแพงกว่าและมีความเสถียรน้อยกว่า)
- การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า
(ใช้พลังงานไฟฟ้าในการละลายทองคำในสารละลาย)
- ระบบที่ใช้แอมโมเนีย(การทดสอบการสกัดทองคำเลือกได้จากแร่ธาตุที่ซับซ้อน)
ข้อพิจารณาสุดท้าย:
- การเลือกวิธีการล้างทองคำขึ้นอยู่กับประเภทของแร่,แร่วิทยา,ปริมาณธาตุและความเหมาะสมทางเศรษฐกิจ.
- ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมและข้อบังคับก็มีบทบาทสำคัญในการเลือกวิธีการที่เหมาะสมเช่นกัน
- การล้างทองคำด้วยไซยาไนด์ยังคงเป็นวิธีการหลัก แต่ทางเลือกอื่น ๆ เช่นไทโอซัลเฟต ไกลซีน และการล้างด้วยชีววิธี กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม