Low-grad Ores'ten Metalleri Türleme için Yenilikçi Teknikler

Metaller için küresel talep, daha önce ekonomik olmayan veya düşük kaliteli metallerin geri alınmasına devam ediyor. Aynı zamanda, yüksek enerji ve kimyasal girdilerin elde edilmesi gereken yüksek enerji ve kimyasal girdilerin elde edilmesi nedeniyle, biyoteknolojideki son yenilikler, hidroelektrik, nanoteknoloji ve elektrokimyasal yöntemler temel olarak bu hesaplamaları değiştiriyor.

Geleneksel Ekstraksiyon Yöntemleri ve Sınırları

Metal ekstraksiyona yönelik Konvansiyonel yaklaşımlar, yüksek ölçüde veya işleme maliyetlerini ve çevresel etkilerini dengelemeye bağlıdır. Cyanide altın ve gümüş için ısıtılmış, bakır için enerji yoğun bir ezilme ve toz tutma için gerekli olan bir yem notu, düşük kaliteli veya düşük miktarda karbondioksit hacmini bozar.

Geleneksel yöntemlerin bir diğer sınırlaması, seçiciliğin eksikliğidir. Örneğin, birden fazla metali aynı anda kurtaran bir toplu süreçtir, genellikle onları ayırmak için ek iyileştirme adımları gerektirir. Düşük derece veya daha fazla mineraller için, çete (yaratıcı olmayan mineraller) aşırı enerji tüketimine ve karabavülere yol açan bir süreçtir. Benzer şekilde, o da aynı anda, en düşük su miktarı için nispeten verimlidir.

Metal Ekstraksiyonda Yenilikçi Teknikler

Biyoleaching: Mikrobiyolojinin Harnessing Microbial Metabolism

Biyoleaching doğal olarak mikroorganizmaların metal sulfidesin dağılmasını sağlar. (Dörtücüler:0)Acidithiobacillus ferrooxidans) ve [[Dört:2)Leptospirilum ferrooxidans) oksit demir ve sulfur gibi bakteriler, bakır gibi metalleri salıverir, nikel ve çözümle karşı karşıya kalır.

Ticari biyoleaklama operasyonları bakır endüstrisinde on yıllardır var olmuştur, özellikle de Şili ve Avustralya'da. Örneğin, Escondida madeninde, düşük kaliteli bakır oksitlerin ve ikincil sulfitlerin rejenerasyonunun sadece yüksek üretim için gerekli olan kimyasalları iyileştirmeye odaklanır. Son yıllarda, araştırma kendini azaltıcı bir döngüyü geliştirmekte ve kimyasalların azaltılmasında ve kimyasalların azaltılmasında fayda sağlar.

Gelişmiş Hidrometallurgy: Lixiviants to Branson Ekstraksiyon

Hidrometalurjik ekstraksiyon, hedef metali bir keskin çözümde çözmeyi içerir, ancak bu alanda yapılan yenilikler basit asit veya siyanürlerin ötesinde hızla çözünir. Yeni organik lixiviants, thiourea, iyonik asit ve hidroksittttoksitoksitoksitoksit, ancak bu tür toksik olmayan karbon rejitoksitleri kullanarak, karbonu azaltıcı olmayanlar için yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunur.

Bir başka büyük ilerleme, metalin arkasındaki boşlukların kullanımıdır (SX) o zaman bakır üretimde (SX-EW sürecinde) ve nikel, kobalt ve nadir dünya elementlerinin metali tarafından uyarılır.

Ion değişim reçineleri ve chelating ajanları da hidrometalurjik inovasyona katkıda bulunuyorlar. Bu medya, su enkar çözümlerden metalleri yakalayabilir ve düşük kaliteli veya şepanzelerden ürün satın almak için ideal hale getirebilir.

Nanoteknoloji ve Malzeme Bilimi: Nanoscaleing Reaktiviteyi Güçlendirmek

Nanoteknoloji, metal transferlerini artırmak ve yenidenaktiviteyi artırmak için yeni araçlar sunar. Nanopartiküller - boyutdaki 1-100 nanometreler - son derece yüksek yüzey alanı-to-volume oranları, bu da kimyasal reaksiyonları hızlandırıyor. Örneğin, nanopartiküller özel ligands ile işlevselleştirilmiş, dissolutions kineticsini artırabilir. Benzer şekilde, demir oksit nanopartiküller, metal serbest bırakma oranında katalizörler olarak kullanılmaktadır.

Başka bir uygulama, düşük veya düşük ölçekli yüzeyler için nano-yapılı yüzeyler tasarımındadır. Araştırma, nano-parça tanklarında nano-partiküller, minerallerin yüzey enerjisini değiştirerek, sıvı ve mineral yüzeyinin daha iyi bir şekilde iyileştirilmesine yol açabilir.

Ancak, ölçeklendirme ve maliyet zorluklar olarak kalır.Muhtemelen nanoparçacıkların azaltılması enerji yoğundur ve altın ve platin grubu metalleri gibi çevresel kaderleri hakkında endişeler vardır.

Elektrokimyasal Ekstraksiyon: Direkt Current and In-Situ Generation

Elektrokimyasal yöntemler, metal dissolution veya deposition doğrudan ore. Electroleaching veya elektro-oksitlik, bir kasürede yerleştirilen elektrotları veya oksitleyici ajanlar (örneğin, o zaman geleneksel elektrotlar tarafından kurtarılan metal boşlukları üretmek için elektriksel bir potansiyel uygular.

Elektronörtül olarak bilinen bir değişkende, elektrolitler, aksi takdirde pahalı yeraltı madenlerini veya altınları gerektirdiğinden dolayı özellikle umut vericidir. elektro-oksit (ya da bir dilsiz asit) iyileşme oranlarının biyoleaklama ile karşılaştırılabilir olduğunu göstermiştir.Bu teknik özellikle de yenilenebilir kaynaklardan kaynaklanabilir, düşük kaliteli depozitolar için umut vericidir.

Elektro kazanan birçok hidrometalurjik akış şemalarında son aşamadır ve son gelişmeler, yüksek sigortalı-area kedihodes ve nabızlı mevcut rejimlerin metal saflığını artıran ve enerji tüketimini azaltan, elektro-oksidasyon ile çiftleştirebilir, elektrolit metali tek bir adımda basitleştirebilir, değer zincirini basitleştirebilir.

In-Situ Leaching: Excavation olmadan Madencilik:

En iyi kurtarma, metalleri doğrudan veya vücut enjekte ederek ve hamile çözümü yüzeye pompalayın. Düşük ücretli yataklar için, ISL, vızılma ve toprak için gerekli olan ihtiyacı ortadan kaldırır. ISL, uranium (kötürücü veya asit çözümleri ile) için başarıyla kullanılır ve sedisyon çözümü için test edilir.

Hidrolojik kontrol kritiktir: enjeksiyon ve üretim ağı iyiler, lixiviant'in yanında enjekte edilen mikroorganizmaların, özellikle de metal seferberliğinin arttırılmasına izin veren taşıyıcıların, açık madencilik için çok derin veya çok düşük kaliteli madenlerin geçişini tahmin etmelerine izin verir.

Çevre ve Ekonomik Faydaları

Yenilikçi ekstraksiyon yöntemlerine geçiş önemli çevresel kazanımlar sağlar. Bioleaching ve ISL yakın zamanda su ve reküresel devrelerde çalışır, enerji tüketimini azaltır ve ilişkili karbon emisyonlarını azaltır.Hifil gibi toksik reaktiflerin ortadan kaldırılması ve sulfur asitlerin azaltılması, yeni yüksek dereceli ekosistemlerin ve uzun vadeli kirliliğin riskini azaltır. Gelişmiş hidrometalurjik devreleri geri döndürür ve su tasarrufu sağlar.

Ekonomik olarak, bu teknikler, işletme maliyetlerinin düşük ve büyük yoğunlukta olduğu kırılabilir bir depozito için gerekli olan kırılmış notu azaltır ve bir kaynağa sallanan bakır depozitosu olabilir.Ayrıca, Cu'nun modüler doğası biyoheap leaching ile birlikte SX-EW bitkiler, işletim maliyetlerinin düşük ve büyük yoğunlukta dağıtılabilir operasyonlara izin verir: Bu artışlar aşağıdaki tabloyu özetler:

Vaka Çalışmaları: Gerçek Dünya Uygulamaları

Copper Bioleaching in Chile

Şili'nin bakır endüstrisi ölçeklendirmeye öncülük etti. Radomiro Tomic madeninde, kromatografi işleminin geri dönüştürüldüğü bir biyokütücü (küresel kopyarit) veya hamile leach çözümü ile (PLS), % 0,99.99 oranındaki bir SX-EW bitkisine yol açan bir bitkidir.

Nevada'daki Karbonaceous Ores'ten Altın Kurtarma

Nevada'da, birkaç altın madeni, büyük ölçekli bir otoklavel leachasyon içeren bir thioptik sistemi kullanarak cyant veyae'nin aynı veyae tipinde% 0 /t'lik bir miktar yüksek karbonat-ammonia-kopper sistemi ile değiştirilmesini sağlayan bir sistemden uzaklaştırdı.

Meydanlar ve Gelecek Yollar

Bu başarılara rağmen, yaygın kabul edilen yüzler engeldir. Biyoleaching oranları yavaş olabilir ( aylare kadar), büyük yığınlar ve uzun leach çevrimleri gerektiren büyük miktarda sıvı atıklar gerektirir. Nanoteknoloji hala büyük miktarda susamış mallar için pahalıdır; kullanımı büyük ölçüde üretim maliyetlerine ve uzun vadeli maliyetlere odaklanacaktır.

Araştırma yolları, yüksek sağlam yükleme ve metal toksisiteye tahammül edebilecek mikroorganizmaların biyomühendisliğini ve hidroksitlü elektrokimyasal yöntemlerin entegrasyonunu içerir (solar-enerjili elektrotoksit) Ayrıca uzaktan algılama ve geokimyadaki ilerlemeler ISL enjeksiyon bölgelerinin daha iyi hedeflemesine izin verir.

Metal ekstraksiyonun düşük seviyelerde veya birden fazla disiplinin yakınlaşmasında yer alıyor: biyoloji, kimya, malzeme bilimi ve elektrik mühendisliği. Bu alanlarda olgun olarak, madencilik endüstrisi, 2050 yılına kadar yüksek enerjilere sahip olan esnek, düşük maliyetli teknolojilerle büyümeye devam edecek.