Hidrometallurgy, metalik olmayan üç ana daldan biridir ve bakır metalik, yüzeysel olmayan tüm enerjisel ilerlemelere karşı, özellikle de düşük dereceli, karmaşık veya rerakter veya teknik olarak zorlanan metallerin geri alınmasına yol açar.

Hidrometallurgy'yi Anlamak: Temel Prensipler ve Avantajlar

Hidrometallurgy, hedef metallerin bir eksenli bir çözücüye seçici dağılmasına, genellikle bir asit, baz veya tuz çözümüne dayanır. temel kimyasal sürüş gücü, metal iyonların çözümündeki göreceli stabilitedir, oxidasyon-redüksiyon potansiyeline göre (Eh) ve pH.

  1. [FONT:0]Leaching:[[Dönetici: · 1 ) Bir lixiviant (leaching agent) ile ilginin metalini çözmeye yönelik olarak, sağlam kalıntıların ortadan kaldırılması ve hamile leach çözümü (PLS) çözülmemiş metal taşır.
  2. [FONT:0) Solution Purification:[Dönetici: [Dönetici: 0,0) Çözülme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:)) Demir, alüminyum, silik veya diğer metal iyonlar gibi boşlukları şarj etmek, siyonlar gibi tekniklerden elde edilir.
  3. [FONT:0) Metal Recovery:[[Dönetici:0) Saf metali veya yüksek sınıf bir ortayı saf metalden veya yüksek çözünürlükte bir çözümden ayırarak, genellikle elektrot, çimento, yağış veya gazlarla azaltımı.

Hidrometallurgy'nin avantajları iyi belgelenir.Bu, SO2. Hidrometalurjik bitkilerin% 0.1 veya 0,5 g /t altın olarak düşük notlarla işlem yapabilir ve bu da smelter. Düşük işletim sıcaklıkları (tipik olarak 250°C) tarafından takip edilir ve şu anda enerji tüketimi ve toksik gazların oluşmasını sağlar.

Leaching Process in Details

Leaching, çoğu hidrometalurjik akış şemalarında hızlanmasıdır. Katı mineral ve lixiviant arasındaki kimyasal reaksiyon katı-sivücut arayüzde gerçekleşir; kinetiği sıcaklık, reagent konsantrasyon, parçacık büyüklüğü, agitation ve oksidasyon reaksiyonlarının varlığı ile sınıflandırılabilir.

Leaching

Bir metal sulfid (CuFeS2) gibi metal bir sulfid için, dissolution is an oxy to break the sulfide tahvil. bakır heap leaching, sulfuric asit ferric demir (Fe3+) ile birlikte yazılır:

[0]CuFeS2 + 4Fe3+ → Cu2+ + 5Fe2+ + 2S0).

Elemental sulfur, daha sonra bir ürün olarak formlar, eğer koşullar izin verirse, cyanide leaching, stabil bir altın-kozid kompleksinin oluşumuna dayanır: 0:0Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4Na[Au)

Leaching türleri

Bir leaching yönteminin seçimi ore sınıfına, mineralojiye, geçirgenliğe ve ekonomik ölçeke bağlıdır. Üç ana tip - oap, in-situ, ve tank leaching -her biri farklı mühendislik özellikleri vardır.

Heap Leaching

Heap leaching, düşük kaliteli bakır ve altın veyas için en yaygın uygulanan yöntemdir. Crushed ore asansörlerde (tipik olarak 2-10 m yüksek) ön planda toplanır ve kurtarma tesisine kadar pompalanır.

In-Situ Leaching (ISL)

Ayrıca çözüm madenciliği olarak adlandırılır, ISL, bazı kırık yatakları için doğrudan veya parçalanmış madenler için, metali kaldırmadan ve su geçirmez oksijen ile yüzeye pompalanır. ISL, Kazakistan'da, ISL ile% 40'tan fazla yağdıran ve bazı kırık depozitolara erişemez.

Tank (Agitated) Leaching

Daha yüksek veya konsantreler için, tank leaching daha hızlı kinetics sağlar. Güzel-ground veyae (P80 75-150 μm) ve daha sonraları (genellikle 4-8 tanklar) ile karıştırılır (parçalı) 2 ila 48 saat boyunca para kazanılır.

Common Leaching Agents ve Uygulamaları

Lixiviant seçimi mineralin kimyasal istikrarı, metalin çözümü kimyası ve çevresel/ekonomik kısıtlamalar tarafından dikilir. Aşağıdaki tablo en önemli lixiviants listelemektedir:

Asit Leaching

Sulfuric asit (H2SO4), düşük maliyet, kullanılabilirlik ve birçok oksit ve ikincil sulfid minerallerini çözme yeteneği nedeniyle en yaygın hantal asit tarafından kullanılır.Bu nedenle bakır oksitler (chrysocolla, malachite, azurite), uranyum veyaler için ve nikel daha sonraitler (yüksek basınçlı asit leaching) için uygulanır.

Cyanide Leaching

alkalik cyande çözümleri, HCN gazını bastırmak için 10'un üzerinde muhafaza edildiğinde,% 90'ı ücretsiz olarak altın dökmek için geri yükleme yöntemi olarak kalır.

Alternatif Lixiviants

Siyant ve asit leaching'in çevresel risklerinden dolayı, birkaç alternatif lixiviants geliştirildi.

  • [FONT:0]Thiosulfate:[Dönetici:[Dönetici:0)) Altın şehid için toksik olmayan bir alternatif olarak kullanılır.
  • [FONT:0]Thiourea:[Dönetici koşullar altında altınlar, ancak siyanlerden daha pahalı ve daha seçicidir.
  • [FONT=0)Chloride/Hypochlorite: Altın ekstraksiyonu konsantrelerden (Intec) ve liderlikten dolayı, bismuth ve diğer metaller için oksidatifler olarak kullanılır.
  • [FONT:0]Ionic Liquids ve Deep Eutectic Bransons:[[Döneticileri değiştirmiş yeşil çözücüler, metaller için henüz ticari değil, nadir topraklar ve batarya metalleri için söz veriyor.

Bioleaching

Biyoleaching, sulfid minerallerinin oksidasyonuna, düşük kaliteli bakır veyalere (örneğin, Şili'deki Escondida'da) uygulanan ve daha düşük bir güneş tedavisi için kullanılan bakterilere uygulanır.

Çözüm Purification ve Metal Recovery

Bağışlamadan sonra, PLS çeşitli yetersizlikler ile birlikte hedef metali içerir. Çözüm son metal kurtarma adımından önce konsantre ve temizlenmelidir. Teknoloji seçimi metal konsantrasyona, seçiciliğe ve ekonomik ölçeklere bağlıdır.

Not: (SX)

SX, bakır ve uranyum arıtma için iş birliğidir. PLS, metale özel bir ekstraksiyon içeren organik bir çözücü ile temasa geçti (örneğin, hidroelektrik santralleri için bir adım değişikliği sağlar). Metal transferleri organik faza kadar, PLS'den 40-60 / L'ye kadar, betonun yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bir asitle temasa geçti.

Ion Exchange (IX)

IX, sağlam reçineler, betondan, yükten sonra, güçlü bir reagent'ın küçük bir hacmi ile donatılabilir ve yoğun bir çözüm üretebilir. IX çok yüksek kurtarma (% 99) ve değişken akış hız oranları elde edebilir. Kimyasalda reçine, saf topraklar için daha iyi bir şekilde optimize edilmiştir.

Precipitation and Çimentoation

Precipitation en basit yöntemdir: Bir yeniden formüle etmek, metal ile çözülebilen bir bileşik eklemek. Copper, hidrojen sulfid ile veya Cu(OH)2 ile lime. çinko tozları altın çimento için kullanılır ( Merrill-Crowe işlemi): dörf:0)2 [Au(CN)2) - + Zn → [Zn(CN)4]2 - + 2Au).

Elektro kazanan (EW)

EW, metalin bir kedihode'ye çözümün elektrolizsel ayrışmasıdır. Metal depozitolarının periyodik olarak kaldırılması ile birlikte, bakır SX-EW bitkilerinin (% 99.99 safını üretmek), ancak saflık, çinko elektrotoksit, ve altın siyanür çözümleri için, düşük emisyonlu bir süreçtir.

Avantajları ve Çevre Tahminleri

Hidrometallurgy, pirometalurji üzerinde net çevresel faydalar sunar: NO SO2 emisyonu, düşük karbon ayak izi ve nakliye olmadan sitemde tedavi etme veya tedavi etme yeteneği, eğer kullanılmışsa, daha önce dezenfekte edilmemiş, INCO'nun çok miktarda su miktarı (PLS, SO2,fin, drenaj çözümleri) dikkatli bir şekilde, harcanan veya buharlı bitkilere bağlı olarak meydana gelir.

Başka bir avantaj, kaynak geri dönüşümü ile metal kurtarma yeteneğidir -hidrojenürji ikincil malzemeler için e-zararlı rotalar için kritiktir (örneğin, Li, Co, Ni, Mn) ve kentsel madencilik için squareasyonlar kullanılarak, ikincil malzemeler için hidroksimetalurjik rotalar kullanılarak sağlanır.

Meydanlar ve Gelecek Yollar

Olgunluğa rağmen, hidrometallurgy devam eden zorluklarla karşı karşıyadır. Bazı veyaes için (örneğin, chalcopyrite) yavaş kalır, yüksek sıcaklıklar veya baskı gerektirir, ki bu da maliyetleri artırmakta ve kitle transferini engelleyebilir.

Gelecek gelişmeler muhtemelen odaklanacaktır:

  • [FONT:0)In-situ kurtarma (ISR)) bakır, altın ve nadir topraklar için, yüzey ayak izini azaltın ve kuyrukları ortadan kaldırmak için.
  • [FONT:0) Deep-sea polimetallic nodules: Hidrometalurjik komples işleme Ni, Co, Cu ve Mn amonyak veya sulfurik asit ile konsensülatif leaching kullanarak.
  • [FONT:0)Electrokimyasal leaching:) İçerdeki lixiviants üretmek için elektroliz kullanmak, reagent tüketimini azaltmak.
  • [FONT:0)Process intensification: Yüksek performanslı reaktörler, ultrason destekli leaching ve mikrodalga ısıtma kinetics hızlandıracak.
  • [FONT:0)Yeşil kimya: [Dönetici: 0:1] Amino asitler (glycine), polisaccharides veya biyo bazlı çözücüler gibi toksik olmayan sıvılar.

Hidrometallurgy'nin pirometallurgy ile entegrasyonu da ilgi kazanıyor - örneğin, ısıtılmış veya baskı oksidasyonun temellerini 21. yüzyılda daha düşük veya metalurjik çalışma için tıkanması önemlidir.