Cov Txheej Txheem rau Kev Txhim Kho Cov Hlau Muaj Nqis xws li Kub thiab Nyiaj
Kev ua kom cov hlau muaj nqis xws li kub (Au) thiab nyiaj (Ag) yog ib qho txheej txheem tseem ceeb rau kev ua kom cov hlau huv si los ntawm cov pob zeb, cov khoom siv sib xyaw, lossis cov khoom siv rov ua dua tshiab (piv txwv li, cov hniav nyiaj hniav kub siv lawm, cov khib nyiab hluav taws xob, thiab cov khib nyiab kev lag luam). Vim lawv muaj nqis rau kev lag luam thiab kev siv dav hauv cov hniav nyiaj hniav kub, cov khoom siv hluav taws xob, tshuaj, thiab kev nqis peev, cov qauv kev huv si ntawm kub thiab nyiaj feem ntau yuav tsum siab heev, piv txwv li, 99,9% (3N) lossis txawm tias 99,99% (4N). Txhawm rau kom ua tiav cov theem no, ntau txoj kev ua kom huv si raug siv, xaiv raws li hom khoom siv raw, cov ntsiab lus tsis huv, qhov ntau lawm, cov nqi, thiab kev nyab xeeb thiab kev xav txog ib puag ncig.
1. Cov Theem Dav Dav ntawm Kev Ua Kom Zoo: Los ntawm Concentrate mus rau Pure Metal
Feem ntau, kev ua kom kub thiab nyiaj muaj ntau theem. Thawj theem yog kev npaj cov khoom siv: kev tsoo, kev sib tsoo, kev sib cais lub cev (piv txwv li, lub ntiajteb txawj nqus lossis kev ntab), thiab kev ziab. Tom qab ntawd cov khoom siv raug ua tiav los ntawm kev rho tawm (leaching lossis smelting) kom tshem tawm cov hlau muaj nqis ntawm pob zeb lossis cov hlau sib xyaw. Tom qab ntawd, kev ua kom huv si yog ua kom tshem tawm cov khoom tsis huv uas tseem tshuav kom txog thaum tau txais qib xav tau.
Kev ua kom kub thiab nyiaj rov qab zoo tuaj yeem ua tiav los ntawm kev siv pyrometallurgy (kub/smelting), hydrometallurgy (raws li cov tshuaj lom neeg), lossis electrometallurgy (electrolysis). Hauv kev xyaum, kev lag luam feem ntau muab ntau txoj hauv kev los ua kom cov khoom lag luam ua haujlwm tau zoo thiab zoo.
2. Kev ua kom zoo los ntawm Pyrometallurgy (Smelting thiab Parting)
a) Kev Smelting thiab Kev Sib Cais Slag (Smelting)
Hauv qee cov ores lossis concentrates, cov hlau muaj nqis raug concentrated los ntawm kev yaj lawv nrog flux. Lub hom phiaj yog los tsim cov hlau ua kua lossis matte uas nqa kub / nyiaj, thaum cov khoom tsis huv raug xa mus rau cov slag. Theem no ua haujlwm ua "kev sib sau ua ke thawj zaug," tab sis feem ntau tsis tsim cov hlau ntshiab heev.
b) Cupellation los cais nyiaj/kub ntawm txhuas
Ib txoj kev siv niaj hnub uas tseem siv dav yog cupellation, uas yog siv cov hlau muaj nqis los ua kom cov hlau txhuas (Pb) sov nrog cov hlau muaj nqis hauv qab cov xwm txheej oxidizing. Cov hlau txhuas oxidizes mus rau PbO2 (litharge) thiab nqus mus rau hauv cov khoom siv porous (cupel), thaum cov kub thiab nyiaj muaj nqis dua tseem tshuav. Txoj kev no siv tau zoo rau qee cov qauv thiab kuj siv rau hauv kev ntsuas, tab sis nws siv rau ntawm qhov ntsuas kev lag luam niaj hnub no raug txwv los ntawm cov teeb meem pa phem thiab qhov xav tau kev tswj hwm cov txheej txheem.
c) Kev Faib: Cais Kub thiab Nyiaj
Yog tias kub thiab nyiaj muaj nyob ua ib yam khoom sib xyaw (piv txwv li, hauv cov khoom siv hluav taws xob lossis cov khoom sib xyaw hniav nyiaj hniav kub), yuav tsum muaj cov txheej txheem sib cais kom cais ob qho tib si. Ib txwm muaj, kev sib cais yog kev xaiv cov nyiaj yaj nrog ib qho kua qaub tshwj xeeb, ua rau kub tsis yaj. Los ntawm qhov ntawd, cov nyiaj tuaj yeem rov ua dua, thiab kub ntxiv mus ua kom huv.
Pyrometallurgy muaj zog rau kev tuav cov khoom loj thiab cov ntaub ntawv nyuaj, tab sis kev siv hluav taws xob thiab kev tswj hwm pa phem yog qhov teeb meem tseem ceeb.
3. Kev ua kom zoo los ntawm Hydrometallurgy (Xaiv Kev Yaj thiab Nag)
Hydrometallurgy siv cov tshuaj lom neeg hauv cov kua los yaj kub/nyiaj thiab tom qab ntawd cais nws tawm ntawm cov khoom tsis huv. Nws cov txiaj ntsig suav nrog kev xaiv siab thiab nws siv rau ntau yam khoom siv raw, suav nrog cov khoom siv rov ua dua tshiab.
a) Cyanidation rau Kub (Cyanidation)
Ib qho ntawm cov txheej txheem paub zoo tshaj plaws rau kev rho tawm kub yog cyanidation, uas kub raug yaj rau hauv cov kua cyanide nyob rau hauv qhov muaj oxygen, tsim cov khoom sib xyaw ua ke. Thaum kub nyob rau hauv cov kua, kev rov qab tau ua tiav los ntawm:
- Kev nqus cov pa roj carbon uas ua kom muaj zog (CIP/CIL): kub yog khi rau cov pa roj carbon, tom qab ntawd tso tawm (elution) thiab precipitated.
– Kev nag los ntawm zinc (Merrill-Crowe): kub yog nag los ntawm cov kua nrog kev pab los ntawm zinc, tsim nyog rau cov kua ntshiab nrog qee cov ntsiab lus kub.
Tom qab rov qab tau kub lawm, feem ntau tseem yuav tsum tau ua kom kub zoo dua (piv txwv li, los ntawm kev yaj nws mus rau hauv cov hlau dore, tom qab ntawd ua kom nws zoo li electrochemically).
Lus Cim Tseem Ceeb: kev siv cyanide raug tswj hwm heev vim nws muaj tshuaj lom, yog li cov chaw niaj hnub no siv cov txheej txheem kaw, kev tshem tawm cov khib nyiab, thiab kev saib xyuas ib puag ncig nruj.
b) Kev yaj nyiaj: Nitrate thiab Thiosulfate
Nyiaj tsim cov ntsev/complexes uas yaj tau yooj yim heev. Hauv qee cov txheej txheem, nyiaj tuaj yeem yaj ua silver nitrate hauv cov xov xwm tshwj xeeb, tom qab ntawd rov qab los ntawm kev nag (piv txwv li, ua AgCl) lossis txo qis rau cov hlau. Lwm txoj hauv kev suav nrog cov txheej txheem nyuaj xws li thiosulfate nyob rau hauv cov xwm txheej tswj hwm. Kev xaiv cov reagent yog cuam tshuam los ntawm hom khoom siv thiab cov khoom tsis huv uas muaj.
c) Xaiv Cov Nag Los Thiab Kev Ntxuav Cov Tshuaj
Tom qab cov hlau yaj tag, cov kua feem ntau muaj cov khoom tsis huv (tooj liab, hlau, zinc, nickel). Cov txheej txheem siv suav nrog:
- Kev kho pH rau cov hydroxides uas ua rau cov dej khib nyiab tsis huv.
- Ntxiv cov tshuaj precipitating los tsim qee cov tshuaj insoluble.
- Kev pauv ion los xaiv cov hlau sib xyaw.
- Kev rho tawm cov kuab tshuaj hauv qee cov phiaj xwm kev lag luam.
Qhov kev vam meej ntawm hydrometallurgy nyob rau hauv kev tswj hwm ntawm cov tshuaj lom neeg: pH, redox peev xwm, kub, thiab reagent concentration.
4. Kev Ua Kom Huv Hluav Taws Xob: Cov Qauv Siab rau Kev Huv Si
Yuav kom ua tau qhov huv si heev, kev lag luam siv dav dav electrolytic refining. Lub hauv paus ntsiab lus: cov hlau tsis huv yog siv ua anodes, uas yaj thaum lub sijhawm electrolysis. Cov hlau huv ces poob rau ntawm cathode, thaum qee yam tsis huv tseem nyob lossis raug nqus mus rau hauv cov sludge.
a) Txheej Txheem Wohlwill rau Kub
Wohlwill yog ib txoj kev siv hluav taws xob los ua kom kub muaj peev xwm tsim tau kub uas muaj qhov huv siab heev (txog li 99,99%). Kub dore (kub tsis zoo) yog siv ua qhov anode, thiab kub ntshiab precipitates rau ntawm cathode. Cov khoom tsis huv xws li nyiaj feem ntau tsim cov precipitate uas tsis yaj thiab sau ua anode slime, uas tom qab ntawd raug ua kom rov qab tau lwm cov hlau muaj nqis (xws li nyiaj thiab platinum pawg hlau).
Qhov zoo ntawm cov txheej txheem no yog cov khoom zoo heev, tab sis nws xav tau kev tswj hwm electrolyte zoo thiab cov khoom siv.
b) Txheej Txheem Moebius rau Nyiaj
Rau cov nyiaj, ib txoj kev electrorefining uas paub zoo yog Moebius txheej txheem. Cov nyiaj anode yaj thiab precipitates ua cov siv lead ua nyiaj ntshiab ntawm cathode. Cov khoom tsis huv xws li kub tsis yaj thiab sau ua anode sludge, tso cai rau lawv kom ua tiav cais. Cov txheej txheem no ua haujlwm tau zoo thiab feem ntau siv hauv cov chaw ua kom cov nyiaj.
Kev ua hluav taws xob zoo tshaj plaws hauv kev tsim cov "bullion grade" lossis "cov hlau zoo," tab sis xav tau lub zog fais fab, kev tswj cov tshuaj, thiab kev tswj cov anode sludge uas muaj cov hlau muaj nqis nrog rau cov khoom tsis huv uas muaj kev phom sij.
5. Kev ua kom zoo los ntawm cov khoom siv rov ua dua tshiab (Kev khawb av hauv nroog)
Nrog rau kev nce ntxiv ntawm cov khib nyiab hluav taws xob, kev ntxuav kub thiab nyiaj los ntawm "cov chaw khawb av hauv nroog" tseem ceeb zuj zus. Cov laug cam hluav taws xob (PCBs), cov khoom sib txuas, thiab qee yam khoom muaj cov kub / nyiaj me me tab sis muaj nqis. Cov txheej txheem feem ntau suav nrog:
1. Kev kho ua ntej siv tshuab: kev cais, kev tsoo, kev sib cais tam sim no magnetic / eddy.
2. Kev xaiv leaching: yaj cov hlau tseem ceeb ua ntej (piv txwv li tooj liab), tom qab ntawd rho tawm kub / nyiaj.
3. Kev ua kom zoo dua ntxiv: kev xaiv cov nag lossis hluav taws xob.
Cov teeb meem tseem ceeb ntawm kev siv dua tshiab yog qhov nyuaj ntawm cov ntaub ntawv (plastics, resins, brominated flame retardants) thiab qhov muaj peev xwm tsim cov khib nyiab phom sij. Yog li ntawd, cov txheej txheem rov ua dua tshiab niaj hnub no hais txog cov txheej txheem kaw, kev lim dej, thiab kev kho cov khib nyiab nruj.
6. Kev Tswj Xyuas Zoo: Kev Ntsuas Cov Ntsiab Lus thiab Daim Ntawv Pov Thawj
Cov khoom kub thiab nyiaj ntshiab feem ntau raug txheeb xyuas los ntawm cov txheej txheem tshuaj xyuas xws li:
- Kev ntsuam xyuas hluav taws (rau kev txiav txim siab meej ntawm cov ntsiab lus kub / nyiaj).
- XRF (X-ray fluorescence) rau kev tshuaj xyuas sai ntawm cov khoom sib xyaw.
- ICP-OES/ICP-MS rau qhov raug siab ntawm cov qib tsis huv.
Tsis tas li ntawd xwb, cov hlau kub rau kev ua lag luam peev feem ntau xav tau daim ntawv pov thawj, cov ntawv cim Hoobkas (mint / refinery), cov lej serial, thiab qee cov qauv kev huv.
7. Kev Nyab Xeeb thiab Ib puag ncig
Kev ua kom cov hlau muaj nqis ua rau kev lag luam raug cov tshuaj lom thiab cov tshuaj lom, nrog rau cov pa phem. Cov kev coj ua zoo suav nrog:
- Lub tshuab cua thiab lub tshuab ntxuav roj.
- Kev kho cov dej khib nyiab thiab cov tshuaj reagent detoxification.
- Siv cov khoom siv PPE thiab cov txheej txheem thaum muaj xwm txheej ceev.
- Kev tshuaj xyuas ib puag ncig thiab kev ua raws li txoj cai.
Cov txheej txheem niaj hnub no kuj txhawb kom muaj cov tshuaj reagents uas zoo rau ib puag ncig, kev siv hluav taws xob zoo, thiab kev rov qab siv tshuaj los ntawm cov txheej txheem.
Xaus
Cov txheej txheem ua kom kub thiab nyiaj muaj kev sib xyaw ua ke ntawm pyrometallurgy, hydrometallurgy, thiab electrometallurgy, nrog rau electrorefining yog qhov tseem ceeb rau kev ua tiav qhov huv siab tshaj plaws. Kev xaiv txoj kev nyob ntawm cov khoom siv los ntawm qhov chaw - txawm tias ore, concentrate, lossis cov khib nyiab rov ua dua tshiab - nrog rau qhov huv thiab cov hom phiaj ua haujlwm tau zoo. Hauv lub caij nyoog niaj hnub no, kev ua kom huv tsis yog tsuas yog xav tau cov hlau zoo xwb tab sis kuj xav tau kev nyab xeeb, kev ua raws li txoj cai, thiab kev lav phib xaub ib puag ncig. Nrog rau kev nce qib ntawm thev naus laus zis, cov txheej txheem ua kom huv txuas ntxiv mus rau kev xaiv ntau dua, siv hluav taws xob tau zoo, thiab cov txheej txheem ruaj khov yam tsis muaj kev cuam tshuam rau qhov zoo ntawm kub thiab nyiaj tsim tawm.
