Í því ferli að bræða ó-járnmálma eins og kopar, blý og sink, myndast aukaafurðir sem innihalda góðmálma eins og gull, silfur, platínu og palladíum (td rafskautslím, bræðslugjall og blástursryk). Ef þessum aukaafurðum er hent beint leiðir það ekki aðeins til sóunar á auðlindum heldur getur það einnig haft í för með sér umhverfisáhættu. Iðnaðurinn notar aðallega þrenns konar tækni-gjótamálmvinnsluferla, vatnsmálmvinnsluferla og samsetta ferla-til að ná fram skilvirkri endurheimt góðmálma. Hvert þessara ferla hefur sína tæknilega eiginleika og viðeigandi aðstæður, sem styður sameiginlega við „endurvinnslu auðlinda“ og „verðmætaaukningu“ í málmvinnsluiðnaði sem ekki{10}}
1. Pyrometallurgical Process: Hefðbundin há-batatækni sem knúin er áfram af háum hita
Málmgræðsluferlið er klassísk tækni sem notar meginregluna um „há-bræðsluaðskilnað“ til að auðga og hreinsa góðmálma úr- aukaafurðum. Vegna þroskaðrar tækni og mikillar vinnslugetu er það áfram almennt val til að endurheimta góðmálma úr rafskautaslími (kjarna aukaafurðin sem inniheldur góðmálma í kopar- og blýbræðslu).
Kjarnaregla
Með því að hitna við háan hita (1200-1500 gráður) bráðna grunnmálmarnir (eins og kopar, blý og tin) í- aukaafurðunum og mynda "gjall" eða "blendi", á meðan góðmálmar (gull, silfur, platína, palladíum) með háum bræðslumarki og þéttleika setjast í "bræðslukerfið" og myndast í málmblöndu sem inniheldur góðmálma) eða „gróft gull“. Síðari hreinsunarferlar (eins og rafgreining og cupellation) gefa af sér háhreina góðmálma.
Dæmigert ferli (tökum koparskautaslímameðferð sem dæmi)
Formeðferð fyrir steikingu: Ristað rafskautaslímið við 600-800 gráður til að fjarlægja rokgjörn óhreinindi eins og brennisteini, selen og tellúr, sem kemur í veg fyrir myndun skaðlegra lofttegunda við síðari bráðnun.
Minnkun Bræðsla: Bæta við afoxunarefnum eins og kók og járnþráðum, blandað þeim saman við brennt rafskautslímið og fóðrað það í ómunarofn eða breytir. Við háan hita mynda grunnmálmar gjall en góðmálmar setjast sem "blýgull."
Cupellation hreinsun: Að senda blýaukið í kúplingsofn og hita það í lofti til að oxa blý í blýoxíð (sem er fjarlægt með gjallinu) og skilur eftir sig "gull-silfurblendi."
Rafgreiningarhreinsun: Gull-silfurblendið er meðhöndlað með saltpéturssýru til að aðskilja silfur og með klóríði til að aðskilja gull, fylgt eftir með rafgreiningu til að fá gull og silfur með hreinleika yfir 99,99%. Platína og palladíum eru endurheimt frekar úr úrgangslausnunum.
Kostir og viðeigandi sviðsmyndir
Kostir: Large processing capacity (single furnace can handle tens of tons of anode slime per day), high recovery rates for precious metals (generally >98% fyrir gull og silfur), og sterkan ferlistöðugleika með lágmarksáhrifum frá sveiflum í-samsetningu vörunnar.
Viðeigandi sviðsmyndir: Auka-vörur sem innihalda auðbrædda grunnmálma eins og blý og kopar (td koparskautslím, blýbræðsluryk), sérstaklega hentugur fyrir endurheimt í stórum-iðnaði.
2. Vatnsmálmvinnsluferli: Nákvæm aðskilnaðartækni með efnaupplausn
Vatnsmálmvinnsluferlið notar meginregluna um „sértæka upplausn með efnafræðilegum hvarfefnum“ til að skola góðmálma úr- aukaafurðum með því að nota sýrur, basa eða fléttuefni, fylgt eftir með útfellingu, aðsogi eða rafgreiningu til aðskilnaðar og hreinsunar. Vegna umhverfisávinnings og nákvæmrar aðskilnaðar óhreininda hefur því verið beitt í auknum mæli við endurheimt lág- og flókinnar samsetningar aukaafurða á undanförnum árum.
Kjarnaregla
Sérstök hvarfefni (eins og blásýrur, þíúrea, vatnsbólstrar, klóríð) eru valin út frá samsetningu aukaafurðanna til að mynda leysanlegar fléttur (td gullsýaníðfléttur, silfurþíúrefnisfléttur) við stofuhita eða lágt hitastig (50-90 gráður), á meðan grunnóhreinindi (eins og járn, aluminíta) eru eftir og í járni, alumini. Eðalmálmar eru síðan endurheimtir úr lausninni með tilfærslu sinkdufts, aðsogs virks kolefnis eða rafútfellingu.
Dæmigert ferli (meðhöndlun á bræðslulagi sem dæmi)
Formeðferð: Mylja og mala bræðslugjallið í fínar agnir (undir 200 möskva) til að auka snertiflöt við hvarfefni.
Útskolun: Útskolun á gjallinu með þynntri brennisteinssýru eða saltsýru til að draga út grunnmálma (td járn, sink), síun til að fá „dýrmæta gjallið“ og síðan skolað úr dýrmætu gjallinu með natríumsýaníðlausn (eða þíúrealausn) til að fá útskolun sem inniheldur góðmálma.
Aðskilnaður og bati: Bæta sinkdufti við skolvatnið til að skipta út gulli og silfri og mynda „gullleðju“. Ef platína og palladíum eru til staðar er hægt að aðskilja þau með jónaskipta plastefni aðsog.
Hreinsun: Gullleðjan er sýru-þvegin til að fjarlægja óhreinindi og síðan hreinsuð með rafgreiningu eða bræðslu til að fá hreint gull og silfur.
Kostir og viðeigandi sviðsmyndir
Kostir: Lítil orkunotkun (engin há-hitun krafist), góð umhverfisárangur (hægt er að draga úr mengun með endurvinnslu frárennslisvatns), hátt endurnýtingarhlutfall fyrir lág-verðmæti góðmálma (td gullinnihald í gjalli<5g/t), and simultaneous recovery of platinum and palladium.
Viðeigandi sviðsmyndir: Lág-bræðslugjall, dýrmætt gjall sem inniheldur erfitt-að-bræða óhreinindi eins og sílikon og ál og svæði með miklar umhverfiskröfur (td bræðsluver nálægt vatnsbólum).
3. Samsett ferli: Skilvirk blanda af "líkamlegri auðgun + efnafræðileg hreinsun"
Samsetta ferlið notar fyrst eðlisfræðilega nýtingartækni (eins og flot og aðskilnað þyngdarafls) til að auðga góðmálma úr- aukaafurðum, síðan eru vatnsmálmvinnslu- eða flugeldavinnsluferli til hreinsunar. Þessi nálgun kemur í veg fyrir „auðgun með litlum-kostnaði“ og „mjög-hreinleikabata“, sem gerir hana sérstaklega hentuga til að takast á við flóknar samsetningar og fínlega innbyggða góðmálma í- aukaafurðum (td fínkornað bræðsluryk og lág-úrgangur).
Kjarnaregla
Með því að nýta eðlisfræðilegan mun á góðmálmum og óhreinindum (eins og þéttleika, segulmagn og vatnsfælni á yfirborði), sameinar vinnsluferlið góðmálma í "þykkni" (hækkar einkunn góðmálma um 10-100 sinnum), dregur úr efnisrúmmáli fyrir síðari bræðslu- eða efnameðferð, og lækkar þar með. Eiginleikar þykknsins ráða síðan hvort nota eigi gjósku- eða vatnsmálmvinnsluferli til að endurheimta góðmálma með miklum hreinleika.
Dæmigert ferli (með því að taka fína-hreinsaða rykhreinsun sem dæmi)
Gravity Separation Auðgun: Blanda ryki við vatn til að búa til slurry, með því að nota hristingarborð eða miðflóttaþykkni til að aðskilja léttari óhreinindi (eins og kísil) frá þyngri góðmálmum (gullþéttleiki 19,3g/cm³), sem gefur gróft þykkni góðmálma.
Flothreinsun: Bæta safnara (td xanthati) við gróft þykkni til að gera yfirborð góðmálmsteinda vatnsfælnt, sem gerir þeim kleift að festast við loftbólur og mynda "flotþykkni" (eykst enn frekar gæði góðmálma).
Vatnsmálmvinnsluhreinsun: Útskolun flotþykknisins með vatnsvatni, fylgt eftir með útdrætti leysis (td með því að nota díbútýlkarbamat til að vinna úr gulli) til að aðskilja gull, silfur, platínu og palladíum, sem að lokum gefur hreinar góðmálmafurðir.
Kostir og viðeigandi sviðsmyndir
Kostir: Lítill kostnaður við upphaflega eðlisfræðilega auðgun, lágmarksnotkun á síðari efnahvarfefnum, hátt heildarendurheimtarhlutfall (5%-10% hærra en staka vatnsmálmvinnslu- eða eldgræðsluferli) og hæfni til að vinna úr fínkornum og lág-aukaafurðum sem erfitt er að endurheimta með öðrum aðferðum.
Viðeigandi sviðsmyndir: Fínt-kornað bræðsluryk, lág-úrgangur sem inniheldur góðmálma og flóknar aukaafurðir- með góðmálmum sem eru felldir inn í steinefni úr gangtegundum.
Samanburðargreining á ferlunum þremur og þróun iðnaðarumsóknar
| Tegund ferlis | Kjarna kostir | Helstu ókostir | Dæmigert gildandi-vörur | Endurheimtunarhlutfall góðmálma |
|---|---|---|---|---|
| Pyrometallurgical | Stór vinnslugeta, sterkur stöðugleiki | Mikil orkunotkun, þarf að takast á við háan-útblástursloft | Kopar/blý rafskautslím, há-rennslisryk | >98% |
| Vatnsmálmvinnslu | Lítil orkunotkun, góð umhverfisárangur | Langur vinnslutími, hár hvarfefniskostnaður | Lág-bræðslugjall, dýrmætt gjall | 95%-98% |
| Samsett ferli | Lágur kostnaður, hátt endurheimtarhlutfall | Mörg ferli skref, krefst stuðnings bótabúnaðar | Fínt-kornótt ryk, lágt-úrgangur | 96%-99% |
Eins og er, er málmvinnsluferlið enn ráðandi í endurheimt há-gæða, stór- rafskautaslíms, en það er að auka umhverfisárangur þess með "úrgangshitaendurheimt" og "útblásturshreinsun" tækni. Vatnsmálmvinnsluferlið er að uppfæra í „sýaníð-laus útskolun“ (eins og þíóþvagefni og klóríðskolun) til að draga úr notkun mjög eitruðra hvarfefna. Samsetta ferlið er að verða almenn stefna til að endurheimta lág-og flóknar aukaafurðir-, sérstaklega með því að efla "tví kolefnis" markmið, þar sem eiginleikar þess "lítil orkunotkun og mikil endurvinnsla" falla betur að sjálfbærri þróunarþörfum iðnaðarins.
Með sveigjanlegri beitingu þessara þriggja ferla er hægt að endurheimta góðmálma í- aukaafurðum úr málmvinnslu en-járnmálmum á skilvirkan hátt, auka efnahagslegan ávinning fyrir fyrirtæki og ná fram endurvinnslu auðlinda sem umbreytir úrgangi í verðmæt efni og veitir stöðugt hráefnisframboð fyrir góðmálmiðnaðinn (eins og skartgripi og nýjar vörur).
