Επεξεργασία χρυσού

Εξόρυξη και συγκέντρωση

Η φύση της εναπόθεσης μεταλλεύματος καθορίζει τις εφαρμοζόμενες τεχνικές εξόρυξης και επεξεργασίας ορυκτών. Οι εναποθέσεις μεταλλεύματος οξειδίου είναι συχνά τόσο χαμηλής ποιότητας (π.χ. 3 έως 10 μέρη ανά εκατομμύριο) που η εκτεταμένη επεξεργασία ορυκτών δεν μπορεί να δικαιολογηθεί οικονομικά. Σε αυτήν την περίπτωση απλώς καταστρέφονται από εκρηκτικά και στη συνέχεια συσσωρεύονται σε σωρούς για εξαγωγή με κυανίωση (βλ. Παρακάτω). Αυτοί οι σωροί μπορούν να έχουν μήκος εκατοντάδων μέτρων και ύψος 15 έως 30 μέτρων.

Τα αποθέματα αλλουβιακών υδάτων απορροφώνται είτε από τις δεξαμενές της λίμνης και του ποταμού είτε από τις όχθες και τις περιοχές πλημμύρας με υδραυλικούς σωλήνες υψηλής πίεσης. Οι αλλουβιακές εναποθέσεις απαιτούν ελάχιστη ή καθόλου κοπή. Συνήθως συγκεντρώνονται με τεχνικές βαρύτητας, όπως jigging ή tabling, στις οποίες ένας πολτός περνά μέσα από jigs ή πάνω από αυλακώσεις ή ραβδωτά τραπέζια που συγκρατούν τα πυκνότερα χρυσά σωματίδια, ενώ επιτρέπει στην πολύ λιγότερο πυκνή άμμο και χαλίκι να περάσει.

Οι ενδογενετικές εναποθέσεις περιέχουν συχνά στοιχειακό χρυσό που διαχέεται σε μεγάλο βαθμό μέσα σε ένα βασικό μέταλλο θειούχο ορυκτό. Αυτές οι εναποθέσεις εξορύσσονται, συνθλίβονται και αλέθονται και στη συνέχεια συμπυκνώνονται πρώτα με διαχωρισμό βαρύτητας για ανάκτηση χονδροειδών σωματιδίων φυσικού χρυσού προτού υποβληθούν σε αφρό επίπλευσης για συμπύκνωση του θειούχου μεταλλικού κλάσματος που περιέχει το χρυσό.

Εξόρυξη και εξευγενισμός

Συγχώνευση

Ο στοιχειακός χρυσός (καθώς και το ασήμι) είναι διαλυτός στον υδράργυρο, έτσι ώστε, όταν τα σωματίδια του μετάλλου έρχονται σε επαφή με μια φρέσκια επιφάνεια υδραργύρου, διαβρέχονται και διαλύονται, σχηματίζοντας ένα κράμα που ονομάζεται αμάλγαμα. Αυτό το φαινόμενο αξιοποιείται για την ανάκτηση και συγκέντρωση λεπτών σωματιδίων χρυσού ή αργύρου.

Η συγχώνευση επιτυγχάνεται περνώντας ένα πολτό μεταλλεύματος πάνω σε πλάκες χαλκού επικαλυμμένες με υδράργυρο, αναμιγνύοντας έναν πολτό μεταλλεύματος και υδραργύρου σε ένα κυλινδρικό ή κωνικό δοχείο που ονομάζεται βαρέλι αμαλγάματος, ή αλέθοντας το μετάλλευμα σε μύλο σφαιρών, ράβδων ή βότσαλων ελευθερώστε το χρυσό από τη μήτρα ορυκτών και στη συνέχεια προσθέτοντας υδράργυρο στο μύλο και συνεχίζοντας το άλεσμα μέχρι να διαλυθεί ο χρυσός στον υδράργυρο. Στη συνέχεια, το πυκνότερο αμάλγαμα διαχωρίζεται από το άγονο μετάλλευμα στο μύλο. Μετά το φιλτράρισμα και το πλύσιμο για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών, το αμάλγαμα θερμαίνεται σε ένα σφραγισμένο απόσταγμα για απόσταξη του υδραργύρου, ο οποίος ανακτάται για επαναχρησιμοποίηση.

Παρόλο που η συγχώνευση εξακολουθεί να εφαρμόζεται εκτενώς στην ανάκτηση χρυσού, οι πραγματικοί κίνδυνοι δηλητηρίασης από υδράργυρο είτε των χειριστών είτε του περιβάλλοντος έχουν περιορίσει την εφαρμογή του και υποχρεώνουν τη χρήση προσεκτικά σχεδιασμένου εξοπλισμού για να διασφαλιστεί η μόλυνση.

Κυανιδίωση

Περισσότερος χρυσός ανακτάται με κυανίωση από οποιαδήποτε άλλη διαδικασία. Στην κυανίωση, ο μεταλλικός χρυσός οξειδώνεται και διαλύεται σε αλκαλικό διάλυμα κυανιούχου. Το χρησιμοποιούμενο οξειδωτικό είναι ατμοσφαιρικό οξυγόνο, το οποίο, παρουσία ενός υδατικού διαλύματος κυανιούχου νατρίου, προκαλεί τη διάλυση του χρυσού και τον σχηματισμό κυανοουρίτη νατρίου και υδροξειδίου του νατρίου, σύμφωνα με τη λεγόμενη αντίδραση Elsner:

Όταν ολοκληρωθεί η διάλυση του χρυσού, το διάλυμα που φέρει χρυσό διαχωρίζεται από τα στερεά.

Με μεταλλεύματα υψηλότερης περιεκτικότητας σε χρυσό (δηλ. Περισσότερο από 20 γραμμάρια χρυσού ανά τόνο μεταλλεύματος), η κυανίωση πραγματοποιείται με έκπλυση με δεξαμενή, η οποία συνεπάγεται τη συγκράτηση πολτού μεταλλεύματος και διαλύτη για αρκετές ώρες σε μεγάλες δεξαμενές εξοπλισμένες με αναδευτήρες. Για την εξαγωγή χρυσού από μεταλλεύματα χαμηλής ποιότητας, ασκείται έκπλυση σωρού. Οι τεράστιοι σωροί που περιγράφονται παραπάνω ψεκάζονται με ένα αραιό διάλυμα κυανιούχου νατρίου, και αυτό διηθείται μέσω του συσσωρευμένου μεταλλεύματος, διαλύοντας το χρυσό.

Τεράστιες ποσότητες διαλύματος και στερεών συνδέονται με κύκλωμα έκπλυσης δεξαμενών, λόγω των πολύ χαμηλών συγκεντρώσεων χρυσού στα μεταλλεύματα. Για την εξάλειψη του τεράστιου κεφαλαίου που σχετίζεται με την αγορά και εγκατάσταση εξοπλισμού διαχωρισμού στερεών / υγρών, έχουν αναπτυχθεί τεχνικές που παρακάμπτουν ολόκληρη τη διαδικασία διαχωρισμού. Ένα από αυτά είναι η προσθήκη κοκκώδους ενεργού άνθρακα στον πολτό μεταλλεύματος κατά τη διάρκεια ή μετά την ολοκλήρωση της διαλυτοποίησης χρυσού. Ο διαλυμένος χρυσός προσροφάται εύκολα στον άνθρακα, απομακρύνοντάς τον έτσι από το διάλυμα και ο κοκκώδης άνθρακας διαχωρίζεται από το πλέον άγονο μετάλλευμα μέσω της διείσδυσης του πολτού μέσω μιας οθόνης. Ο χρυσός στη συνέχεια εκπλένεται από τα σωματίδια του άνθρακα με ένα ισχυρό διάλυμα κυανιούχου νατρίου και υδροξειδίου του νατρίου, και ανακτάται από το διάλυμα με ηλεκτροεξαγωγή απευθείας στο χαλύβδινο μαλλί ή με τη διαδικασία Merrill-Crowe. Στην τελευταία διαδικασία, το χρυσό διάλυμα αποξυγονώνεται και διέρχεται μέσω φίλτρου-πρέσας, όπου ο χρυσός μετατοπίζεται από το διάλυμα με αναγωγή με μεταλλική σκόνη ψευδαργύρου.