Carbonation-assisted liberation and integrated recovery of refractory Au/Ag associated with PbSO₄ and BaSO₄ in copper anode slime processing
Deze studie presenteert een door carbonatatie ondersteund hydrometallurgisch proces dat PbSO₄ en BaSO₄ in koperanodeslibe omzet in oplosbare carbonaten om gevangen Au en Ag te bevrijden en terug te winnen, terwijl reagentia worden gerecycled en afval wordt geminimaliseerd.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In de industriële wereld van de koperraffinage hoopt een bijproduct dat bekend staat als koperanodeslib zich op in de bodem van elektrolytische cellen. Deze slib is geen afval in de traditionele zin; het is een geconcentreerde schatkist van edelmetalen, waaronder goud, zilver en diverse platina-groepselementen. Decennialang hebben metallurgen complexe chemische processen ontwikkeld om deze waardevolle materialen te extraheren. Een standaardmethode omvat het gebruik van ammoniak om zilver op te lossen, gevolgd door andere behandelingen om goud terug te winnen. Echter, deze methode laat een hardnekkig residu achter. Binnen dit overgebleven slib raken minuscule deeltjes goud en zilver gevangen in een matrix van loodsulfaat en barsiumsulfaat. Deze sulfaatverbindingen fungeren als een beschermende schil, die de edelmetalen opsluit en ze moeilijk bereikbaar maakt voor standaard chemicaliën. Als dit residu simpelweg terug naar een smelter wordt gestuurd, kunnen de waardevolle metalen worden teruggewonnen, maar het proces stuurt ook ongewenste elementen zoals tin en barium naar de slak, wat een minder efficiënte cyclus creëert.
Onderzoekers van Daye Nonferrous Metals Co., Ltd. en de Fuzhou Universiteit hebben een nieuwe chemische strategie ontwikkeld om dit specifieke probleem op te lossen. Hun werk richt zich op het openbreken van die beschermende sulfaatschil zonder de waardevolle metalen binnenin te vernietigen. In plaats van te proberen de sulfaten direct op te lossen, wat moeilijk is, gebruiken ze een proces dat carbonatatieconversie wordt genoemd. In eenvoudige termen introduceren ze een oplossing die natriumcarbonaat bevat aan het residu. Dit chemische middel wisselt van plaats met het sulfaat, waardoor het moeilijk oplosbare loodsulfaat en barsiumsulfaat worden getransformeerd in loodcarbonaat en barsiumcarbonaat. Deze nieuwe carbonaatvormen zijn veel gemakkelijker op te lossen. Zodra de transformatie voltooid is, behandelt het onderzoeksteam het materiaal met zoutzuur. Het zuur lost de nieuw gevormde carbonaten gemakkelijk op, waarbij het lood en barsium in de vloeistof vrijkomen terwijl het goud en zilver in een vaste vorm achterblijven die nu vrij is van zijn sulfaatkooi.
De studie toont aan dat deze methode zeer effectief is. Wanneer het team hun proces toepaste op het ammoniak-extractie-residue, waren ze in staat om 94,43 procent van het lood en 98,24 procent van het barsium te verwijderen. Deze verwijdering ging niet alleen over het reinigen van het materiaal; het ging over bevrijding. Zodra het lood en barsium waren weggestreept, werd het in het residu gevangen goud toegankelijk. De onderzoekers behandelden dit gereinigde residu vervolgens met een oxidatieve chloride-oplossing, die succesvol 98,33 procent van het goud extraheerde. Zilver gedroeg zich echter anders; het werd slechts gedeeltelijk door deze stap verwijderd, wat een laatste, aparte behandeling met ammoniak vereiste om het volledig terug te winnen. Het proces bleek ook in staat om het lood en barsium van elkaar te scheiden, waardoor ze konden worden teruggewonnen als afzonderlijke, pure sulfaatproducten die verkocht of hergebruikt kunnen worden.
Een cruciaal onderdeel van deze innovatie is het vermogen om de eigen chemicaliën te recyclen, wat afval vermindert en de noodzaak voor verse reagentia beperkt. Het proces genereert een vloeibare stroom die rijk is aan natriumcarbonaat en natriumsulfaat. De onderzoekers ontdekten dat door deze vloeistof af te koelen, zij het natriumsulfaat als kristallen konden laten bevriezen, waardoor een oplossing overbleef die nog steeds genoeg natriumcarbonaat bevatte om opnieuw te worden gebruikt in de volgende ronde van het proces. Ze wonnen ook de natriumcarbonaatkristallen zelf terug, die naar het begin van de cyclus konden worden teruggebracht. Dit closed-loop ontwerp betekent dat het systeem zeer weinig nieuwe chemische input vereist en minimale afvalwater produceit. Het team bevestigde dat dit recyclen over meerdere cycli kon werken, waarbij de hoge efficiëntie behouden bleef terwijl de chemische balans stabiel bleef.
Het eindresultaat is een gestroomlijnde flow die een moeilijk, gemengd afvalproduct verandert in een reeks waardevolle, gescheiden stromen. Het proces levert een goudrijk concentraat op, een zilverrijke stroom en pure lood- en barsiumsulfaatproducten. Het laat ook een residu achter dat verrijkt is met andere terugwinbare elementen zoals bismut en antimoon, die verder verwerkt kunnen worden indien economisch rendabel. Door de hardnekkige sulfaten om te zetten in oplosbare carbonaten en vervolgens de gebruikte chemicaliën te recyclen, hebben de onderzoekers een methode gecreëerd die zowel efficiënt als milieubewust is. Deze aanpak biedt een praktische manier om de terugwinning van edelmetalen uit koperanodeslib te maximaliseren terwijl de ecologische voetafdruk van de operatie wordt geminimaliseerd.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.