Ługowanie cyjankowe
Także: Ługowanie cyjankowe, Cyjanizacja, Carbon-in-Leach, Ługowanie hałdowe
Hydrometalurgiczna metoda pozyskiwania złota, w której rozdrobniona ruda jest traktowana rozcieńczonym roztworem cyjanku sodu w celu selektywnego przeprowadzenia złota do roztworu.
Ługowanie cyjankowe jest od końca XIX wieku dominującą na świecie metodą pozyskiwania złota z rud tlenkowych. Rozdrobniona skała zostaje zetknięta ze słabo zasadowym roztworem cyjanku sodu (NaCN), który selektywnie rozpuszcza złoto - a w mniejszym stopniu także srebro. Pozyskany metal jest następnie doprowadzany do jakości rafinacyjnej poprzez rafinację i ostatecznie dostarczany do rafinerii jako sztabka Doré. W ten sposób pozyskuje się ponad trzy czwarte rocznej produkcji kopalnianej.
Tło chemiczne
Reakcja podstawowa (proces MacArthura-Forresta, 1887) brzmi:
4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O -> 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH
Złoto tworzy przy tym stabilny kompleks dicyjanozłocianowy(I) ([Au(CN)2]-). Tlen działa jako utleniacz; wartość pH 10-11 utrzymuje roztwór stabilnym i zapobiega powstawaniu wysoce toksycznego gazowego cyjanowodoru (HCN).
Warianty procesu
| Wariant | Zastosowanie | Cecha szczególna |
|---|---|---|
| Ługowanie hałdowe (Heap Leaching) | Ubogie rudy (< 1 g/t Au) | Roztwór sączy się przez usypaną hałdę |
| Carbon-in-Leach (CIL) | Bogatsze rudy | Węgiel aktywny adsorbuje złoto bezpośrednio w reaktorze |
| Carbon-in-Pulp (CIP) | Rudy tlenkowe | Rozdzielenie ługowania i adsorpcji |
| BIOX / Bioutlenianie | Rudy siarczkowe | Bakterie utleniają siarczki przed ługowaniem |
Po adsorpcji złoto jest odzyskiwane z węgla aktywnego poprzez elucję gorącym ługiem i wydzielane elektrolitycznie lub strącane pyłem cynkowym (proces Merrill-Crowe). Powstające złoto surowe - tak zwane Doré - zawiera zwykle 60-90 % złota i trafia do rafinacji.
Środowisko i regulacje
Cyjanek jest wysoce toksyczny i utrzymuje się w środowisku, jeśli w sposób niekontrolowany przedostanie się na zewnątrz - jak np. przy pęknięciu tamy odpadów poflotacyjnych w Baia Mare (Rumunia, 2000). Międzynarodowy International Cyanide Management Code (ICMC) ustala od 2002 roku dobrowolne, lecz istotne rynkowo standardy transportu, obchodzenia się i detoksykacji ścieków. Państwa członkowskie UE zakazały przemysłowego hałdowego ługowania cyjankowego od 2011 roku (dyrektywa o odpadach wydobywczych), przez co metoda ta praktycznie nie odgrywa już roli w Europie, natomiast na półkuli południowej pozostaje standardem.
Wpływ na cenę złota
Zawartość kruszcu w rudzie (Grade) w g/t złota oraz uzysk ługowania w decydującym stopniu określają koszty produkcji (AISC). Spadające na świecie zawartości kruszcu zmuszają kopalnie do większego zużycia energii i odczynników, co podnosi koszty wydobycia i długoterminowo wpływa na poziom ceny złota. Kalkulator wartości przetopienia pokazuje, jaką wartość materiału ma gotowy, rafinowany metal na aktualnym rynku spot.
W skrócie
Ługowanie cyjankowe dopiero umożliwia ekonomicznie nowoczesne, wielkoprzemysłowe wydobycie złota - jest wydajne, ale wymagające pod względem ekologicznym. Ścisły nadzór i certyfikowane zarządzanie cyjankiem są dziś minimalnym standardem odpowiedzialnego wydobycia pierwotnego.