Kullan liuotus tiosulfaatilla

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorKaartinen, Tommi 
dc.contributor.advisorAromaa, Jari 
dc.contributor.authorPorvali, Antti 
dc.contributor.schoolKemian tekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorForsén, Olof 
dc.date.accessioned2014-11-21T10:44:22Z
dc.date.available2014-11-21T10:44:22Z
dc.date.issued2014-11-11 
dc.description.abstractVallitseva kullan liuotusmenetelmä on syanidiliuotus, joka on potentiaalisesti ympäristölle vaarallinen liuotusmenetelmä. Tämän vuoksi on etsitty syanidiliuotukselle vaihtoehtoja. Yksi lupaavimmista vaihtoehdoista on ollut tiosulfaattiliuotus. Tässä työssä perehdyttiin kullan tiosulfaattiliuotuksen teoriaan viimeisen kolmenkymmenen vuoden tutkimuksen puolesta. Työn kirjallisessa osiossa esitetään liuotukseen perusteita ja liuotukseen vaikuttavia tekijöitä. Liuotuksen reaktiokinetiikkaan ja termodynamiikkaan perehdyttiin kirjallisuuden avulla. Perehdyttiin liuotukseen vaikuttaviin seikkoihin, kuten reagenssien, additiivien, hapettimien ja raaka-aineiden vaikutukseen. Kokeellinen osio oli jaettu kahteen osaan: sähkökemiallisissa kokeissa tutkittiin liuotuksen edellytyksiä potentiostaattisten kokeiden avulla faktorianalyysina. Käyttäen kvartsikidemikrovaakaa työelektrodina ja potentiostaattia, mitattiin liuotuksessa massan muutosta ja virrantiheyttä ajan funktiona. Faktorikokeen muuttuvana parametrina oli lämpötila, redox-potentiaali ja ammoniakkikonsentraatio. Tulosten perusteella suunniteltiin jälkimmäinen kokeellinen puolisko, jossa liuotettiin kaivokselta saatua esirikastetta reaktorikokeissa. Reaktorikokeissa esirikastetta liuotettiin 3L reaktorissa 10, 20, ja 30 % kiintoainespitoisuuksilla. Vakiomuuttujina olivat kuplitus (500 cm3/min), lämpötila (30 °C), liuos (0,6 M NH3, 0,01 M CuSO4, 0,4 Na2SO4, 0,2 Na2S2O3) Reaktorista otettiin ennalta määritellyin ajoin ruiskusuodatettuja näytteitä noin 10 ml. Reaktorikokeiden jälkeen liuokset ja liuotusjäännökset kuivattiin, jauhettiin ja pussitettiin kahdeksaan osaan. Sähkökemiallisten kokeiden osalta päästiin enintään 1 mA/cm2 virrantiheyteen. Liuotusnopeuksien puolesta päästiin ammoniumtiosulfaatilla maksimissaan 2,98 mg/(h*cm2) ja natriumtiosulfaatilla 2,68 mg/(h*cm2). Reaktorikokeissa saannot jäivät parhaimmillaan 88 %, kun saanto laskettiin liuotuksessa olleen kiintoaineksen kultapitoisuuden perusteella. Kullan analytiikassa oli ongelmia, joka näkyi noin 20 mg / kg kullan häviönä liuotuksen ja analyysin välissä. Syy tälle jäi epäselväksi, ja jatkotutkimukset ovat tarpeen.fi
dc.description.abstractThe conventional method of gold leaching is cyanide leaching, which is potentially dangerous to the environment. Due to this danger there has been an increased interest in finding a new, environment friendly leaching process. One of the more promising candidates has been thiosulfate leaching of gold. In this thesis research over last thirty years was investigated. In the literature work there are presented the basis of thiosulfate leaching of gold. Reaction kinetics and thermodynamics of the leaching are covered. Factors influencing the leaching process, such as reagents, additives, oxidizers and raw materials, were investigated. The experimental part was divided to two parts: the first involving electrochemical experiments where pure gold was leached in potentiostatic control. Electrochemical quartz microbalance was used as a working electrode. Changing current densities and electrode masses were recorded as a function of time. The parameters used in factor analysis were temperature, redox potential and ammonia concentration. Based on the results of the electrochemical experiments the second part of the experimental work was planned. The second part consisted of batch reactor tests where enriched, autoclaved sand was leached over 6 hours. The reactor was made of glass and was 3 dm3 in volume. Pulp densities of 10, 20 and 30 % were used in separate tests along with different mixing speeds. The constant parameters were gas bubbling (500 cm3/min), temperature (30 °C), solution (0,6 M NH3, 0,01 M CuSO4, 0,4 Na2SO4, 0,2 Na2S2O3). Samples were taken from the reactor in regular intervals. The results of the first part of the experimental work were such that the maximum current reached was 1 mA/cm2. At best, leaching achieved 2,98 mg/(h*cm2) with ammonium thiosulfate and 2,68 mg/(h*cm2) with sodium thiosulfate. In batch reactor experiments the best yield was 88 %. There was a distinct disappearance of gold after each batch reactor experiment. The exact reason for this is unclear and further investigation is necessary.en
dc.format.extent114 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/14480
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201411223047
dc.language.isofien
dc.locationPKfi
dc.programmeMateriaalitekniikan koulutusohjelma (MTE)fi
dc.programme.majorMateriaalien prosessointifi
dc.programme.mcodeMT3002fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordtiosulfaattifi
dc.subject.keywordkultafi
dc.subject.keywordliuotusfi
dc.subject.keywordhydrometallurgiafi
dc.subject.keywordesirikastefi
dc.subject.keywordsähkökemialliset kokeetfi
dc.subject.keywordthiosulfateen
dc.subject.keywordgolden
dc.subject.keywordleachingen
dc.subject.keywordhydrometallurgyen
dc.subject.keywordelectrochemistryen
dc.titleKullan liuotus tiosulfaatillafi
dc.titleGold thiosulfate leachingen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_07367
local.aalto.idinssi50108
local.aalto.openaccessno
Files
Collections
[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM