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Etude bibliographique I. Considérations fondamentales sur les mécanismes de la

Etude bibliographique I. Considérations fondamentales sur les mécanismes de la cémentation de l'argent sur les particules de zinc dans le procédé Merril-Crowe Le processus Merril-Crowe pour la récupération de l'or et de l'argent à partir de minerais blanchis au cyanure a été largement utilisé dans tout le monde entier depuis son introduction à la fin du XIXe siècle. L'acquisition de la poudre de zinc représente l'une des d'investissements pour les usines qui utilisent ce procédé, une optimisation de sa consommation étant clairement souhaitable. Les déchets indésirables de zinc ont leur origine principalement dans trois causes : (a) du zinc non consommé laissé dans le précipité. (b) des impuretés de précipitation. (c) Des réactions secondaires consommatrices de zinc. L’Ensemble de ces effets réduisent l'efficacité du zinc à récupérer l'argent de manière drastique. L'efficacité de la cémentation ε, définie comme le rapport molaire entre l'argent cémenté et le zinc dissous, théoriquement l’efficacité a une valeur maximale ε = 2, puisqu'une mole de zinc réduit deux des Ag(CN)- 2. Toutefois, la récupération de l'argent des usines Merrill-Crowe ont en ε une valeur inférieure ou égale à 1. Des expériences au laboratoire montrent que les effets des impuretés peuvent être contrôlé, et il a été démontré que ε = 1 pour les concentrations de cyanure, comme celles couramment utilisées dans le pratique. Cela signifie que la réduction de la consommation d'eau représente la moitié du zinc utilisé, ce qui est vrai dans le cadre de diverses conditions, comme les différentes concentrations d'argent et de cyanure et des ions de plomb en solution. Comprendre l'origine de la relation ε = 1 a une importance fondamentale et constitue le but de ce document. Il est généralement admis que les principales réactions chimiques impliqués dans la cémentation de l'argent à partir des solutions de cyanure en utilisant de la poudre de zinc métallique sont d'un intérêt électrochimique de nature. Cela signifie que les demi- réactions respectives sont connectés par un support conducteur d'électricité, où par un courant électrique qui établit un transporteur des électrons des sites d'oxydation du zinc jusqu'à la réduction des sites d'argent. Une image schématique de ce processus, telle que présentée dans Fig. 1, est inclus dans la plupart des rapports scientifiques traitant de la Méthode Merrill-Crowe pour illustrer le processus de cimentation. Dans le procédé Merril-Crowe appliqué à la récupération de l'argent des solutions de cyanure, l'oxydation du zinc et la réduction de l'argent. Les réactions sont : Respectivement. Si les réactions secondaires sont absentes, la stœchiométrie finale est : L'efficacité de la cémentation pour la réaction (3) est ε = 2, le maximum. Cette valeur s'est avérée être vraie seulement à de faibles concentrations de cyanure libre, cependant. Comme indiqué ci-dessus, ε est toujours plus proche de 1 que de 2 dans l'exploitation des usines. Outre la cémentation des impuretés, la diminution de ε a été affectés à la consommation simultanée et perte d’électrons par les réactions secondaires suivantes : La réaction (4) est minimisée dans les usines Merril-Crowe par désaération de la solution mère avant l'ajout de la poudre de zinc. La réaction (5) est moins facile à gérer car elle dépend la concentration de cyanure libre, qui est déterminée par les conditions de lixiviation. La réduction de l'eau a été reconnue comme la réaction secondaire la plus consommatrice d'électrons peu après la mise en œuvre de la méthode Merril-Crowe. Depuis, c'est la principale explication de la perte d'efficacité de la cémentation par le zinc. Dans les solutions mères adéquatement désaérées, les équations (2) et (5) sont les principales réactions de réduction Ainsi, si les taux des deux réactions sont identiques, au lieu de (3), la réaction globale de cémentation de l'argent devrait être : Pour cette réaction ε = 1, puisqu'une mole de zinc précipite une mole d'argent. Cette valeur de ε et la réaction (6) ont été vérifiées non seulement dans des expériences contrôlées en laboratoire à des concentrations élevées de cyanure, mais aussi dans des opérations en usine. Selon la vision traditionnelle de la cémentation de l'argent comme un processus électrochimique, la diminution de ε de sa valeur maximale de 2 à 1 semble être un sujet facile à comprendre. Il semblerait que la cause soit une augmentation progressive de la réduction de l'eau au fur et à mesure que la concentration en cyanure augmente, ce qui se produit simultanément dans le processus électrochimique. Malgré cette apparente simplicité, la question est beaucoup plus complexe, puisqu'il est nécessaire de souligner que les taux de réduction de l'argent et de l'eau doivent être du même ordre pour que la réaction (6) soit valable. Compte tenu du fait que cela est vrai pour des conditions aussi variées que celles de l'exploitation d'une usine, il n'y a aucune raison que les deux taux aient des valeurs similaires. En fait, les deux taux peuvent être complètement différents, comme le montrent les études sur la cémentation des métaux précieux à partir de solutions de cyanure en utilisant les diagrammes d'Evans de Parga. Ce chercheur n'a pas détecté d'évolution de l'hydrogène dans la cémentation de l'argent, qui s'est produite dans la cémentation de l'or comme indiqué ailleurs. On peut affirmer que l'égalité entre les deux taux n'est pas la règle, mais l'exception, comme le montrent les études électrochimiques. Une explication congruente de l'origine de ε = 1 est réellement absente de la littérature. Ce travail vise à comprendre en profondeur le mécanisme de la transition entre les réactions (3) et (6) par le biais de deux types d'expériences différentes. La première a été conçue pour modéliser le processus Merrill-Crowe par des essais de cimentation dans des réacteurs agités. La seconde visait à analyser explicitement la validité d'un comportement électrochimique pour la précipitation de l'argent sur le zinc à des concentrations élevées de cyanure. 2. Expérimental Pour toutes les expériences, eau distille Les réactifs AgNO3, NaCN et NaOH ont été utilisés pour préparer solution alcaline de cyanure d'argent à un pH initial de 10,8. Les solutions ont été purgés avec du N2 très pur sans oxygène pour éliminer l'O2 avant l'ajout de zinc et tout au long période de la cémentation. Dans la première série d'expériences, la cémentation de la poudre de zinc les tests ont été effectués dans une cuve de réaction en verre de 2,5 L immergée dans un bain d'eau à température contrôlée. Le zinc était ajouté lorsque la concentration d'O2 était inférieure à 0,2 mg/L. Après 1 h, les produits de cémentation ont été recueillis par filtration avec des filtres de taille de pore 0,22-μm et observée et analysée en utilisant un microscope électronique à balayage Phillips XL 30 avec des accessoires pour l'analyse chimique. Les solutions étaient les suivantes Le zinc et l'argent sont dosés par spectrophotométrie d'absorption atomique. La deuxième série d'expériences consistait en des cémentations d'argent dans un système à deux dimensions. Ils étaient conçus pour élucider si les zones de dissolution du zinc et de l'argent les précipitations sont ou ne sont pas reliées en permanence par un le milieu conducteur d'électricité. La figure 2 montre schématiquement un mince disque de zinc métallique dont les faces étaient recouvertes d'un résine époxy transparente isolante. Seul le bord du disque en zinc a été exposée à la solution de cyanure d'argent. Les solutions étaient préparées avec des concentrations initiales d'AgNO3 et de NaCN 3,7 M et 0,111M, respectivement. Après élimination de l'O2, la solution de cyanure d'argent était pompée en continu, à travers un système de tuyaux, pour remplir une boîte de Pétri scellée contenant le disque de zinc. L'évolution de la cémentation a été directement observée avec un microscope optique à transmission et enregistré avec un système couplé de vidéo-microscopie. Pour l'argent et le cyanure les concentrations utilisées dans ces expériences, l'argent cémenté s'éloigne radialement du bord du disque tandis que le disque de zinc se rétrécit. La formation d'espaces creux séparant l'argent et le zinc s'est manifesté sous forme de zones brillantes dans cette double dimension comme un système. La formation et l'évolution ultérieure d'un cercle lumineux continu démontre que l'argent peut être cimenté en l'absence de contact physique avec le zinc métallique. Un époxy BUEHLER EPO-THIN de faible viscosité la résine n° 20-8140-032 et le durcisseur n° 20-8142-016 ont utilisé dans une proportion pondérale de 100 parties de résine pour 36 parties durcisseur, séché dans des conditions ambiantes. La résistivité électrique du produit séché est ρ = 1,0-1,2× 1016 omcm-1. 3. Résultats et discussions La figure 3 montre la dépendance de ε à la concentration de cyanure, qui est indiqué comme [NaCN]0/[Ag]0 ; où [NaCN]0 et [Ag]0 sont les concentrations initiales totales de cyanure et d'argent en mol/L, respectivement. Les tests ont été effectués avec [Ag]0 = 0,927 mM et [NaCN]0 était variable. La courbe montre trois régimes de concentration du cyanure : le régime à faible teneur en cyanure régime de concentration donné par les rapports [NaCN]0/[Ag]0 légèrement supérieure à 2, lorsque la concentration d'ions cyanure libres dans la solution commence à être significative et ε ≈ 2 ; le régime de concentration du cyanure se uploads/Finance/ resum.pdf