شرح استهلاك سيانيد الصوديوم في استخلاص الذهب

في عملية استخراج الذهب من مركبات السيانيد، سيانيد الصوديوم يُستهلك بعدة طرق. سيانيد الصوديوم هو الأكثر استخدامًا عامل الاستخلاص في استخراج الذهب، ومن الناحية النظرية، 0.5 جرام فقط من سيانيد الصوديوم يلزم استخلاص غرام واحد من الذهب. ومع ذلك، في معظم مصانع معالجة الذهب بالسيانيد، يكون الاستهلاك الفعلي للسيانيد أعلى بكثير، وغالبًا ما يتجاوز الحسابات النظرية بما يتراوح بين 1 و50 مرة.

العوامل الرئيسية التي تساهم في ارتفاع استهلاك السيانيد في عملية سيانيد الذهب تتضمن:

1. استهلاك السيانيد في عملية إذابة الذهب

لقد كانت مصانع السيانيد تستخدم سيانيد الصوديوم إذابة الذهب من الخام لاستخلاصه من الرشح. التفاعلات الكيميائية المتضمنة هي كما يلي:

• [2Au+4NaCN+O2+2H2O→2Na[Au(CN)2]+2NaOH+H2O2]

• [ 2Au+4NaCN+H2O2→2Na[Au(CN)2]+2NaOH]

ومن خلال التفاعلات الكهروكيميائية، يتبين أن إذابة 1 غرام من الذهب يتطلب استهلاك 0.92 غرام من سيانيد الصوديوم.

2. استهلاك السيانيد في التفاعلات مع المعادن الأساسية المرتبطة به

(1) تحتوي بعض خامات الذهب على معادن مصاحبة، مثل البيريت، والمغنتيت، والكالكوبيريت، ومعادن الكبريتات، والهيدروكسيدات، والأكاسيد. خلال مرحلة التكسير، يتولد مسحوق الحديد، الذي يتفاعل ببطء مع سيانيد الصوديوم، مما يزيد من تركيزه. استهلاك السيانيد. ردود الفعل هي كما يلي:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

• [ Fe+6NaCN+2H2O→Na4Fe(CN)6+2NaOH+H2↑]

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) إذا احتوى خام الذهب على أنواع مختلفة من معادن النحاس، فإنها تتفاعل أيضًا مع سيانيد الصوديوم لتكوين معقدات سيانيد النحاس، مستهلكةً السيانيد في هذه العملية. وتكون التفاعلات كما يلي:

• [ 2CuSO4+4NaCN→Cu2(CN)2+2Na2SO4+(CN)2↑]

• [ 2Cu2S+4NaCN+2H2O+O2→Cu2(CN)2+Cu2(CNS)2+4NaOH]

بسبب التفاعل القوي لسيانيد الصوديوم مع العديد من معادن النحاس، فإنه عادة ما يتطلب 2.3 إلى 3.4 جرام من السيانيد لإذابة جرام واحد من النحاس.

(3) إذا احتوى خام الذهب الأصلي على سفاليرايت أو سميثسونيت، فسيتفاعلان أيضًا مع سيانيد الصوديوم لتكوين سيانيد الزنك والكربونات. وتكون التفاعلات كما يلي:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) إذا احتوى خام الذهب على الزرنيخبيريت، أو الزئبق، أو السيلينيوم، أو التيلوريوم، وغيرها، فسوف يتفاعل أيضًا مع سيانيد الصوديوم. عندما يحتوي خام الذهب على صخور كربونية، وخاصةً تلك الغنية بالكربون العضوي، يزداد امتصاص السيانيد، مما يُصعّب استخلاص الذهب منه.

3. تحلل السيانيد

في الحل، السيانيد تخضع هذه المواد لدرجات متفاوتة من التحلل المائي تبعًا لدرجة الحموضة (pH)، وترتبط كمية سيانيد الهيدروجين الناتجة بقلوية المحلول. يمكن تمثيل التفاعل كما يلي:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

بعد التحلل المائي، يُولّد جزء من السيانيد سيانيد الهيدروجين، بينما يُحلّل جزء آخر تأكسديًا، مُنتجًا تدريجيًا حمض الفورميك والأمونيا. عند درجة حرارة ١٠٠ درجة مئوية، يفقد CN⁻ ٥٠٪، وعند درجة حرارة ١٣٠ درجة مئوية، يفقد ٨٥٪.

في عملية السيانيد لتعدين الذهب، يُعد سيانيد الهيدروجين غازًا شديد السمية. إذا لم يُدار بشكل صحيح، فقد يؤدي إلى زيادة استخدام كلوريد الصوديوم (NaCN)، مما يرفع تكاليف الإنتاج، ويسبب تلوثًا بيئيًا، بالإضافة إلى مخاطر صحية على العاملين. تختلف كمية كلوريد الهيدروجين (HCN) المُنتجة باختلاف درجة حموضة المحلول: فعند درجة حموضة 10.5، يُنتج 6.1% فقط من سيانيد الهيدروجين؛ وعند درجة حموضة 10، ترتفع إلى 17%؛ وعند درجة حموضة 9.5، تصل إلى 39.2%؛ وعند درجة حموضة 9.0، تبلغ 67.1%. لذلك، في مصانع معالجة الذهب بالكربون في اللب (CIP)، عادةً ما يُضبط الرقم الهيدروجيني (pH) ليتراوح بين 11 و12 للتحكم في تحلل السيانيد المائي.

4. أكسدة السيانيد (CN-) بواسطة الأكسجين المذاب (O2)

لتعزيز معدل ذوبان الذهب، يجب إشراك كلٍّ من CN- وO2 في التفاعل. عند درجة حرارة وضغط الغرفة، تبلغ أقصى ذوبان للأكسجين 8.2 ملغم/لتر. يمكن أن تؤدي إضافة عامل مؤكسد قوي إلى زيادة تركيز الأكسجين في المحلول، مما يُسرّع عملية الاستخلاص بشكل كبير. مع ذلك، يجب موازنة نسبة الأكسجين إلى السيانيد؛ وإلا فقد ينخفض ​​معدل الاستخلاص. يتفاعل الأكسجين المذاب مع السيانيد لتكوين سيانات، وهو مستقر في المحاليل القلوية. ومع ذلك، عند درجة حموضة أقل من 7، يتحلل مائيًا لإنتاج الأمونيا والبيكربونات. معادلات التفاعل هي كما يلي:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

لذلك، قد يؤدي هذا التفاعل إلى استهلاك السيانيد أثناء عملية الاستخلاص أو التحليل الكهربائي.

5. امتصاص السيانيد بواسطة الطين

أثناء عملية السيانيد، يُنتج كبريتيد الحديد في الخام هيدروكسيد الحديد، بينما تُكوّن السيليكات في الخام سيليكا غروانية في وسط قلوي. تتمتع كلتا المادتين بقدرة معينة على امتصاص السيانيد، مما يؤدي إلى فقدانه مع بقايا الاستخلاص.

6. استهلاك السيانيد بواسطة مواد أخرى

(1) عند تحريك الملاط وملئه بالهواء، سيحتوي المحلول على ثاني أكسيد الكربون. كما سيتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع السيانيد.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) تتفاعل معادن الكبريتيد مثل البيريت في الخام الأصلي مع الأكسجين المذاب (O2) في لب الخام، كما تتفاعل الكبريتيتات والكبريتات الناتجة أيضًا مع السيانيد.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

يمكن إضافة كمية صغيرة من CaO أو Ca(OH)2 قبل الاستخلاص لتحييد الحمض ومنع حدوث التفاعل المذكور أعلاه.

فى الختام

فيما يلي ستة جوانب لاستهلاك السيانيد في عملية سياندة الذهب. بالإضافة إلى السيانيد اللازم للتحلل الطبيعي للذهب، هناك العديد من الاستهلاكات غير الضرورية، مثل التفاعل مع المعادن الأخرى المرتبطة به، والتحلل المائي الذاتي، وغيرها. 

إذا كان لديك أي أسئلة حول المحتوى أعلاه، أو تريد معرفة المزيد، يمكنك استشارة خدمة العملاء عبر الإنترنت أو إرسال رسالة، وسوف نتصل بك في أقرب وقت ممكن!