ما هي كمية سيانيد الصوديوم اللازمة لإذابة جرام واحد من الذهب؟

في مجال استخراج الذهب ومعالجته، يتم استخدام سيانيد الصوديوم إذابة الذهب هي طريقة معروفة. الصوديوم السيانيديُدرَّس في قسم مُحدَّد من مقرر "الكيمياء غير العضوية" على مستوى الجامعة، موضوع يُشار فيه غالبًا إلى مُكوِّن (CN)₂ على أنه شبه هالوجين نظرًا لتشابه خصائصه مع الهالوجينات، إلى جانب مواد مثل (SCN)₂. يُشبه NaCN، من حيث البنية والخصائص، كلوريد الصوديوم (NaCl)، وهو يُصنّف ضمن المركبات غير العضوية.

العملية العامة لإذابة الذهب باستخدام سيانيد الصوديوم

عملية استخدام سيانيد الصوديوم عادةً ما يتطلب إذابة الذهب الحفاظ على نطاق الرقم الهيدروجيني (pH) بين 11 و12. كما تتضمن العملية إضافة كمية صغيرة من بيروكسيد الهيدروجين. يجب نقع المادة المحتوية على الذهب لعدة أيام. بعد ذلك، يُستخدم سلك الزنك للاختزال. تجدر الإشارة إلى أن المحلول المستخدم شديد السمية، ويجب معالجته بهيبوكلوريت الصوديوم لأكسدة المعدن لتقليل ضرره.

هناك طريقتان رئيسيتان لاستخلاص الذهب باستخدام السيانيد: الترشيح بالسيانيد و التحريك واستخراج السيانيد.

الترشيح بالسيانيد

يشمل استخلاص السيانيد بالترشيح الاستخلاص في الخزانات والاستخلاص في الأكوام. يُستخدم الاستخلاص في الخزانات عادةً لمعالجة الرمال الحاملة للذهب والمكلسات ذات الحبيبات الخشنة نسبيًا التي يبلغ حجم جسيماتها -3 + 0 مم. عند إجراء الاستخلاص في الأكوام لخامات الذهب منخفضة الجودة، وحسب حجم جسيمات الذهب الخام المنتشر ومسامية الخام، يُسحق الخام عادةً إلى أقل من 50 مم (أو 10 مم) مسبقًا. كلما صغر حجم جسيمات كتل الخام، زادت سرعة استخلاص الذهب. أثناء استخلاص السيانيد بالترشيح، يكون تركيز سيانيد الصوديوم عادةً ما يكون 0.03% - 0.2%. تعتمد مؤشرات استخلاص السيانيد بالترشيح على عوامل مثل حجم جسيمات الذهب، ومحتوى الكبريتيدات، وحجم جسيمات كتل الخام، ومعدل الاستخلاص، ووقت الاستخلاص، وتركيز عوامل السيانيد، ودرجة غسل بقايا الاستخلاص. عند معالجة رمال الكوارتز الحاملة للذهب، يمكن أن يصل معدل استخلاص الذهب إلى 85% - 90%؛ وعندما يكون حجم الجسيمات خشنًا، ينخفض ​​معدل استخلاص الذهب إلى 60%. أثناء استخلاص كومة السيانيد بالترشيح، يكون محتوى الذهب في المحلول الحامل منخفضًا، وعادةً ما يتطلب الأمر امتزاز الكربون المنشط للإثراء. يُستخرج الذهب من المحلول الحامل الناتج عن امتزاز الكربون المحمل بالذهب عن طريق الاستخلاص الكهربائي أو استبدال الزنك.

التحريك واستخراج السيانيد

غالبًا ما يُستخدم استخلاص السيانيد بالتحريك لاستخلاص المواد الخام المعدنية الحاملة للذهب بحجم جسيمات أقل من 0.3 مم. تتم عملية الاستخلاص في خزان التحريك بالهواء المضغوط أو خزان التحريك الميكانيكي أو خزان التحريك المشترك. تتضمن عملية الاستخلاص عمليات مثل فصل اللب الصلب عن السائل والغسيل المعاكس للتيار واستبدال مسحوق الزنك للمحلول الحامل وصهر طين الذهب. يكون تركيز اللب المغسول عمومًا أقل من 30٪ - 33٪. عندما يكون محتوى الوحل مرتفعًا، يجب أن يكون تركيز اللب المغسول أقل من 22٪ - 25٪. أثناء التشغيل، يضاف الجير لضبط درجة حموضة اللب إلى 9 - 12. يتم شحن الهواء للحفاظ على النسبة المثلى بين تركيز الأكسجين المذاب وتركيز سيانيد الصوديوم في اللب. يكون تركيز سيانيد الصوديوم في اللب عادة 0.02٪ - 0.1٪. تعتمد معظم أجهزة التركيز التي تستخدم عملية السيانيد بالتحريك على طريقة الغسيل لفصل المحلول الحامل وبقايا الاستخلاص. تنقسم طرق الغسيل إلى الترسيب، والترشيح، والغسيل المميع. الطريقة الأكثر شيوعًا هي الترسيب المستمر بتيار معاكس (CCD). تنقسم المكثفات المستخدمة في هذه الطريقة إلى نوعين: أحادي الطبقة ومتعدد الطبقات. تستخدم العديد من أجهزة تركيز السيانيد في الصين مكثفات ثنائية أو ثلاثية الطبقات لفصل المواد الصلبة عن السائلة والغسيل المستمر بتيار معاكس. يُصفى المحلول الحامل الناتج، ويُرشح، ويُزال الأكسجين منه قبل إرساله لاستبدال مسحوق الزنك. يُصهر طين الذهب الناتج للحصول على "دور" (سبائك الذهب والفضة).

دور المعالجة القلوية المسبقة

إضافة هيدروكسيد الصوديوم للمعالجة القلوية المسبقة يمكن أن تُضعف أو تقضي على تأثير العناصر الضارة في الخام، وتُحسّن بيئة الاستخلاص، وتُحقق نتائج استخلاص أفضل. يمكن أن تُنتج معادن مثل البيريت والسفاليرايت والكالكوبيريت الموجودة في عينة الخام أيونات ضارة مثل Fe²⁺ وFe³⁺ وS²⁻ وCu²⁺. في حال عدم إجراء معالجة مسبقة بإضافة القلويات، ستستهلك هذه الأيونات الضارة كمية كبيرة من السيانيد والأكسجين المذاب أثناء استخلاص السيانيد، مما يُعيق بشكل كبير إذابة الذهب ويُؤدي إلى انخفاض معدل استخلاص الذهب. أثناء المعالجة المسبقة بإضافة القلويات، يُكوّن Cu²⁺ وZn²⁺ رواسب هيدروكسيد غير قابلة للذوبان، ويتأكسد S²⁻ لتكوين SO₃ وSO₄²⁻، مما يُقلل من استهلاك السيانيد. يشكل Fe(OH)₃ طبقة واقية على سطح المعادن مثل البيريت، مما يمنع أكسدتها السريعة ومزيد من الذوبان، وبالتالي تقليل استهلاك CN⁻.

كمية سيانيد الصوديوم اللازمة لإذابة الذهب

تشير البيانات الإحصائية إلى أن إذابة غرام واحد من الذهب تتطلب ما يقارب 100-300 غرام من سيانيد الصوديوم. وتختلف هذه الكمية تبعًا لعوامل متعددة، مثل نوع الخام، ودرجة نقاء جزيئات الذهب، وطريقة الاستخلاص المستخدمة.

وفي الختام، في حين أن استخدام سيانيد الصوديوم في إذابة الذهب رغم فعالية هذه الطريقة، من الضروري مراعاة السلامة وحماية البيئة نظرًا لسمية سيانيد الصوديوم. يُعدّ اتخاذ إجراءات سلامة صارمة والمعالجة السليمة لمحاليل النفايات أمرًا بالغ الأهمية للحد من الآثار السلبية على صحة الإنسان والبيئة.