Kulla tsüaniideerimise protsess ja tsingipulbri asendamine

Traditsiooniline Kulla tsüaniideerimise protsess koosneb peamiselt kolmest peamisest protseduurist: leotamine, pesemine ja asendamine (sadestamine).

1. Leostumine

Leostumine on protsess, kus maagis olev tahke kuld lahustub hapnikku sisaldavas tsüaniidilahuses. Praegu on see protsess protsesside, seadmete, juhtimise ja toimimise osas muutunud üha keerukamaks. Nagu eelnevalt mainitud, on kulla lahustumine hapnikku sisaldavas tsüaniidilahuses olemuselt elektrokeemiline korrosiooniprotsess.

Leostusprotsessis kasutatakse kahte peamist tüüpi reaktiive: Tsüaniidid ja kaitsvad leelised.

(1) Tsüaniidid

Tööstuses on tsüaniidid tavaliselt kasutatakse kulla tsüaniidiga leostumisel kaaliumtsüaniid (KCN), Naatriumtsüaniid (NaCN), kaltsiumtsüaniid [Ca(CN)₂] ja ammooniumtsüaniid (NH4CN).

Naatriumtsüaniid on tootmises kõige sagedamini kasutatav tsüaniid. See on väga mürgine valge pulber ja kaubanduslik Naatriumtsüaniid pressitakse tavaliselt sfäärideks või plokkideks.

Tööstuslikult kasutatakse tsüaniidisulamit ka leostusreagendina. See on segu, mis saadakse kaltsiumtsüaniidi, soola ja koksi kombinatsiooni sulatamisel elektriahjus. Lisaks sellele, et see sisaldab 40–45% Ca(CN)₂ ja NaCN, sisaldab see ka mõningaid lisandeid, mis on tsüaniideerimisprotsessile kahjulikud, nagu lahustuvad sulfiidid, süsinik ja mõned lahustumatud lisandid. Selle eeliseks on madal hind, kuid annus on suur, umbes 2–2.5 korda suurem naatriumtsüaniid. Kahjulike lisandite mõju kõrvaldamiseks tuleb tsüaniidisulami kasutamisel läbi viia eeltöötlus. Töötlemismeetodid hõlmavad tugevat õhuga segamist või sobiva koguse pliisoola lisamist lahusele.

Teoreetiliselt on 0.5 g Au lahustamiseks vaja ainult 1 g naatriumtsüaniidi. Tegelikus tootmises kulub aga tsüaniidi 20–200 korda teoreetilisest kogusest või isegi rohkem. Tarbimise kogus sõltub peamiselt muude komponentide sisaldusest maagis, mis võivad tsüaniidiga reageerida.

2. Pesemine

Pesemine on protsess, mille käigus pestakse maagiosakeste pinda ja lahustunud kulda maagiosakeste vahel, et saavutada tahke vedeliku eraldamine, et pärast leostumist kulda sisaldav lahus tagasi saada.

3. Asendamine

Asendamine on protsess, mille käigus kasutatakse tsingipulbrit kulda sisaldavast lahusest kulla vähendamiseks ja sadestamiseks, saades seeläbi kulla tagasi. Alates 20. sajandist hõlmab kulla saamine tsüaniidmassist esmalt paberimassi pesemist, seejärel tiine lahuse selitamist ja degaseerimist. Selitatud raseda lahusest kulla sadestumine on alati kasutanud Tsingipulbri asendamine meetod. Alates 1960. aastatest on tselluloosile aktiivsöe lisamise "süsi tselluloosis meetod" kiiresti arenenud. Ioonivahetite kasutamise uurimisega on oluline praktiline väärtus ka ioonvahetusvaikude kasutamise meetodil kulla adsorbeerimiseks tsüaniidilahustest või tsüaniidmassist. Mõned uuringud on tehtud ka kulla lahustiga ekstraheerimise kohta tsüaniidilahustest. Kui tsüaniidi kulda sisaldavale lahusele lisatakse väävelhapet, saab kulla ekstraheerimiseks kasutada isoamüülalkoholi ning ekstraheerimiskiirus suureneb koos väävelhappe kontsentratsiooni suurenemisega. Näiteks 2 mol/l väävelhappe lahuses ekstraheerimisel saab kulla eraldada ka lisanditest nagu arseen ja raud. Oksüalkoksüfosfaadi kasutamine kulla ekstraheerimiseks tsüanaadi leeliselistest lahustest on saavutanud rahuldavad ekstraheerimisnäitajad ning naatriumsulfiti kasutamine tagasi - ekstraheerimisel on samuti andnud häid tulemusi jne.

Kokkuvõtteks võib öelda, et tsüaniidiga kulla ekstraheerimise protsessil on pikaajaline ajalugu ja pidev areng. Erinevatel meetoditel ja reaktiividel on oma omadused ja kasutusstsenaariumid ning tööstus uurib pidevalt ja teeb uuendusi, et parandada kulla kaevandamise tõhusust ja ökonoomsust, tagades samas keskkonnakaitse ja ohutuse.