مصرف سیانید سدیم در استخراج طلا توضیح داده شده است

در فرآیند استخراج طلا از ترکیبات سیانید، سیانید سدیم به روش‌های مختلفی مصرف می‌شود. سیانید سدیم رایج‌ترین عامل لیچینگ مورد استفاده در استخراج طلا است و از نظر تئوری، تنها 0.5 گرم سیانید سدیم برای لیچینگ 1 گرم طلا مورد نیاز است. با این حال، در اکثر کارخانه‌های سیانیداسیون طلا، مصرف واقعی سیانید به طور قابل توجهی بیشتر است و اغلب 50 تا 100 برابر از محاسبات تئوری بیشتر است.

عوامل اصلی مؤثر در مصرف بالای سیانید در فرآیند سیانیداسیون طلا عبارتند از:

1. مصرف سیانید در فرآیند انحلال طلا

کارخانه‌های سیانید از سیانید سدیم برای حل کردن طلا از سنگ معدن و بازیابی طلا از شیرابه استفاده می‌کنند . واکنش‌های شیمیایی مربوطه به شرح زیر است:

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

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

از واکنش های الکتروشیمیایی مشخص شده است که حل کردن 1 گرم طلا مستلزم مصرف 0.92 گرم سیانید سدیم است.

2. مصرف سیانید در واکنش با فلزات پایه مرتبط

(1) برخی از سنگ‌های معدن طلا حاوی کانی‌های همراه مانند پیریت، مگنتیت، کالکوپیریت، کانی‌های سولفات، هیدروکسیدها و اکسیدها هستند. در مرحله خردایش، پودر آهن تولید می‌شود که به آرامی با سیانید سدیم واکنش می‌دهد و مصرف سیانید را افزایش می‌دهد . واکنش‌ها به شرح زیر است:

• [FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [S+NaCN→NaCNS]

(2) اگر سنگ معدن طلا حاوی انواع مختلفی از کانی های مس باشد، آنها همچنین با سیانید سدیم واکنش داده و کمپلکس های سیانید مس را تشکیل می دهند و در این فرآیند سیانید را مصرف می کنند. واکنش ها به شرح زیر است:

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

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

به دلیل واکنش پذیری قوی سیانید سدیم با بسیاری از مواد معدنی مس، به طور کلی برای حل کردن 2.3 گرم مس به 3.4 تا 1 گرم سیانید نیاز است.

(3) اگر سنگ معدن طلای اصلی حاوی اسفالریت یا اسمیتسونیت باشد، آنها همچنین با سیانید سدیم واکنش داده و سیانید روی و کربنات ها را تشکیل می دهند. واکنش ها به شرح زیر است:

• [ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) اگر سنگ معدن طلا حاوی آرسنوپیریت، جیوه، سلنیوم، تلوریم و غیره باشد، با سیانید سدیم نیز واکنش می دهند. هنگامی که بدنه سنگ حاوی سنگ های کربن دار، به ویژه سنگ های غنی از کربن آلی باشد، جذب سیانید قوی تر می شود و شسته شدن سیانید طلا را دشوارتر می کند.

3. هیدرولیز سیانیدها

در محلول، سیانیدها بسته به pH، درجات مختلفی از هیدرولیز را متحمل می‌شوند و مقدار سیانید هیدروژن تولید شده به قلیائیت محلول مربوط می‌شود. واکنش را می‌توان به صورت زیر نشان داد:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN- + 2H2O → HCOO- + NH3]

پس از هیدرولیز، بخشی از سیانید هیدروژن سیانید تولید می کند، در حالی که بخشی دیگر به صورت اکسیداتیو هیدرولیز می شود و به تدریج اسید فرمیک و آمونیاک تولید می کند. در 100 درجه سانتی گراد، CN- 50٪ و در 130 درجه سانتیگراد، 85٪ از دست می دهد.

در فرآیند سیانیداسیون برای استخراج طلا، سیانید هیدروژن یک گاز بسیار سمی است. اگر به درستی مدیریت نشود، می‌تواند منجر به افزایش استفاده از NaCN، افزایش هزینه‌های تولید و ایجاد آلودگی زیست‌محیطی و همچنین ایجاد خطرات بهداشتی برای اپراتورها شود. مقدار HCN تولید شده با pH محلول متفاوت است: در pH 10.5. تنها 6.1 درصد هیدروژن سیانید تولید می شود. در pH 10. به 17% افزایش می یابد. در pH 9.5 به 39.2% می رسد. و در pH 9.0. 67.1 درصد است. بنابراین، در کارخانه های طلا CIP (Carbon-in-Pulp)، pH معمولاً بین 11 تا 12 تنظیم می شود تا هیدرولیز سیانیدها را کنترل کند.

4. اکسیداسیون سیانید (CN-) توسط اکسیژن محلول (O2)

برای افزایش سرعت انحلال طلا، هر دو CN- و O2 باید در واکنش دخالت داشته باشند. در دما و فشار اتاق، حداکثر حلالیت اکسیژن 8.2 میلی گرم در لیتر است. افزودن یک عامل اکسید کننده قوی می تواند غلظت اکسیژن را در محلول افزایش دهد و به طور قابل توجهی روند شستشو را تسریع کند. با این حال، نسبت اکسیژن به سیانید باید متعادل باشد. در غیر این صورت، میزان شسته شدن ممکن است کاهش یابد. اکسیژن محلول با سیانید واکنش می دهد و سیانات تشکیل می دهد که در محلول های قلیایی پایدار است. اما در pH کمتر از 7 هیدرولیز می شود و آمونیاک و بی کربنات تولید می کند. معادلات واکنش به شرح زیر است:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

بنابراین، این واکنش ممکن است منجر به مصرف سیانید در طی فرآیندهای لیچینگ یا الکترولیز شود.

5. جذب سیانید توسط خاک رس

در طی فرآیند سیانیداسیون، سولفید آهن موجود در سنگ معدن، هیدروکسید آهن تولید می کند، در حالی که سیلیکات های موجود در سنگ، سیلیس کلوئیدی را در یک محیط قلیایی تشکیل می دهند. هر دوی این مواد دارای ظرفیت مشخصی برای جذب سیانید هستند که منجر به از بین رفتن سیانید همراه با باقیمانده شستشو می شود.

6. مصرف سیانور توسط مواد دیگر

(1) هنگامی که دوغاب هم زده می شود و با هوا پر می شود، CO2 در محلول موجود می شود. CO2 نیز با سیانید واکنش می دهد.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) کانی های سولفیدی مانند پیریت در سنگ معدن اصلی با اکسیژن محلول (O2) در خمیر سنگ معدن واکنش می دهند و سولفیت ها و سولفات های حاصل نیز با سیانید واکنش می دهند.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

مقدار کمی CaO یا Ca(OH)2 را می توان قبل از شستشو اضافه کرد تا اسید را خنثی کند و از بروز واکنش فوق جلوگیری کند.

در نتیجه

موارد فوق 6 جنبه مصرف سیانید در فرآیند سیانیداسیون طلا هستند. علاوه بر سیانید مورد نیاز برای انحلال طبیعی طلا، مصرف های غیرضروری زیادی وجود دارد، مانند واکنش با سایر مواد معدنی مرتبط، خود هیدرولیز و غیره. 

اگر در مورد محتوای فوق سؤالی دارید، یا می‌خواهید بدانید، می‌توانید با خدمات مشتریان آنلاین مشورت کنید یا پیام ارسال کنید، ما در اسرع وقت با شما تماس خواهیم گرفت!