Natriumsyanidin periaate hiili-selluprosessissa kullan uuttamiseksi

esittely

Hiili sellussa (CIP) -prosessi on laajalti käytetty menetelmä kullankaivuuteollisuudessa kullan erottamiseksi malmista. Natriumsyanidilla on tässä prosessissa ratkaiseva rooli. Tässä artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti, miten natriumsyanidi toimii CIP-prosessissa kullan erottamiseksi.

Syanidointireaktio: Kullan liukenemisen perusta

1. Kemiallisen reaktion mekanismi

Natriumsyanidi (NaCN) on erittäin reaktiivinen yhdiste. Hapen kanssa kosketuksissa se reagoi malmissa olevan kullan kanssa. Reaktio muuttaa malmin liukenemattoman kullan liukoiseen muotoon muodostamalla stabiilin kompleksin kullan kanssa. Tämä kompleksointivaihe on välttämätön, koska se mahdollistaa kullan erottamisen malmin kiinteistä osista.

2. Hapen rooli

Happi on keskeinen komponentti syanidointireaktiossa , ja se toimii hapettimena, joka auttaa hajottamaan kultaa. Ilman happea kullan ja syanidi-ionien välinen reaktio etenisi etananvauhdilla. Happi tarjoaa tarvittavat olosuhteet kulta-syanidikompleksin muodostumiselle. Teollisissa sovelluksissa syanidiliuoksen läpi kuplitetaan yleensä ilmaa riittävän hapen saannin varmistamiseksi. Liuoksen happimäärä vaikuttaa suoraan kullan liukenemisnopeuteen.

3. pH-säätö

Syanidiliuoksen pH-taso on kriittinen tekijä syanidointiprosessissa. Natriumsyanidi, joka on heikon hapon ja vahvan emäksen suola, voi hydrolyysiytyä vedessä ja mahdollisesti muodostaa syanidivetyä, joka on erittäin myrkyllinen ja haihtuva kaasu. Tämän estämiseksi liuoksen pH pidetään huolellisesti korkealla tasolla, yleensä noin 10–11. Tämä korkea pH ei ainoastaan ​​vakauta syanidiliuosta, vaan myös maksimoi kullan liukenemisen tehokkuuden. Lisäksi se auttaa vähentämään malmin muiden metalli-ionien häiriötekijöitä, jotka voisivat reagoida syanidi-ionien kanssa ja haitata kullan uuttoprosessia.

Kultasyanidikompleksien adsorptio aktiivihiilellä

1. Aktiivihiilen selektiivinen adsorptioominaisuus

Kun kulta on liuennut syanidiliuokseen komplekseina, aktiivihiiltä lisätään massaan. Aktiivihiilellä on suuri pinta-ala ja huokoinen rakenne, minkä ansiosta se voi selektiivisesti vetää puoleensa ja pitää kiinni kultasyanidikomplekseista. Aktiivihiilen mikro- ja mesohuokoset tarjoavat lukuisia adsorptiokohtia. Kultasyanidikompleksit vetävät puoleensa näitä kohtia erilaisten voimien, kuten van der Waalsin voimien ja sähköstaattisten vuorovaikutusten, avulla.

2. Adsorptiomekanismi

Kultasyanidikompleksien adsorptioprosessi aktiivihiilellä tapahtuu useissa vaiheissa. Ensin liuoksessa olevat kompleksit liikkuvat kohti aktiivihiilen pintaa liuoksen ja hiilen pinnan välisen pitoisuuseron vuoksi. Pinnalle päästyään kompleksit kiinnittyvät käytettävissä oleviin kohtiin. Tasapaino saavutetaan, kun kompleksien adsorboitumisnopeus on yhtä suuri kuin niiden vapautumisnopeus. Aktiivihiilen korkea affiniteetti kultasyanidikomplekseihin mahdollistaa kullan tehokkaan erottamisen liuoksesta ja sen väkevöinnin seuraavia talteenottovaiheita varten.

Kullan desorptio ja talteenotto aktiivihiilestä

1. Desorptioprosessi

Kun aktiivihiili on adsorboinut kultasyanidikomplekseja ja latautunut kullalla, kulta on poistettava hiilestä jatkokäsittelyä varten. Yleinen lähestymistapa on Zadra-prosessi. Tässä menetelmässä latautunutta hiiltä käsitellään kuumalla natriumsyanidi -natriumhydroksidiliuoksella. Lämpö ja liuoksen kemiallinen koostumus rikkovat kultakompleksien ja aktiivihiilen väliset sidokset, jolloin kulta vapautuu takaisin liuokseen.

2. Kullan talteenotto desorboituneesta liuoksesta

Kun kulta on takaisin liuoksessa, sen talteenottoon voidaan käyttää useita tekniikoita. Yksi suosittu menetelmä on galvanointi, jossa sähkövirta johdetaan liuoksen läpi metallisen kullan kerrostamiseksi katodille. Toinen menetelmä on sinkin saostus. Sinkkijauhetta lisätään liuokseen, ja redox-reaktion kautta sinkki syrjäyttää kullan kultasyanidikompleksista, jolloin saostunut kulta voidaan erottaa liuoksesta suodattamalla tai muilla erotusmenetelmillä.

Yhteenveto

Natriumsyanidi on olennainen osa hiili-sellu-prosessia kullan uutossa. Se mahdollistaa kullan liukenemisen malmista muodostamalla stabiileja komplekseja hapen läsnä ollessa ja kontrolloiduissa pH-olosuhteissa. Seuraavat vaiheet – aktiivihiilen adsorptio, hiilen desorptio ja kullan talteenotto – perustuvat kaikki natriumsyanidiin liittyvään alkuperäiseen reaktioon . Näiden periaatteiden ymmärtäminen on välttämätöntä kullan uuttoprosessin tehokkuuden ja vaikuttavuuden optimoimiseksi kaivosteollisuudessa samalla, kun varmistetaan asianmukainen turvallisuus ja ympäristönhallinta natriumsyanidin myrkyllisen luonteen vuoksi.