Kuinka paljon natriumsyanidia tarvitaan yhden gramman kullan liuottamiseen?

Kullan louhinnan ja jalostuksen alalla natriumsyanidin käyttö kullan liuottamiseen on tunnettu menetelmä. Natriumsyanidi , jonka (CN)₂-komponenttia kutsutaan usein pseudohalogeeniksi sen halogeenien kaltaisten ominaisuuksien vuoksi, sekä (SCN)₂:n kaltaiset aineet esitellään yliopistotasolla "Epäorgaaninen kemia" -kurssin erillisessä osiossa. Rakenteellisesti ja ominaisuuksiltaan NaCN:ää voidaan analogisoida NaCl:n kanssa, ja se kuuluu epäorgaanisten yhdisteiden luokkaan.

Kullan liuottamisen yleinen prosessi natriumsyanidilla

Natriumsyanidin käyttö kullan liuottamiseen edellyttää tyypillisesti pH-arvon pitämistä välillä 11–12. Pienen määrän vetyperoksidin lisääminen on myös osa prosessia. Kultaa sisältävää materiaalia on liotettava useita päiviä. Myöhemmin pelkistykseen käytetään sinkkilankaa. On korostettava, että käytetty liuos on erittäin myrkyllistä ja se on käsiteltävä natriumhypokloriittilla hapettamiseksi, jotta siitä tulisi vähemmän haitallista.

Kullan syanidiliuotukseen on kaksi päämenetelmää: perkolaatiosyanidiliuotus ja sekoitussyanidiliuotus.

Perkolaatiosyanidiliuotus

Perkolaatiosyanidiliuotus sisältää säiliöliuotuksen ja kasaliuotuksen. Perkolaatiossa käytettävää säiliöliuotusta käytetään usein kultapitoisten hiekkojen ja suhteellisen karkeiden, hiukkaskokoltaan -3 + 0 mm olevien pasuteiden käsittelyyn. Kasaliuotusmenetelmällä voidaan käsitellä matalapitoisia kultapitoisia malmeja, riippuen kullan alkuperäisestä hiukkaskoosta ja malmin huokoisuudesta, malmi murskataan yleensä etukäteen alle 50 mm:n (tai 10 mm:n) kokoiseksi. Mitä pienempi malmilohkareiden hiukkaskoko on, sitä suurempi on kullan liuotusnopeus. Perkolaatiosyanidiliuotuksen aikana natriumsyanidin pitoisuus on yleensä 0.03–0.2 %. Perkolaatiosyanidiliuotuksen indikaattorit riippuvat tekijöistä, kuten kullan hiukkaskoosta, sulfidien pitoisuudesta, malmilohkareiden hiukkaskoosta, perkolaationopeudesta, liuotusajasta, syanidiaineiden pitoisuudesta ja liuotusjäännöksen pesuasteesta. Kultapitoista kvartsihiekkaa käsiteltäessä kullan liuotusnopeus voi nousta 85–90 %:iin; karkeilla hiukkasilla kullan liuotusnopeus laskee 60 %:iin. Perkolaatiosyanidikasaliuotusprosessissa rikastusliuoksen kultapitoisuus on alhainen, ja yleensä rikastukseen tarvitaan aktiivihiilen adsorptiota. Kulta uutetaan rikastusliuoksesta, joka on saatu desorptiolla kultapitoisesta hiilestä elektrolyysillä tai sinkin korvaamisella.

Sekoitus Syanidin liuotus

Sekoitussyanidiliuotusta käytetään usein alle 0.3 mm:n hiukkaskoon omaavien kultapitoisten mineraaliraaka-aineiden liuottamiseen. Liuotusprosessi tapahtuu paineilmasekoitussäiliössä, mekaanisessa sekoitussäiliössä tai yhdistetyssä sekoitussäiliössä. Liuotusprosessiin kuuluu toimintoja, kuten massan kiinteän aineen ja nesteen erotus, vastavirtapesu, sinkkijauheen korvaaminen tiineen liuoksen kanssa ja kultalietteen sulatus. Liuotetun massan pitoisuus on yleensä alle 30–33 %. Kun liman pitoisuus on korkea, liuotetun massan pitoisuuden tulisi olla alle 22–25 %. Käytön aikana massaan lisätään kalkkia pH:n säätämiseksi välille 9–12. Ilmaa syötetään optimaalisen suhteen ylläpitämiseksi liuenneen hapen pitoisuuden ja natriumsyanidipitoisuuden välillä massassa. Natriumsyanidipitoisuus massassa on yleensä 0.02–0.1 %. Useimmat sekoitussyanidointiprosessia käyttävät rikastajat käyttävät pesumenetelmää tiineen liuoksen ja liuotusjäännöksen erottamiseksi. Pesumenetelmät voidaan jakaa dekantointiin, suodatukseen ja leijupetipesuun. Yleisimmin käytetty menetelmä on jatkuva vastavirtadekantointimenetelmä (CCD-menetelmä). Tässä menetelmässä käytettävät sakeuttamisaineet voidaan jakaa yksikerroksisiin ja monikerroksisiin tyyppeihin. Monet syanidirikastuslaitokset Kiinassa käyttävät 2-3-kerroksisia sakeuttamisaineita kiinteän aineen ja nesteen erotukseen ja jatkuvaan vastavirtapesuun. Saatu rikas liuos kirkastetaan, suodatetaan ja hapetetaan ennen kuin se lähetetään sinkkijauheen korvaamiseen. Saatu kultaliete sulatetaan dore-metallin (kulta-hopeaseos) saamiseksi.

Emäksisen esikäsittelyn rooli

Natriumhydroksidin lisääminen emäksisessä esikäsittelyssä voi heikentää tai poistaa malmin haitallisten alkuaineiden vaikutuksen, parantaa liuotusympäristöä ja saavuttaa parempia liuotustuloksia. Malminäytteessä olevat mineraalit, kuten pyriitti, sfaleriitti ja kalkopyriitti, voivat tuottaa haitallisia ioneja, kuten Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ ja Cu²⁺. Jos alkalilisäyskäsittelyä ei tehdä, nämä haitalliset ionit kuluttavat suuren määrän syanidia ja liuennutta happea syanidiliuotuksen aikana, mikä haittaa vakavasti kullan liukenemista ja johtaa kullan liuotusnopeuden hidastumiseen. Alkalilisäyskäsittelyn aikana Cu²⁺ ja Zn²⁺ muodostavat liukenemattomia hydroksidisaostumia, ja S²⁻ hapettuu muodostaen SO₃:a ja SO₄²⁻:a, mikä vähentää syanidin kulutusta. Fe(OH)₃ muodostaa pintasuojakalvon mineraalien, kuten pyriitin, pinnalle estäen sen nopean hapettumisen ja lisäliukenemisen, mikä vähentää CN⁻:n kulutusta.

Kullan liuottamiseen tarvittava natriumsyanidin määrä

Tilastotiedot osoittavat, että yhden gramman kultaa liuottamiseksi tarvitaan noin 100–300 grammaa natriumsyanidia. Tämä määrä voi vaihdella useiden tekijöiden, kuten malmin tyypin, kultahiukkasten hienouden ja käytetyn liuotusmenetelmän, mukaan.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka natriumsyanidin käyttö Gold Dissolutionissa on tehokas menetelmä, on tärkeää kiinnittää huomiota turvallisuuteen ja ympäristönsuojeluun natriumsyanidin myrkyllisyyden vuoksi. Tiukat turvatoimenpiteet ja jäteliuosten asianmukainen käsittely ovat välttämättömiä ihmisten terveyteen ja ympäristöön kohdistuvien kielteisten vaikutusten minimoimiseksi.