Natrijev cijanid u rudarstvu plemenitih metala: Detaljan pogled

Uvod

U području rudarstva plemenitih metala poput zlata i srebra, natrijev cijanid igrao je ključnu ulogu više od stoljeća. Od svog uvođenja 1880-ih, korištenje cijanid - procesi su revolucionirali ekstrakciju ovih vrijednih metala iz rudnih tijela. Ovaj članak istražuje različite aspekte korištenja Natrijev cijanid in rudarenje plemenitih metala, uključujući njegova kemijska svojstva, proces ekstrakcije, sigurnosne mjere i utjecaj na okoliš.

Kemijska svojstva natrijeva cijanida

Natrijev cijanid (NaCN) je kemijski spoj sastavljen od natrija (Na), ugljika (C) i dušika (N). Obično se pojavljuje kao bijela, u vodi topljiva krutina. Industrijski se može proizvesti na dva glavna načina. Jedan je reakcijom vodikovog cijanida (HCN) s natrijevim hidroksidom (NaOH), a drugi Castnerovim postupkom, gdje natrijev amid (NaNH₂) reagira s ugljikom na visokim temperaturama.

Proces ispiranja cijanidom

Priprema rude

Prije početka procesa ispiranja cijanidom, ruda koja sadrži plemenite metale mora se pripremiti. To obično uključuje drobljenje i mljevenje rude u fini prah. Cilj je povećati površinu rude, omogućujući bolji kontakt između Natrijev cijanid otopinu i čestice plemenitog metala. Na primjer, u rudarenju zlata, ako je zlato raspršeno po rudi u finim količinama, pravilno mljevenje može izložiti više zlata otopini za ispiranje.

ispiranje

Nakon što je ruda u odgovarajućem obliku, uvodi se pažljivo nadzirana otopina natrijevog cijanida. U prisutnosti kisika dolazi do kemijske reakcije. Zlato tvori kompleks s cijanidnim ionima, stvarajući topljivi kompleks zlato-cijanid. Ovaj se kompleks zatim otapa u otopini, učinkovito odvajajući zlato od ostatka matrice rude. Kisik u reakciji služi za oksidaciju zlata, olakšavajući njegovo otapanje.

Oporavak plemenitih metala

Nakon procesa ispiranja, sljedeći korak je izdvajanje plemenitih metala iz otopine. Jedna uobičajena metoda je korištenje cinka. Kada se cink doda u otopinu, on istiskuje zlato u kompleksu zlato-cijanid, vraćajući zlato u čvrsti oblik. Ovo čvrsto zlato zatim se može dalje obrađivati, obično taljenjem, kako bi se dobilo čisto zlato.

Vrste ispiranja cijanidom

Ispiranje iz bačve (kontrolirani mlinovi)

Također poznat kao ispiranje u kadi, ovaj se proces često odvija u specijaliziranom mlinu koji se nalazi u rudniku. Fino usitnjena ruda izlaže se otopini cijanidne soli. Otopina se veže s ionima u plemenitim metalima, omogućujući im da se odvoje u otopinu. Međutim, čimbenici poput prisutnosti različitih elemenata u rudi mogu utjecati na učinkovitost ovog procesa. Na primjer, neki elementi mogu reagirati s cijanidom ili plemenitim metalima, ometajući stvaranje topljivog kompleksa. Osim toga, iako uvođenje više kisika može ubrzati proces ispiranja, to se ne radi uvijek u mlinovima zbog troškova.

Heap Leaching

Ispiranje iz hrpe je još jedna široko korištena metoda. U ovom procesu, usitnjena ruda se slaže u velike hrpe. Otopina natrijevog cijanida se zatim prska po tim hrpama. Kako otopina curi kroz rudu, ona otapa plemenite metale. Ispiranje iz hrpe je isplativije u usporedbi s ispiranjem u kadi, posebno za rude niske kvalitete. Također ima prednost prirodnog dodavanja kisika smjesi dok otopina prolazi kroz rudu. Međutim, glavni nedostatak je poteškoća u kontroli sudbine otrovne otopine cijanida nakon što je završen proces ispiranja.

Sigurnosne mjere

Unatoč svojoj učinkovitosti u ekstrakciji plemenitih metala, natrijev cijanid je vrlo toksičan. I u krutom i u plinovitom obliku može biti smrtonosan ako se proguta ili udahne. Međutim, u rudarskoj industriji na snazi ​​su stroge sigurnosne mjere. Koncentracija cijanida u otopini za ekstrakciju održava se izuzetno niskom, obično u rasponu od 100 do 500 dijelova na milijun. Radnici koji rukuju natrijevim cijanidom, bilo u obliku krutih briketa ili otopina, moraju nositi odgovarajuću osobnu zaštitnu opremu, poput maski za zaštitu od prašine u zraku ili plinova koji sadrže tragove cijanida. Zapravo, u Sjevernoj Americi i Australiji nije bilo smrtnog slučaja povezanog s cijanidom među zaposlenicima rudnika u više od 100 godina, što pokazuje učinkovitost ovih sigurnosnih protokola.

Ekološke implikacije

Jedna od glavnih zabrinutosti u vezi s upotrebom natrijevog cijanida u rudarstvu je njegov potencijalni utjecaj na okoliš. Ako otopina cijanida dospije u površinske vode, to može imati ozbiljne posljedice. Poznato je da su ribe više od tisuću puta osjetljivije na cijanid od ljudi. Zagađenje cijanidom može poremetiti izvorne ekosustave, štetiti vodenom životu i potencijalno utjecati na cijeli hranidbeni lanac. Kako bi ublažile te rizike, rudarske tvrtke provode različite strategije upravljanja okolišem. To uključuje korištenje obloženih ribnjaka za skladištenje otopina cijanida, odgovarajuće sustave zadržavanja kako bi se spriječilo curenje i procese obrade za detoksikaciju otpadnih voda koje sadrže cijanid prije ispuštanja.

Zaključak

Natrijev cijanid ostaje bitna kemikalija u rudarstvu plemenitih metala. Njegova sposobnost učinkovitog izdvajanja zlata, srebra i drugih vrijednih metala iz rude učinila ga je temeljem moderne rudarske industrije. Međutim, povezani rizici, kako u pogledu sigurnosti tako i okoliša, ne mogu se zanemariti. Primjenom strogih sigurnosnih protokola i naprednih praksi upravljanja okolišem, rudarska industrija nastavlja koristiti natrijev cijanid na odgovoran način, uravnotežujući potrebu za ekstrakcijom plemenitih metala sa zaštitom ljudskog zdravlja i okoliša. Kako tehnologija napreduje, vjerojatno je da će se razviti još učinkovitije i ekološki prihvatljivije metode ekstrakcije plemenitih metala, ali u doglednoj budućnosti natrijev cijanid će i dalje igrati značajnu ulogu u ovoj važnoj industriji.