תפקידו של תחמוצת הסידן בחילוץ זהב עם נתרן ציאניד

מבוא

ציאנידציה של זהב, המכונה גם ציאניד שטיפה, היא תהליך נפוץ להפקת זהב מעפרה גולמית. בתהליך זה, סודיום ציאניד משמש להמסת זהב בתוך הסלע, מכיוון שזהב עצמו אינו מסיס בציאניד. עם זאת, נוכחותם של זיהומים שונים והסביבה הכימית של העפרה יכולים להשפיע באופן משמעותי על יעילות ועלות תהליך החילוץ. זה המקום שבו תחמוצת סידן ממלא תפקיד מכריע.

התאמת ערך ה-pH של העיסה

אחד התפקידים העיקריים של תחמוצת הסידן בציאנידציה של זהב הוא לווסת את רמת החומציות (pH) של עיסת העפרה. כאשר תחמוצת הסידן מוסיפה למים, היא מגיבה כדי להגביר את ריכוז יוני ההידרוקסיד בתמיסה, ובכך להעלות את ערך ה-pH.

בתהליך הציאנידציה, חיוני לשמור על רמת pH גבוהה, בדרך כלל מעל 11. הסיבה לכך היא סודיום ציאניד עובר הידרוליזה בתמיסה מימית. מידת ההידרוליזה קשורה לערך ה-pH של התמיסה. ב-pH גבוה, שיווי המשקל של תגובת ההידרוליזה משתנה כדי להפחית את ריכוז מימן הציאניד בתמיסה. מכיוון שמימן ציאניד הוא נדיף ויכול להיפלט מהמערכת, שמירה על pH גבוה מסייעת במניעת אובדן ציאניד בצורת גז מימן ציאניד. זה קריטי מכיוון שהמרכיב המרכזי לשטיפת זהב הוא יון הציאניד, וכל אובדן של ציאניד יוביל לצריכה מוגברת של סודיום ציאניד ויעילות מופחתת של מיצוי זהב.

עיכוב ההידרוליזה של ציאניד

כפי שצוין לעיל, הידרוליזה של נתרן ציאניד עלולה לגרום להיווצרות מימן ציאניד, מה שאינו רק אובדן של ריאגנט ציאניד יקר ערך, אלא גם מהווה סיכונים סביבתיים ובטיחותיים עקב רעילותו. תחמוצת הסידן מסייעת לעכב תגובת הידרוליזה זו. על ידי העלאת רמת החומציות של התמיסה, היא מפחיתה את ריכוז יוני המימן הזמינים לתגובה עם יוני ציאניד ליצירת מימן ציאניד. זה מבטיח שחלק גדול יותר מהציאניד יישאר בצורת יוני ציאניד, החיוניים להמסת זהב.

ביטול ההשפעות השליליות של יונים מסוימים

עפרות מכילות לעיתים קרובות זיהומים שונים כגון יוני נחושת וברזל, אשר יכולים להשפיע לרעה על תהליך הציאנידציה של זהב. לדוגמה, יוני נחושת יכולים להגיב עם ציאניד וליצור תרכובות מורכבות, ובכך לצרוך ציאניד ולהפחית את זמינותו להמסת זהב. יוני ברזל, במיוחד יוני ברזל, יכולים גם הם לתקשר עם ציאניד וליצור קומפלקסים של פריציאניד.

תחמוצת סידן יכולה לסייע במתן השפעות אלו. בסביבה בסיסית הנוצרת על ידי תחמוצת סידן, חלק מיוני המתכת הללו יכולים ליצור משקעים. לדוגמה, יוני ברזל יכולים להגיב עם יוני הידרוקסיד וליצור משקע ברזל הידרוקסיד. משקעים אלו מפחיתה את ריכוז יוני הברזל בתמיסה, ומונעת מהם לצרוך ציאניד ומפריעת לתהליך שטיפת הזהב.

השפעות שליליות אפשריות ב-pH גבוה

בעוד שתחמוצת סידן מועילה בהיבטים רבים של תהליך הציאנידציה, אם ערך ה-pH גבוה מדי (בדרך כלל מעל 12), היא עלולה להשפיע לרעה על מיצוי הזהב. ברמות pH גבוהות במיוחד, תחמוצת סידן עלולה לגרום להיווצרות שכבה של סידן מי חמצני על פני חלקיקי הזהב. שכבה זו משמשת כמחסום, המונעת מגע ישיר בין יוני הציאניד לפני הזהב, ובכך מעכבת את המסת הזהב. לכן, חיוני לשלוט בקפידה בכמות תחמוצת הסידן המוספת על מנת להבטיח שה-pH נשמר ברמה אופטימלית להפקת זהב יעילה.

סיכום

לסיכום, תחמוצת הסידן ממלאת מספר תפקידים חשובים בתהליך הפקת הזהב באמצעות נתרן ציאניד. היא מתאימה את רמת החומציות (pH) של עיסת העפרה, מעכבת את ההידרוליזה של ציאניד ומסייעת בביטול ההשפעות השליליות של יוני מתכת מסוימים. עם זאת, שליטה נכונה ברמת החומציות חיונית כדי למנוע השפעות שליליות אפשריות על הפקת הזהב. הבנת הפונקציות הללו של תחמוצת הסידן יכולה לסייע בייעול תהליך הציאנידציה, לשפר את יעילות הפקת הזהב ולהפחית את צריכת נתרן ציאניד, דבר שהוא לא רק מועיל כלכלית אלא גם ידידותי לסביבה על ידי מזעור שחרור תרכובות ציאניד רעילות.