כמה נתרן ציאניד צריך כדי להמיס גרם אחד של זהב?

בתחום הפקת ועיבוד הזהב, השימוש ב סודיום ציאניד להמיס זהב היא שיטה ידועה. נתרן ציאניד, שבו רכיב (CN)₂ מכונה לעתים קרובות פסאודו-הלוגן בשל תכונותיו הדומות להלוגנים, יחד עם חומרים כמו (SCN)₂, מוצג בחלק ספציפי של קורס "כימיה אנאורגנית" ברמת האוניברסיטה. מבחינה מבנית ומבחינת תכונות, ניתן להשוות NaCN ל-NaCl, והוא שייך לקטגוריה של תרכובות אנאורגניות.

התהליך הכללי של המסת זהב עם נתרן ציאניד

תהליך השימוש סודיום ציאניד המסת זהב כרוכה בדרך כלל בשמירה על טווח pH של 11-12. הוספת כמות קטנה של מי חמצן היא גם חלק מההליך. יש להשרות את החומר המכיל זהב במשך מספר ימים. לאחר מכן, משתמשים בחוט אבץ לחיזור. יש להדגיש כי התמיסה שבה נעשה שימוש היא רעילה ביותר ויש לטפל בה בנתרן תת-כלוריט לצורך חמצון כדי להפוך אותה לפחות מזיקה.

ישנן שתי שיטות עיקריות לניקוי ציאניד מזהב: שטיפת ציאניד חלחול ו שטיפת ציאניד אגיטציה.

שטיפת ציאניד חלחול

שטיפת ציאניד באמצעות חלחול כוללת שטיפת מיכל ושטיפת ערימה. שטיפת מיכלים בחלחול משמשת לעתים קרובות לטיפול בחולות המכילים זהב ובקלצינים בעלי גרגירים גסים יחסית בגודל חלקיקים של -3 + 0 מ"מ. בעת ביצוע שטיפת ערימה עבור עפרות המכילות זהב בדרגה נמוכה, בהתאם לגודל החלקיקים של פיזור הזהב הטבעי ולנקבוביות העפרה, העפרה נכתשת בדרך כלל לפחות מ-50 מ"מ (או 10 מ"מ) מראש. ככל שגודל החלקיקים של גושי העפרה קטן יותר, כך קצב שטיפת הזהב גבוה יותר. במהלך שטיפת ציאניד באמצעות חלחול, ריכוז... סודיום ציאניד הוא בדרך כלל 0.03% - 0.2%. האינדיקטורים של שטיפת ציאניד במהלך חלחול תלויים בגורמים כגון גודל החלקיקים של הזהב, תכולת הסולפידים, גודל החלקיקים של בלוקי העפרה, קצב החלחול, זמן השטיפה, ריכוז חומרי הציאניד ומידת השטיפה של שאריות השטיפה. בעת טיפול בחולות קוורץ המכילים זהב, קצב שטיפת הזהב יכול להגיע ל-85% - 90%; כאשר גודל החלקיקים גס, קצב שטיפת הזהב יורד ל-60%. במהלך שטיפת ערימת ציאניד במהלך חלחול, תכולת הזהב בתמיסה ההרה נמוכה, ובדרך כלל נדרשת ספיחה של פחם פעיל להעשרה. זהב מופק מהתמיסה ההרה המתקבלת מספיחת פחמן עמוס זהב על ידי עיבוד אלקטרוליטי או החלפת אבץ.

שטיפת ציאניד אגיטציה

שטיפת ציאניד באמצעות ערבוב משמשת לעתים קרובות לשטיפת חומרי גלם מינרליים המכילים זהב בגודל חלקיקים של פחות מ-0.3 מ"מ. תהליך השטיפת מתבצע במיכל ערבוב באוויר דחוס, במיכל ערבוב מכני או במיכל ערבוב משולב. תהליך השטיפת כולל פעולות כגון הפרדת העיסה בין מוצק לנוזל, שטיפה בזרם נגדי, החלפת אבקת אבץ בתמיסה ההרה והתכת בוץ זהב. ריכוז העיסה השטופפת הוא בדרך כלל פחות מ-30% - 33%. כאשר תכולת הריר גבוהה, ריכוז העיסה השטופפת צריך להיות פחות מ-22% - 25%. במהלך הפעולה, מוסיפים סיד כדי להתאים את רמת החומציות של העיסה ל-9 - 12. מוסיפים אוויר כדי לשמור על היחס האופטימלי בין ריכוז החמצן המומס לריכוז נתרן ציאניד בעיסה. ריכוז נתרן ציאניד בעיסה הוא בדרך כלל 0.02% - 0.1%. רוב מרכזי הריכוז המשתמשים בתהליך ציאנידציה תוך כדי תנועה מאמצים את שיטת השטיפה כדי להפריד את התמיסה ההרה מהשאריות הנגרמות. ניתן לחלק את שיטות השטיפה לניקוי, סינון ושטיפה במצע מרחף. השיטה הנפוצה ביותר היא שיטת הניקוי הרציפה בזרם נגדי (שיטת CCD). ניתן לחלק את המעבים המשמשים בשיטה זו לסוגים חד-שכבתיים ורב-שכבתיים. מרכזי ציאניד רבים בסין משתמשים במעבים בעלי 2-3 שכבות להפרדה בין מוצק לנוזל ולשטיפה רציפה בזרם נגדי. התמיסה ההרה המתקבלת עוברת ניקוי, סינון ומנוקה לפני שהיא נשלחת להחלפת אבקת אבץ. בוץ הזהב המתקבל מותך לקבלת דורה (סגסוגת זהב-כסף).

תפקידו של טיפול מקדים אלקלי

הוספת נתרן הידרוקסיד לטיפול מקדים בסיסי יכולה להחליש או לבטל את השפעתם של יסודות מזיקים בעפרה, לשפר את סביבת השטיפה ולהשיג תוצאות שטיפה טובות יותר. מינרלים כמו פיריט, ספלריט וכלקופיריט הקיימים בדגימת העפרה יכולים לייצר יונים מזיקים כגון Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ ו-Cu²⁺. אם לא מתבצע טיפול מקדים באמצעות תוספת בסיס, יונים מזיקים אלה יצרכו כמות גדולה של ציאניד וחמצן מומס במהלך שטיפת הציאניד, מה שיפריע קשות להמסת הזהב ויביא לירידה בקצב שטיפת הזהב. במהלך טיפול מקדים באמצעות תוספת בסיס, Cu²⁺ ו-Zn²⁺ יוצרים משקעים של הידרוקסיד בלתי מסיסים, ו-S²⁻ מתחמצן ליצירת SO₃ ו-SO₄²⁻, מה שמפחית את צריכת הציאניד. Fe(OH)₃ יוצר שכבת מגן על פני השטח של מינרלים כמו פיריט, מונע חמצון מהיר שלו והתמוססות נוספת, ובכך מפחית את צריכת ה-CN⁻.

כמות נתרן ציאניד הנדרשת להמסת זהב

נתונים סטטיסטיים מצביעים על כך שנדרשים כ-100-300 גרם של נתרן ציאניד כדי להמיס גרם אחד של זהב. כמות זו יכולה להשתנות בהתאם לגורמים מרובים כגון סוג העפרה, דקיקות חלקיקי הזהב ושיטת ההשטפה הספציפית בה נעשה שימוש.

לסיכום, בעוד שהשימוש בנתרן ציאניד ב פירוק זהב זוהי שיטה יעילה, אך חיוני לשים לב לבטיחות ולהגנה על הסביבה עקב רעילותו של נתרן ציאניד. אמצעי בטיחות מחמירים וטיפול נאות בתמיסות פסולת חיוניים כדי למזער את ההשפעות השליליות על בריאות האדם והסביבה.