Natrio cianido suvartojimas aukso ekstrahavimo metu

Iš cianido junginių išgaunant auksą, natrio cianidas sunaudojamas įvairiais būdais. Natrio cianidas yra dažniausiai naudojamas išplovimo agentas aukso gavyboje, ir teoriškai 1 gramui aukso išplauti reikia tik 0.5 gramo natrio cianido . Tačiau daugumoje aukso cianidavimo įrenginių faktinis cianido sunaudojimas yra žymiai didesnis, dažnai 50–100 kartų viršijantis teorinius skaičiavimus.

Pagrindiniai veiksniai, lemiantys didelį cianido sunaudojimą aukso cianidavimo procese, yra šie:

1. Cianido suvartojimas aukso tirpinimo procese

Cianido gamyklos naudojo natrio cianidą auksui ištirpinti iš rūdos, kad išgautų auksą iš filtrato. Vyksta šios cheminės reakcijos:

• [2Au+4NaCN+O2+2H2O→2Na[Au(CN)2]+2NaOH+H2O2]

• [ 2Au+4NaCN+H2O2→2Na[Au(CN)2]+2NaOH]

Iš elektrocheminių reakcijų žinoma, kad norint ištirpinti 1 gramą aukso, reikia suvartoti 0.92 gramo natrio cianido.

2. Cianido suvartojimas reakcijose su susijusiais netauriaisiais metalais

(1) Kai kuriose aukso rūdose yra susijusių mineralų, tokių kaip piritas, magnetitas, chalkopiritas, sulfatiniai mineralai, hidroksidai ir oksidai. Smulkinimo metu susidaro geležies milteliai, kurie lėtai reaguoja su natrio cianidu, didindami cianido sunaudojimą . Reakcijos yra tokios:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

• [ Fe+6NaCN+2H2O→Na4Fe(CN)6+2NaOH+H2↑]

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Jei aukso rūdoje yra įvairių rūšių vario mineralų, jie taip pat reaguos su natrio cianidu, sudarydami vario cianido kompleksus, kurių metu sunaudos cianidą. Reakcijos yra tokios:

• [ 2CuSO4+4NaCN→Cu2(CN)2+2Na2SO4+(CN)2↑]

• [ 2Cu2S+4NaCN+2H2O+O2→Cu2(CN)2+Cu2(CNS)2+4NaOH]

Dėl stipraus natrio cianido reaktyvumo su daugeliu vario mineralų, norint ištirpinti 2.3 gramą vario, paprastai reikia 3.4–1 gramo cianido.

(3) Jei originalioje aukso rūdoje yra sfalerito arba smitsonito, jie taip pat reaguos su natrio cianidu, sudarydami cinko cianidą ir karbonatus. Reakcijos yra tokios:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Jei aukso rūdoje yra arsenopirito, gyvsidabrio, seleno, telūro ir kt., jie taip pat reaguos su natrio cianidu. Kai rūdos kūne yra anglinių uolienų, ypač tų, kuriose gausu organinės anglies, cianido adsorbcija tampa stipresnė, todėl aukso išplovimas cianidu tampa sunkesnis.

3. Cianidų hidrolizė

Tirpale cianidai hidrolizuojami skirtingu laipsniu, priklausomai nuo pH, o susidariusio vandenilio cianido kiekis priklauso nuo tirpalo šarmingumo. Reakciją galima pavaizduoti taip:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Po hidrolizės dalis cianido sukuria vandenilio cianidą, o kita dalis oksidaciniu būdu hidrolizuojama, palaipsniui gaminant skruzdžių rūgštį ir amoniaką. 100°C temperatūroje CN⁻ netenka 50%, o esant 130°C – 85%.

Aukso gavybos cianidavimo procese vandenilio cianidas yra labai toksiškos dujos. Jei jis nebus tinkamai valdomas, gali padidėti NaCN naudojimas, padidėti gamybos sąnaudos, teršti aplinka, taip pat gali kilti pavojus operatorių sveikatai. Pagaminto HCN kiekis kinta priklausomai nuo tirpalo pH: esant pH 10.5. susidaro tik 6.1 % vandenilio cianido; esant pH 10. jis padidėja iki 17%; esant pH 9.5. jis siekia 39.2 %; ir esant pH 9.0. tai yra 67.1 proc. Todėl aukso CIP (anglies pluošte) gamyklose pH paprastai reguliuojamas tarp 11 ir 12, kad būtų kontroliuojama cianidų hidrolizė.

4. Cianido (CN-) oksidacija ištirpusiu deguonimi (O2)

Norint padidinti aukso tirpimo greitį, reakcijoje turi dalyvauti ir CN-, ir O2. Esant kambario temperatūrai ir slėgiui, didžiausias deguonies tirpumas yra 8.2 mg/l. Stipraus oksidatoriaus pridėjimas gali padidinti deguonies koncentraciją tirpale, o tai žymiai pagreitins išplovimo procesą. Tačiau deguonies ir cianido santykis turi būti subalansuotas; priešingu atveju išplovimo greitis gali sumažėti. Ištirpęs deguonis reaguoja su cianidu, sudarydamas cianatą, kuris yra stabilus šarminiuose tirpaluose. Tačiau esant žemesnei nei 7 pH, jis hidrolizuojasi ir susidaro amoniakas ir bikarbonatas. Reakcijų lygtys yra tokios:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Todėl dėl šios reakcijos išplovimo ar elektrolizės procesų metu gali sunaudoti cianido.

5. Cianido adsorbcija molyje

Cianidinimo proceso metu rūdoje esantis geležies sulfidas sukuria geležies hidroksidą, o rūdoje esantys silikatai šarminėje terpėje sudaro koloidinį silicio dioksidą. Abi šios medžiagos turi tam tikrą gebėjimą adsorbuoti cianidą, todėl cianido netenkama kartu su išplovimo likučiais.

6. Cianido suvartojimas su kitomis medžiagomis

(1) Kai suspensija maišoma ir pripildoma oro, tirpale bus CO2. CO2 taip pat reaguos su cianidu.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfido mineralai, tokie kaip piritas pradinėje rūdoje, reaguoja su ištirpusiu deguonimi (O2) rūdos masėje, o susidarę sulfitai ir sulfatai taip pat reaguos su cianidu.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Prieš išplovimą galima įpilti nedidelį kiekį CaO arba Ca(OH)2, kad būtų neutralizuota rūgštis ir neįvyktų minėta reakcija.

Apibendrinant

Aukščiau pateikti 6 cianido vartojimo aukso cianidinimo procese aspektai. Be cianido, reikalingo normaliam aukso tirpimui, yra daug neesminių suvartojimų, tokių kaip reakcija su kitais susijusiais mineralais, savaiminė hidrolizė ir kt. 

Jei turite klausimų apie aukščiau pateiktą turinį arba norite sužinoti , galite kreiptis į klientų aptarnavimo tarnybą internete arba pateikti žinutę, mes susisieksime su jumis kuo greičiau!