Уусгагч натрийн цианидын үйл ажиллагааны механизм

1. Оршил

Натри цианид (NaCN) нь маш чухал юм Уусгагч бодис үнэт металл, ялангуяа алт, мөнгө олборлоход . Уул уурхайн салбарт түүний хэрэглээ нь 19-р зууны сүүл үеэс эхэлсэн бөгөөд тэр цагаас хойш эдгээр үнэт металлыг хүдрээс нь гаргаж авах гидрометаллургийн процессын салшгүй хэсэг болсон. Энэ нийтлэлд хэрхэн яаж хийх талаар нарийвчилсан механизмыг авч үзэх болно Натрийн цианид дахь функцууд Уусгах үйл явц, түүний химийн урвал, янз бүрийн хүчин зүйлийн үүрэг, үнэт металлыг олборлоход ач холбогдлыг тодруулах.

2. Цианидын натрийн химийн шинж чанар

Натрийн цианид нь усанд амархан уусдаг цагаан, талст хатуу юм. Усан уусмалд натрийн ион (Na+) болон задардаг Цианидын ионууд (CN-). Цианидын ион нь үнэт металлыг уусгах үүрэгтэй гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хүчтэй лигандын хувьд энэ нь зарим металлын ионууд, ялангуяа алт, мөнгөтэй өндөр холбоотой байдаг. Энэ шинж чанар нь эдгээр металлуудтай тогтвортой цогцолбор үүсгэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь уусгагч бодис болох үндсэн үүрэг юм.

3. Цианит натритай алт, мөнгийг уусган баяжуулах үйл явц

3.1 Химийн урвал

ашиглан алт уусгах үед Натрийн цианид, урвал нь усан орчинд хүчилтөрөгчийн дэргэд явагддаг. Цианидын ионууд нь алттай уусдаг нэгдэл үүсгэдэг бөгөөд хүчилтөрөгч нь исэлдүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Мөнгө уусгах үед ижил төстэй урвал явагддаг бөгөөд мөнгөний атомууд түүнтэй урвалд ордог натрийн цианид болон хүчилтөрөгчөөр уусдаг мөнгө-цианидын нэгдэл үүсгэнэ.

3.2 Молекулын түвшний урвалын үе шатууд

Хувиргалт: Цианидын натрийн ионыг ялгаруулахын тулд усанд уусдаг. Эдгээр цианидын ионууд нь ууссан хүчилтөрөгчийн молекулуудын хамт хүдрийн доторх алт, мөнгөний тоосонцрын гадаргууд хүрэхийн тулд уусмалаар дамждаг. Энэ тархалтын хурд нь температур, хутгах, уусмалын зуурамтгай чанар зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна. Илүү өндөр температур, илүү хүчтэй хутгах нь молекулын кинетик энергийг нэмэгдүүлж, уусмалын холимгийг сайжруулах замаар тархалтын хурдыг нэмэгдүүлдэг.

Адсорбци: Цианидын ион ба хүчилтөрөгчийн молекулууд металлын гадаргуу дээр нэгэнт алт, мөнгөний тоосонцор гадаргуу дээр наалддаг. Цианидын ионуудын шингээлт нь металтай хүчтэй холбоотой байдаг тул маш сонгомол байдаг. Хүчилтөрөгчийн шингээлт нь дараагийн урвалд шаардлагатай исэлдүүлэх хүчийг өгдөг тул адил чухал юм.

Цахилгаан химийн урвал: Металл ба уусмалын зааг дээр цахилгаан химийн урвал явагдана. Гадаргуу дээрх алт эсвэл мөнгөний атомууд исэлдэж, металлын ион болж хувирдаг. Дараа нь эдгээр металлын ионууд шингэсэн цианидын ионуудтай урвалд орж уусдаг металл-цианидын нэгдэл үүсгэдэг. Металлын исэлдэлт нь электронуудыг ялгаруулж, уусмал дахь хүчилтөрөгчийг багасгах явцад зарцуулагддаг.

Десорбци ба диффузийг арилгана: Үүссэн металл-цианидын нэгдэл нь металлын гадаргуугаас салж, уусмалын үндсэн хэсэгт тархдаг. Энэ нь шинэ цианидын ионууд болон хүчилтөрөгчийн молекулууд металлын гадаргуу дээр шингээх замыг цэвэрлэж, уусгах процессыг үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог.

4. Натрийн цианидын уусгах үр ашигт нөлөөлөх хүчин зүйлс

4.1 Цианидын натрийн баяжуулалт

Уусгах уусмал дахь цианидын натрийн хэмжээ уусгах хурдад ихээхэн нөлөөлдөг. Эхний үед цианидын натрийн концентраци нэмэгдэхийн хэрээр металлуудтай урвалд орох цианидын ионууд нэмэгддэг тул алт, мөнгийг уусгах хурд нэмэгддэг. Гэхдээ тодорхой цэгээс цааш уусгах хэмжээ нэмэгдэхээ больж, бүр буурах ч болно. Энэ нь өндөр концентрацитай үед цианидын ионууд устай урвалд орж уусмалаас гадагшилдаг дэгдэмхий бодис болох устөрөгчийн цианидыг үүсгэдэг тул уусгахад цианидын ионы үр дүнтэй концентрацийг бууруулдаг.

4.2 Хүчилтөрөгчийн концентраци

Натрийн цианидыг уусгах процесст хүчилтөрөгч зайлшгүй шаардлагатай. Цианидын ионтой нэгдэл үүсгэхээс өмнө алт, мөнгийг исэлдүүлэх шаардлагатай. Уусмал дахь ууссан хүчилтөрөгчийн түвшин өндөр байгаа нь уусгах хурдыг ерөнхийд нь хурдасгахад хүргэдэг. Хүчилтөрөгч нь усанд уусах чадвар нь хязгаарлагдмал байдаг тул үйлдвэрлэлийн уусгах процесс нь хүчилтөрөгчийн концентрацийг нэмэгдүүлэхийн тулд агааржуулалт эсвэл хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан агаар гэх мэт аргыг ихэвчлэн ашигладаг.

Уусмалын рН 4.3

Уусгах уусмалын рН нь цианидын ионы тогтвортой байдал болон уусгах үйл явцыг бүхэлд нь хангахад амин чухал юм. Цианидын ионууд нь шүлтлэг уусмалд тогтвортой байдаг. Хүчиллэг нөхцөлд тэд устөрөгчийн ионуудтай урвалд орж, маш хортой, дэгдэмхий цианит устөрөгч үүсгэдэг. Үүнээс зайлсхийх, цианидын ионы тогтвортой байдлыг хангахын тулд уусгах уусмалын рН-ийг ихэвчлэн 10-11 хооронд байлгадаг. рН-ийг тохируулах, оновчтой түвшинд байлгахын тулд уусмалд ихэвчлэн шохой нэмдэг.

4.4 Температур

Температур нь уусгах үйл явцад олон янзаар нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө температурын өсөлт нь химийн урвалыг хурдасгадаг бөгөөд үүнд урвалд орох бодисууд тархах, металлын гадаргуу дээр цианидын ион ба хүчилтөрөгч шингээх, цахилгаан химийн урвал явагддаг. Гэсэн хэдий ч сул талууд байдаг. Өндөр температурт цианидын ионууд гидролизд орох магадлал өндөр тул цианидыг устөрөгчийн цианидын хий хэлбэрээр алддаг. Түүнчлэн өндөр температур нь хүдэр дэх хольцын уусах чадварыг нэмэгдүүлж, уусгах процессыг тасалдуулж, цианидын ионы хэт их хэрэглээг үүсгэдэг. Практикт уусгах температур нь ихэвчлэн 20-30 °C байдаг ч цианидын гидролизийг хянах зохих арга хэмжээ авсан тохиолдолд илүү өндөр температурыг ашиглаж болно.

4.5 Хүдрийн ширхэгийн хэмжээ

Хүдрийн хэсгүүдийн хэмжээ нь уусгах үр ашигт шууд нөлөөлдөг. Нарийн ширхэгтэй хүдэр нь металлын тоосонцор ба уусгах уусмалын хоорондох урвалын илүү том талбайг санал болгодог. Энэ нь металлын гадаргууд цианидын ион ба хүчилтөрөгчийн тархалтыг хурдасгаж, металл-цианидын нэгдэл хурдан үүсэхийг дэмжиж, уусгах хурдыг нэмэгдүүлдэг. Нөгөөтэйгүүр, бүдүүн ширхэгтэй хүдэрт уусгах хугацаа илүү урт байх эсвэл металл авалтын ижил түвшинд хүрэхийн тулд илүү эрчимтэй боловсруулалт шаардагдана.

5. Механизмыг ойлгохын ач холбогдол

Натрийн цианидыг уусгах явцад хэрхэн ажилладагийг ойлгох нь уул уурхайн салбарт маш чухал юм. Энэ нь инженер, металлургийн мэргэжилтнүүдэд металл авалтын хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд урвалжийн концентрац, рН, температур, ширхэгийн хэмжээ зэрэг уусгах процессын параметрүүдийг нарийн тохируулах боломжийг олгодог. Эдгээр хүчин зүйлсийг оновчтой болгосноор салбар нь үнэт металлыг илүү үр ашигтайгаар олборлож, урвалжийн хэрэглээг бууруулж, цианит натрийн ашиглалтын байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах боломжтой. Нэмж дурдахад энэхүү мэдлэг нь одоо байгаа цианидад суурилсан процессыг сайжруулах эсвэл уусгах өөр бодисуудыг судлах замаар уусгах шинэ, илүү үр дүнтэй технологийг хөгжүүлэхэд түлхэц болно.

6. дүгнэлт

Натрийн цианид нь уусган баяжуулах замаар үнэт металлыг гаргаж авахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний механизм, үр дүнд нөлөөлж буй хүчин зүйлсийг ойлгосноор уул уурхайн салбар цаашид үйл ажиллагаагаа сайжруулж, алт, мөнгөний олборлолтыг илүү тогтвортой, үр ашигтай болгох боломжтой. Цаашдын судалгаа нь цианидад суурилсан уусгах процессыг цаашид оновчтой болгох эсвэл натрийн цианидын хэрэглээтэй холбоотой байгаль орчны эрсдлийг бууруулах шинэлэг хувилбаруудыг боловсруулахад чиглэж болно.