Prinċipji Fundamentali tal-Lixxivjar taċ-Ċjanidazzjoni tad-Deheb

Iċ-ċjanidazzjoni tad-deheb, proċess idrometallurġiku kruċjali, kienet il-pedament ta' estrazzjoni tad-deheb għal aktar minn seklu minn mindu ġie kummerċjalizzat fis-snin 1890. Dan l-artikolu jidħol fil-fond fil-mekkaniżmi kimiċi u fiżiċi ewlenin li fuqhom hija bbażata l-lixxivjazzjoni tad-deheb permezz taċ-ċjanidazzjoni, u joffri fehim komprensiv ta’ din it-teknika indispensabbli fl-industrija tal-minjieri tad-deheb.

Reazzjonijiet Kimiċi: Il-Qalba taċ-Ċjanidazzjoni

Il-proċess taċ-ċjanidazzjoni jiddependi fuq ir-reattività unika tad-deheb fil-preżenza ta' joni taċ-ċjanur (CN⁻) u ossidant, tipikament ossiġnu mill-arja. Ir-reazzjoni kimika fundamentali tista' tiġi mqassra kif ġej: Erba' moli ta' deheb (Au), li jirreaġixxu ma' tmien moli ta' Sodium Cyanide (NaCN), mol wieħed ta' ossiġnu (O₂) mill-arja, u żewġ moli ta' ilma (H₂O), jipproduċu erba' moli ta' sodium dicyanoaurate(I) (Na[Au(CN)₂]) u erba' moli ta' sodium hydroxide (NaOH).

F'din ir-reazzjoni, l-atomi tad-deheb jiġu ossidizzati għall-istat ta' ossidazzjoni +1 u jiffurmaw kumplessi stabbli ta' diċjanoawrat(I) \([Au(CN)_2]^- \). Il-joni taċ-ċjanur jaġixxu bħala aġenti kumplessanti, u jistabbilizzaw il-joni tad-deheb fis-soluzzjoni, filwaqt li l-ossiġnu jservi bħala l-aċċettur tal-elettroni, u jmexxi l-ossidazzjoni tad-deheb. Dan il-mekkaniżmu ta' kumplessazzjoni redox jippermetti x-xoljiment selettiv tad-deheb mill-minerali tiegħu, anke f'temperaturi relattivament baxxi. ċjanur konċentrazzjonijiet (0.01 - 0.1%).

Proċessi Fiżiċi: Trasferiment tal-Massa u Kinetika tal-Lixxivjar

Lil hinn mir-reazzjonijiet kimiċi, l-effiċjenza ta' ċjanurazzjoni tad-deheb hija rregolata minn proċessi fiżiċi bħat-trasferiment tal-massa u d-diffużjoni. Ir-rata ġenerali ta' lixxivjar hija influwenzata mid-diffużjoni tar-reattanti (ċjanur u ossiġnu) għall-wiċċ tad-deheb u d-diffużjoni tal-kumplessi tad-diċjanawrat iffurmati 'l bogħod mill-wiċċ. Skont il-mudell tal-qalba li qed tiċkien, il-lixxivjar tad-deheb iseħħ fi tliet passi sekwenzjali:

1. Trasferiment ta' massa esternaIċ-ċjanur u l-ossiġnu jinfirxu mis-saff tal-konfini li jdawwar il-partiċella tad-deheb.

2. Reazzjoni tal-wiċċL-ossidazzjoni u l-kumplessazzjoni jseħħu fl-interfaċċja bejn id-deheb u s-soluzzjoni.

3. Diffużjoni internaIl-kumplessjonijiet tad-deheb-ċjanur iffurmati jinfirxu 'l barra mill-partiċella. L-aktar wieħed bil-mod minn dawn il-passi jiddetermina r-rata ġenerali ta' lixxivjar, ħafna drabi jkun it-trasferiment tal-massa esterna jew ir-reazzjoni tal-wiċċ, skont il-kundizzjonijiet tat-tħaddim.

Fatturi Influwenti fuq l-Effiċjenza taċ-Ċjanidazzjoni

Diversi fatturi ewlenin għandhom impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni taċ-ċjanidazzjoni tad-deheb:

• Konċentrazzjoni taċ-ċjanurĊjanur adegwat huwa meħtieġ biex jifforma kumplessi stabbli, iżda ammonti eċċessivi jistgħu jwasslu għal żieda fl-ispejjeż u tħassib ambjentali. Il-konċentrazzjonijiet ottimali jvarjaw skont il-karatteristiċi tal-mineral.

• Disponibbiltà ta 'OssiġenuProvvista suffiċjenti ta' ossiġnu hija kruċjali għar-reazzjoni ta' ossidazzjoni. Metodi ta' arjazzjoni, bħal aġitazzjoni mekkanika jew sparging tal-arja, jintużaw biex itejbu t-trasferiment tal-ossiġnu.

• Kontroll tal-pHIl-proċess tipikament jitwettaq f'pH għoli (9 - 11) biex titrażżan il-formazzjoni ta' gass tossiku taċ-ċjanur tal-idroġenu (HCN). Il-ġir jintuża komunement biex jinżamm il-livell ta' pH mixtieq.

• Mineraloġija OreIl-preżenza ta' sulfidi, materjali karboniċi, u minerali oħra tista' tinterferixxi maċ-ċjanurazzjoni. Pereżempju, is-sulfidi jistgħu jikkunsmaw ċjanur u ossiġnu, filwaqt li l-materja karbonika tista' tassorbi kumplessi tad-deheb - ċjanur, u tikkawża "preg-robbing".

Metodi biex Tittejjeb il-Prestazzjoni taċ-Ċjanidazzjoni

Biex tittejjeb l-effiċjenza tal-estrazzjoni tad-deheb, jintużaw diversi tekniki ta’ titjib:

• PretrattamentIx-xiwi, l-ossidazzjoni bil-pressjoni, jew il-bijo-ossidazzjoni jistgħu jiġu applikati għal minerali refrattorji biex jitneħħew il-minerali li jinterferixxu u jiġu esposti l-uċuħ tad-deheb.

• Additivi flKomposti bħat-tijourea jew l-ammonja jistgħu jiżdiedu biex itejbu r-rata ta' dissoluzzjoni jew irażżnu r-reazzjonijiet sekondarji.

• Disinn ta 'Tagħmir OttimizzatReatturi avvanzati ta' lixxivjar b'kapaċitajiet imtejba ta' taħlit u trasferiment tal-massa, bħal reatturi b'tank aġitat jew sistemi ta' lixxivjar f'munzelli, jistgħu jtejbu l-prestazzjoni ġenerali tal-proċess.

Bħala konklużjoni, il-lixxivjar permezz taċ-ċjanidazzjoni tad-deheb huwa proċess kumpless iżda effettiv ħafna li jikkombina reazzjonijiet kimiċi, trasferiment fiżiku tal-massa, u kontroll bir-reqqa ta' diversi parametri operattivi. Il-fehim ta' dawn il-prinċipji fundamentali huwa essenzjali għall-ottimizzazzjoni tal-proċessi tal-estrazzjoni tad-deheb, l-iżgurar tal-vijabbiltà ekonomika, u l-minimizzazzjoni tal-impatti ambjentali fl-industrija tal-minjieri tad-deheb. Hekk kif id-domanda għad-deheb tkompli, ir-riċerka li għaddejja tiffoka fuq l-iżvilupp ta' tekniki ta' ċjanidazzjoni aktar effiċjenti, sostenibbli, u li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent.