Natriumcyanideverbruik bij goudwinning uitgelegd

Bij het winnen van goud uit cyanideverbindingen, Natriumcyanide wordt op verschillende manieren geconsumeerd. Natriumcyanide is de meest gebruikte uitloogmiddel bij de goudwinning, en theoretisch slechts 0.5 gram Natriumcyanide is nodig om 1 gram goud uit te logen. In de meeste goudcyanideringsinstallaties is het werkelijke verbruik van cyanide echter aanzienlijk hoger, vaak 50 tot 100 keer hoger dan theoretische berekeningen.

De belangrijkste factoren die bijdragen aan het hoge cyanideverbruik in de goud cyanideringsproces omvatten:

1. Verbruik van cyanide in het goudoplossingsproces

Cyanide-installaties gebruiken natriumcyanide om goud uit erts op te lossen om goud uit het percolaat te winnen. De betrokken chemische reacties zijn als volgt:

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

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

Uit elektrochemische reacties is bekend dat voor het oplossen van 1 gram goud 0.92 gram natriumcyanide nodig is.

2. Verbruik van cyanide bij reacties met geassocieerde basismetalen

(1) Sommige goudertsen bevatten geassocieerde mineralen zoals pyriet, magnetiet, chalcopyriet, sulfaatmineralen, hydroxiden en oxiden. Tijdens de vergruizingsfase wordt ijzerpoeder gegenereerd, dat langzaam reageert met natriumcyanide, waardoor de cyanide verbruikDe reacties zijn als volgt:

• [FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→ Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Als het gouderts verschillende soorten kopermineralen bevat, zullen deze ook reageren met natriumcyanide om kopercyanidecomplexen te vormen, waarbij cyanide wordt verbruikt. De reacties zijn als volgt:

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

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

Omdat natriumcyanide sterk reactief is met veel kopermineralen, zijn er doorgaans 2.3 tot 3.4 gram cyanide nodig om 1 gram koper op te lossen.

(3) Als het originele gouderts sfaleriet of smithsoniet bevat, zullen ze ook reageren met natriumcyanide om zinkcyanide en carbonaten te vormen. De reacties zijn als volgt:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Als het gouderts arsenopyriet, kwik, selenium, tellurium, enz. bevat, zullen ze ook reageren met natriumcyanide. Wanneer het ertslichaam koolstofhoudende gesteenten bevat, met name die rijk zijn aan organische koolstof, wordt de adsorptie van cyanide sterker, waardoor de cyanide-uitloging van goud moeilijker wordt.

3. Hydrolyse van cyaniden

In oplossing, cyaniden ondergaan verschillende graden van hydrolyse afhankelijk van de pH, waarbij de hoeveelheid waterstofcyanide die wordt geproduceerd, gerelateerd is aan de alkaliteit van de oplossing. De reactie kan als volgt worden weergegeven:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Na hydrolyse genereert een deel van het cyanide waterstofcyanide, terwijl een ander deel oxidatief wordt gehydrolyseerd, waarbij geleidelijk mierenzuur en ammoniak worden geproduceerd. Bij 100°C verliest CN⁻ 50% en bij 130°C verliest het 85%.

In het cyanideringsproces voor goudwinning is waterstofcyanide een zeer giftig gas. Als het niet goed wordt beheerd, kan het leiden tot een verhoogd gebruik van NaCN, wat de productiekosten verhoogt en milieuvervuiling veroorzaakt, evenals gezondheidsrisico's voor operators. De hoeveelheid geproduceerd HCN varieert met de pH van de oplossing: bij pH 10.5. wordt slechts 6.1% waterstofcyanide geproduceerd; bij pH 10. neemt het toe tot 17%; bij pH 9.5. bereikt het 39.2%; en bij pH 9.0. is het 67.1%. Daarom wordt de pH in goud-CIP (Carbon-in-Pulp)-fabrieken doorgaans aangepast tot tussen 11 en 12 om de hydrolyse van cyaniden te beheersen.

4. De oxidatie van cyanide (CN-) door opgeloste zuurstof (O2)

Om de oplossnelheid van goud te verbeteren, moeten zowel CN- als O2 bij de reactie betrokken zijn. Bij kamertemperatuur en -druk is de maximale oplosbaarheid van zuurstof 8.2 mg/l. De toevoeging van een sterk oxidatiemiddel kan de concentratie zuurstof in de oplossing verhogen, waardoor het uitloogproces aanzienlijk wordt versneld. De verhouding van zuurstof tot cyanide moet echter in evenwicht zijn; anders kan de uitloogsnelheid afnemen. Opgeloste zuurstof reageert met cyanide om cyanaat te vormen, dat stabiel is in alkalische oplossingen. Bij een pH lager dan 7 hydrolyseert het echter om ammoniak en bicarbonaat te produceren. De reactievergelijkingen zijn als volgt:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Deze reactie kan leiden tot het verbruik van cyanide tijdens het uitloog- of elektrolyseproces.

5. Adsorptie van cyanide door klei

Tijdens het cyanideringsproces genereert het ijzersulfide in het erts ijzerhydroxide, terwijl de silicaten in het erts colloïdaal silica vormen in een alkalisch medium. Beide stoffen hebben een bepaald vermogen om cyanide te adsorberen, wat leidt tot het verlies van cyanide samen met het uitloogresidu.

6. Verbruik van cyanide door andere stoffen

(1) Wanneer de slurry wordt geroerd en gevuld met lucht, zal CO2 in de oplossing worden opgenomen. CO2 zal ook reageren met cyanide.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidemineralen zoals pyriet in het oorspronkelijke erts reageren met opgeloste zuurstof (O2) in de ertspulp, en de resulterende sulfieten en sulfaten zullen ook reageren met cyanide.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Er kan een kleine hoeveelheid CaO of Ca(OH)2 worden toegevoegd vóór het uitlogen om het zuur te neutraliseren en te voorkomen dat de bovenstaande reactie plaatsvindt.

tot slot

De bovenstaande zijn de 6 aspecten van cyanideconsumptie in het goudcyanideringsproces. Naast de cyanide die nodig is voor de normale oplossing van goud, zijn er veel niet-essentiële consumpties, zoals reactie met andere geassocieerde mineralen, zelfhydrolyse, etc. 

Als u vragen heeft over de bovenstaande inhoud of meer wilt weten, kunt u contact opnemen met onze online klantenservice of een bericht sturen. Wij nemen dan zo snel mogelijk contact met u op!