Quanta quantidade de cianeto de sódio é necessária para dissolver um grama de ouro?

Na área de extração e processamento de ouro, o uso de cianeto de sódio para dissolver o ouro é um método bem conhecido. O cianeto de sódio , cujo componente (CN)₂ é frequentemente referido como um pseudohalogênio devido às suas propriedades semelhantes às dos halogênios, juntamente com substâncias como (SCN)₂, é apresentado em uma seção específica do curso de "Química Inorgânica" no nível universitário. Estruturalmente e em termos de propriedades, o NaCN pode ser comparado ao NaCl e pertence à categoria de compostos inorgânicos.

O Processo Geral de Dissolução de Ouro com Cianeto de Sódio

O processo de dissolução do ouro com cianeto de sódio geralmente envolve a manutenção de um pH entre 11 e 12. A adição de uma pequena quantidade de peróxido de hidrogênio também faz parte do procedimento. O material contendo ouro precisa ficar imerso na solução por vários dias. Posteriormente, utiliza-se fio de zinco para a redução. É importante ressaltar que a solução utilizada é altamente tóxica e deve ser tratada com hipoclorito de sódio para oxidação, a fim de torná-la menos nociva.

Existem dois métodos principais para a lixiviação de ouro com cianeto: Lixiviação por Percolação e Lixiviação por Agitação.

Percolação Lixiviação de Cianeto

A lixiviação por percolação com cianeto inclui a lixiviação em tanque e a lixiviação em pilha. A lixiviação em tanque por percolação é frequentemente utilizada para tratar areias auríferas e calcinados de granulometria relativamente grossa, com tamanho de partícula entre 3 e 0 mm. Ao realizar a lixiviação em pilha para minérios auríferos de baixo teor, dependendo do tamanho das partículas do ouro nativo disseminado e da porosidade do minério, este geralmente é britado previamente para menos de 50 mm (ou 10 mm). Quanto menor o tamanho das partículas dos blocos de minério, maior a taxa de lixiviação do ouro. Durante a lixiviação por percolação com cianeto, a concentração de cianeto de sódio geralmente varia de 0.03% a 0.2%. Os indicadores da lixiviação por percolação com cianeto dependem de fatores como o tamanho das partículas de ouro, o teor de sulfetos, o tamanho das partículas dos blocos de minério, a taxa de percolação, o tempo de lixiviação, a concentração do agente cianeto e o grau de lavagem do resíduo da lixiviação. No tratamento de areias quartzosas auríferas, a taxa de lixiviação do ouro pode atingir 85% a 90%; quando o tamanho das partículas é grosso, a taxa de lixiviação cai para 60%. Durante a lixiviação por percolação com cianeto em pilha, o teor de ouro na solução rica é baixo e, geralmente, a adsorção em carvão ativado é necessária para o enriquecimento. O ouro é extraído da solução rica obtida pela dessorção do carvão carregado de ouro por eletrodeposição ou substituição por zinco.

Lixiviação por cianeto por agitação

A lixiviação por cianeto de agitação é frequentemente usada para lixiviar matérias-primas minerais contendo ouro com um tamanho de partícula menor que 0.3 mm. O processo de lixiviação ocorre em um tanque de agitação de ar comprimido, um tanque de agitação mecânica ou um tanque de agitação combinado. O processo de lixiviação inclui operações como separação sólido-líquido da polpa, lavagem em contracorrente, substituição de pó de zinco da solução grávida e fundição de lama de ouro. A concentração da polpa lixiviada é geralmente menor que 30% - 33%. Quando o teor de lodo é alto, a concentração da polpa lixiviada deve ser menor que 22% - 25%. Durante a operação, cal é adicionada para ajustar o pH da polpa para 9 - 12. O ar é carregado para manter a proporção ideal entre a concentração de oxigênio dissolvido e a concentração de cianeto de sódio na polpa. A concentração de cianeto de sódio na polpa é geralmente de 0.02% - 0.1%. A maioria dos concentradores que usam o processo de cianetação por agitação adota o método de lavagem para separar a solução grávida e o resíduo de lixiviação. Os métodos de lavagem podem ser divididos em decantação, filtração e lavagem em leito fluidizado. O método mais comumente usado é o método de decantação contínua em contracorrente (método CCD). Os espessadores usados ​​neste método podem ser divididos em tipos de camada única e multicamadas. Muitos concentradores de cianeto na China usam espessadores de 2 a 3 camadas para separação sólido-líquido e lavagem contínua em contracorrente. A solução grávida obtida é clarificada, filtrada e desoxigenada antes de ser enviada para substituição de pó de zinco. A lama de ouro obtida é fundida para obter dore (liga ouro-prata).

O papel do pré-tratamento alcalino

Adicionar hidróxido de sódio para pré-tratamento alcalino pode enfraquecer ou eliminar a influência de elementos nocivos no minério, melhorar o ambiente de lixiviação e obter melhores resultados de lixiviação. Minerais como pirita, esfalerita e calcopirita presentes na amostra de minério podem produzir íons nocivos como Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ e Cu²⁺. Se nenhum pré-tratamento de adição alcalina for realizado, esses íons nocivos consumirão uma grande quantidade de cianeto e oxigênio dissolvido durante a lixiviação de cianeto, dificultando seriamente a dissolução do ouro e resultando em uma diminuição na taxa de lixiviação de ouro. Durante o pré-tratamento de adição alcalina, Cu²⁺ e Zn²⁺ formam precipitados de hidróxido insolúveis, e S²⁻ é oxidado para formar SO₃ e SO₄²⁻, reduzindo o consumo de cianeto. Fe(OH)₃ forma uma película protetora na superfície de minerais como a pirita, evitando sua rápida oxidação e posterior dissolução, reduzindo assim o consumo de CN⁻.

A quantidade de cianeto de sódio necessária para dissolver ouro

Dados estatísticos indicam que aproximadamente 100 - 300 gramas de cianeto de sódio são necessários para dissolver um grama de ouro. Essa quantidade pode variar dependendo de múltiplos fatores, como o tipo de minério, a finura das partículas de ouro e o método específico de lixiviação usado.

Em conclusão, embora o uso de cianeto de sódio na dissolução de ouro seja um método eficaz, é crucial atentar para a segurança e a proteção ambiental devido à toxicidade do cianeto de sódio. Medidas de segurança rigorosas e o tratamento adequado das soluções residuais são essenciais para minimizar os impactos negativos na saúde humana e no meio ambiente.