Este explicat consumul de cianură de sodiu în extracția aurului

În procesul de extragere a aurului din compușii cianurii, cianura de sodiu este consumată în mai multe moduri. Cianura de sodiu este agentul de levigare cel mai frecvent utilizat în extracția aurului și, teoretic, sunt necesare doar 0.5 grame de cianură de sodiu pentru a leviga 1 gram de aur. Cu toate acestea, în majoritatea instalațiilor de cianurare a aurului, consumul real de cianură este semnificativ mai mare, depășind adesea calculele teoretice de 50 până la 100 de ori.

Principalii factori care contribuie la consumul ridicat de cianură în procesul de cianurare a aurului includ:

1. Consumul de cianură în procesul de dizolvare a aurului

Instalațiile de cianură utilizează cianură de sodiu pentru a dizolva aurul din minereu, cu scopul de a recupera aurul din levigat. Reacțiile chimice implicate sunt următoarele:

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

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

Din reacțiile electrochimice, se știe că dizolvarea a 1 gram de aur necesită consumul a 0.92 grame de cianură de sodiu.

2. Consumul de cianură în reacții cu metale de bază asociate

(1) Unele minereuri aurifere conțin minerale asociate, cum ar fi pirită, magnetită, calcopirită, minerale sulfatate, hidroxizi și oxizi. În timpul etapei de concasare, se generează pulbere de fier, care reacționează lent cu cianura de sodiu, crescând consumul de cianură . Reacțiile sunt următoarele:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Dacă minereul de aur conține diferite tipuri de minerale de cupru, acestea vor reacționa și cu cianura de sodiu pentru a forma complexe de cianura de cupru, consumând cianura în acest proces. Reacțiile sunt după cum urmează:

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

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

Datorită reactivității puternice a cianurii de sodiu cu multe minerale de cupru, în general, sunt necesare 2.3 până la 3.4 grame de cianuri pentru a dizolva 1 gram de cupru.

(3) Dacă minereul de aur original conține sfalerit sau smithsonit, ele vor reacționa și cu cianura de sodiu pentru a forma cianura de zinc și carbonați. Reacțiile sunt după cum urmează:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Dacă minereul de aur conține arsenopirit, mercur, seleniu, teluriu etc., acestea vor reacționa și cu cianura de sodiu. Când corpul de minereu conține roci carbonice, în special cele bogate în carbon organic, adsorbția cianurii devine mai puternică, ceea ce face mai dificilă scurgerea cu cianură a aurului.

3. Hidroliza cianurilor

În soluție, cianurile suferă grade variabile de hidroliză în funcție de pH, cantitatea de cianură de hidrogen produsă fiind legată de alcalinitatea soluției. Reacția poate fi reprezentată după cum urmează:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

După hidroliză, o porțiune de cianură generează cianura de hidrogen, în timp ce o altă porțiune este hidrolizată oxidativ, producând treptat acid formic și amoniac. La 100°C, CN⁻ pierde 50%, iar la 130°C, pierde 85%.

În procesul de cianurare pentru exploatarea aurului, cianura de hidrogen este un gaz foarte toxic. Dacă nu este gestionat corespunzător, poate duce la o utilizare sporită a NaCN, la creșterea costurilor de producție și la poluarea mediului, precum și la riscuri pentru sănătatea operatorilor. Cantitatea de HCN produsă variază în funcție de pH-ul soluției: la pH 10.5. se produce doar 6.1% din acidul cianhidric; la pH 10. creste la 17%; la pH 9.5. ajunge la 39.2%; și la pH 9.0. este de 67.1%. Prin urmare, în instalațiile de aur CIP (Carbon-in-Pulp), pH-ul este de obicei ajustat între 11 și 12 pentru a controla hidroliza cianurilor.

4. Oxidarea cianurii (CN-) cu oxigenul dizolvat (O2)

Pentru a crește viteza de dizolvare a aurului, atât CN- cât și O2 trebuie să fie implicați în reacție. La temperatura și presiunea camerei, solubilitatea maximă a oxigenului este de 8.2 mg/L. Adăugarea unui agent oxidant puternic poate crește concentrația de oxigen din soluție, accelerând semnificativ procesul de leșiere. Cu toate acestea, raportul dintre oxigen și cianura trebuie să fie echilibrat; în caz contrar, rata de scurgere poate scădea. Oxigenul dizolvat reacționează cu cianura pentru a forma cianat, care este stabil în soluții alcaline. Cu toate acestea, la un pH mai mic de 7. se hidrolizează pentru a produce amoniac și bicarbonat. Ecuațiile reacției sunt după cum urmează:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Prin urmare, această reacție poate duce la consumul de cianură în timpul proceselor de leșiere sau de electroliză.

5. Adsorbția cianurilor de către argilă

În timpul procesului de cianurare, sulfura de fier din minereu generează hidroxid de fier, în timp ce silicații din minereu formează silice coloidală într-un mediu alcalin. Ambele substanțe au o anumită capacitate de a adsorbi cianura, ceea ce duce la pierderea cianurii împreună cu reziduul de leșiere.

6. Consumul de cianură de către alte substanțe

(1) Când suspensia este agitată și umplută cu aer, CO2 va fi conținut în soluție. CO2 va reacționa și cu cianura.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Mineralele sulfurate, cum ar fi pirita din minereul original, reacţionează cu oxigenul dizolvat (O2) din pulpa de minereu, iar sulfiţii şi sulfaţii rezultaţi vor reacţiona, de asemenea, cu cianura.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

O cantitate mică de CaO sau Ca(OH)2 poate fi adăugată înainte de leșiere pentru a neutraliza acidul și a preveni apariția reacției de mai sus.

in concluzie

Cele de mai sus sunt cele 6 aspecte ale consumului de cianură în procesul de cianurare a aurului. Pe lângă cianura necesară pentru dizolvarea normală a aurului, există multe consumuri neesențiale, cum ar fi reacția cu alte minerale asociate, autohidroliza etc. 

Dacă aveți întrebări despre conținutul de mai sus sau doriți să cunoașteți , puteți consulta serviciul clienți online sau trimiteți un mesaj, vă vom contacta în cel mai scurt timp posibil!