Spotreba kyanidu sodného pri extrakcii zlata vysvetlená

V procese extrakcie zlata z kyanidových zlúčenín, Kyanid sodný sa konzumuje niekoľkými spôsobmi. Najčastejšie sa používa kyanid sodný lúhovacie činidlo pri ťažbe zlata a teoreticky len 0.5 gramu Kyanid sodný je potrebný na vylúhovanie 1 gramu zlata. Vo väčšine zariadení na kyanidáciu zlata je však skutočná spotreba kyanidu výrazne vyššia, pričom často 50 až 100-krát prevyšuje teoretické výpočty.

Hlavnými faktormi, ktoré prispievajú k vysokej spotrebe kyanidu v proces kyanizácie zlata patrí:

1. Spotreba kyanidu v procese rozpúšťania zlata

Kyanidové rastliny používali kyanid sodný rozpustiť zlato z rudy s cieľom získať zlato z výluhu. Zapojené chemické reakcie sú nasledovné:

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

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

Z elektrochemických reakcií je známe, že na rozpustenie 1 gramu zlata je potrebná spotreba 0.92 gramu kyanidu sodného.

2. Spotreba kyanidu pri reakciách s pridruženými základnými kovmi

(1) Niektoré zlaté rudy obsahujú pridružené minerály ako pyrit, magnetit, chalkopyrit, síranové minerály, hydroxidy a oxidy. Počas fázy drvenia sa vytvára železný prášok, ktorý pomaly reaguje s kyanidom sodným, čím sa zvyšuje spotreba kyanidu. Reakcie sú nasledovné:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Ak zlatá ruda obsahuje rôzne druhy minerálov medi, tie budú tiež reagovať s kyanidom sodným za vzniku komplexov kyanidu meďnatého, pričom sa v procese spotrebuje kyanid. Reakcie sú nasledovné:

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

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

Kvôli silnej reaktivite kyanidu sodného s mnohými minerálmi medi je vo všeobecnosti na rozpustenie 2.3 gramu medi potrebných 3.4 až 1 gramov kyanidu.

(3) Ak pôvodná zlatá ruda obsahuje sfalerit alebo smithsonit, budú reagovať aj s kyanidom sodným za vzniku kyanidu zinočnatého a uhličitanov. Reakcie sú nasledovné:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Ak zlatá ruda obsahuje arzenopyrit, ortuť, selén, telúr atď., budú reagovať aj s kyanidom sodným. Keď teleso rudy obsahuje uhlíkaté horniny, najmä tie, ktoré sú bohaté na organický uhlík, adsorpcia kyanidu sa stáva silnejšou, čo sťažuje kyanidové lúhovanie zlata.

3. Hydrolýza kyanidov

V riešení, kyanidy podliehajú rôznym stupňom hydrolýzy v závislosti od pH, pričom množstvo vytvoreného kyanovodíka súvisí s alkalitou roztoku. Reakciu možno znázorniť takto:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Po hydrolýze časť kyanidu vytvára kyanovodík, zatiaľ čo ďalšia časť sa oxidačne hydrolyzuje, pričom postupne vzniká kyselina mravčia a amoniak. Pri 100 °C stráca CN⁻ 50 % a pri 130 °C 85 %.

V procese kyanizácie pri ťažbe zlata je kyanovodík vysoko toxický plyn. Ak sa neriadi správne, môže viesť k zvýšenému používaniu NaCN, zvýšeniu výrobných nákladov a znečisteniu životného prostredia, ako aj k zdravotným rizikám pre operátorov. Množstvo produkovaného HCN sa mení s pH roztoku: pri pH 10.5. vzniká len 6.1 % kyanovodíka; pri pH 10. sa zvyšuje na 17 %; pri pH 9.5. dosahuje 39.2 %; a pri pH 9.0. je to 67.1 %. Preto sa v zlatých CIP (Carbon-in-Pulp) rastlinách pH zvyčajne upravuje na hodnotu medzi 11 a 12, aby sa riadila hydrolýza kyanidov.

4. Oxidácia kyanidu (CN-) rozpusteným kyslíkom (O2)

Na zvýšenie rýchlosti rozpúšťania zlata sa do reakcie musí zapojiť CN- aj O2. Pri izbovej teplote a tlaku je maximálna rozpustnosť kyslíka 8.2 mg/l. Pridanie silného oxidačného činidla môže zvýšiť koncentráciu kyslíka v roztoku, čím sa výrazne urýchli proces lúhovania. Pomer kyslíka a kyanidu však musí byť vyvážený; inak sa môže rýchlosť vylúhovania znížiť. Rozpustený kyslík reaguje s kyanidom za vzniku kyanátu, ktorý je stabilný v alkalických roztokoch. Avšak pri pH nižšom ako 7. hydrolyzuje za vzniku amoniaku a hydrogenuhličitanu. Reakčné rovnice sú nasledovné:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Preto táto reakcia môže viesť k spotrebe kyanidu počas procesu lúhovania alebo elektrolýzy.

5. Adsorpcia kyanidu hlinkou

Počas kyanidačného procesu sulfid železa v rude vytvára hydroxid železitý, zatiaľ čo kremičitany v rude tvoria v alkalickom prostredí koloidný oxid kremičitý. Obe tieto látky majú určitú schopnosť adsorbovať kyanid, čo vedie k strate kyanidu spolu so zvyškom z vylúhovania.

6. Konzumácia kyanidu inými látkami

(1) Keď sa suspenzia premieša a naplní vzduchom, v roztoku bude obsiahnutý CO2. CO2 bude tiež reagovať s kyanidom.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidové minerály, ako je pyrit v pôvodnej rude, reagujú s rozpusteným kyslíkom (O2) v rudnej buničine a výsledné siričitany a sírany budú tiež reagovať s kyanidom.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Pred lúhovaním možno pridať malé množstvo CaO alebo Ca(OH)2, aby sa kyselina neutralizovala a zabránilo sa vyššie uvedenej reakcii.

na záver

Vyššie je uvedených 6 aspektov spotreby kyanidu v procese kyanidácie zlata. Okrem kyanidu potrebného na normálne rozpúšťanie zlata existuje mnoho nepodstatných spotreb, ako je reakcia s inými pridruženými minerálmi, samohydrolýza atď. 

Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa vyššie uvedeného obsahu alebo chcete poznať , môžete sa obrátiť na online zákaznícky servis alebo odoslať správu, budeme vás čo najskôr kontaktovať!