Razložena poraba natrijevega cianida pri pridobivanju zlata

V procesu pridobivanja zlata iz cianidnih spojin, Natrijev cianid se uživa na več načinov. Najpogosteje se uporablja natrijev cianid sredstvo za izpiranje pri pridobivanju zlata in teoretično le 0.5 grama Natrijev cianid je potrebno za izpiranje 1 grama zlata. Vendar pa je v večini obratov za cianidacijo zlata dejanska poraba cianida znatno višja in pogosto presega teoretične izračune za 50- do 100-krat.

Glavni dejavniki, ki prispevajo k visoki porabi cianida v postopek cianiranja zlata vključujejo:

1. Poraba cianida v procesu raztapljanja zlata

Rastline s cianidom so uporabljale natrijev cianid za raztapljanje zlata iz rude, da se pridobi zlato iz izcedne vode. Vključene kemične reakcije so naslednje:

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

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

Iz elektrokemijskih reakcij je znano, da je za raztapljanje 1 grama zlata potrebna poraba 0.92 grama natrijevega cianida.

2. Poraba cianida v reakcijah s povezanimi navadnimi kovinami

(1) Nekatere zlate rude vsebujejo povezane minerale, kot so pirit, magnetit, halkopirit, sulfatni minerali, hidroksidi in oksidi. Med fazo drobljenja nastane železov prah, ki počasi reagira z natrijevim cianidom in povečuje poraba cianida. Reakcije so naslednje:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Če zlata ruda vsebuje različne vrste bakrovih mineralov, bodo tudi ti reagirali z natrijevim cianidom in tvorili komplekse bakrovega cianida, pri čemer se bo pri tem porabil cianid. Reakcije so naslednje:

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

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

Zaradi močne reaktivnosti natrijevega cianida s številnimi bakrovimi minerali je na splošno potrebnih 2.3 do 3.4 grama cianida za raztapljanje 1 grama bakra.

(3) Če izvirna zlata ruda vsebuje sfalerit ali smithsonit, bosta prav tako reagirala z natrijevim cianidom in tvorila cinkov cianid in karbonate. Reakcije so naslednje:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Če zlata ruda vsebuje arsenopirit, živo srebro, selen, telur itd., bodo reagirali tudi z natrijevim cianidom. Ko rudno telo vsebuje ogljikove kamnine, zlasti tiste, bogate z organskim ogljikom, postane adsorpcija cianida močnejša, kar oteži izpiranje zlata s cianidom.

3. Hidroliza cianidov

V raztopini, cianidi so podvrženi različnim stopnjam hidrolize, odvisno od pH, pri čemer je količina proizvedenega vodikovega cianida povezana z alkalnostjo raztopine. Reakcijo lahko predstavimo na naslednji način:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Po hidrolizi del cianida ustvari vodikov cianid, drugi del pa se oksidativno hidrolizira, pri čemer postopoma nastaneta mravljinčna kislina in amoniak. Pri 100 °C CN⁻ izgubi 50 %, pri 130 °C pa 85 %.

V procesu cianiranja pri pridobivanju zlata je vodikov cianid zelo strupen plin. Če z njo ne upravljate pravilno, lahko povzroči povečano uporabo NaCN, zvišanje proizvodnih stroškov in povzroči onesnaževanje okolja ter predstavlja tveganje za zdravje operaterjev. Količina proizvedenega HCN se spreminja glede na pH raztopine: pri pH 10.5. nastane le 6.1 % vodikovega cianida; pri pH 10. se poveča na 17 %; pri pH 9.5. doseže 39.2 %; in pri pH 9.0. je 67.1 %. Zato je v obratih za pridobivanje zlata CIP (Carbon-in-Pulp) pH običajno nastavljen na med 11 in 12, da se nadzoruje hidroliza cianidov.

4. Oksidacija cianida (CN-) z raztopljenim kisikom (O2)

Za povečanje hitrosti raztapljanja zlata morata biti v reakciji vključena tako CN- kot O2. Pri sobni temperaturi in tlaku je največja topnost kisika 8.2 mg/L. Dodatek močnega oksidanta lahko poveča koncentracijo kisika v raztopini, kar znatno pospeši proces luženja. Vendar pa mora biti razmerje med kisikom in cianidom uravnoteženo; sicer se lahko stopnja izpiranja zmanjša. Raztopljeni kisik reagira s cianidom, da nastane cianat, ki je stabilen v alkalnih raztopinah. Vendar pa pri pH, nižjem od 7, hidrolizira, da proizvede amoniak in bikarbonat. Reakcijske enačbe so naslednje:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Zato lahko ta reakcija privede do porabe cianida med procesom luženja ali elektrolize.

5. Adsorpcija cianida z glino

Med postopkom cianiranja železov sulfid v rudi tvori železov hidroksid, medtem ko silikati v rudi tvorijo koloidni silicijev dioksid v alkalnem mediju. Obe snovi imata določeno sposobnost adsorpcije cianida, kar vodi do izgube cianida skupaj z ostankom izluževanja.

6. Poraba cianida z drugimi snovmi

(1) Ko se gnojevka premeša in napolni z zrakom, bo raztopina vsebovala CO2. CO2 bo reagiral tudi s cianidom.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidni minerali, kot je pirit v prvotni rudi, reagirajo z raztopljenim kisikom (O2) v rudni pulpi, nastali sulfiti in sulfati pa bodo reagirali tudi s cianidom.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Pred izpiranjem lahko dodamo majhno količino CaO ali Ca(OH)2, da nevtraliziramo kislino in preprečimo pojav zgornje reakcije.

v zaključku

Zgoraj je navedenih 6 vidikov porabe cianida v procesu cianiranja zlata. Poleg cianida, ki je potreben za normalno raztapljanje zlata, obstajajo številne nebistvene porabe, kot je reakcija z drugimi povezanimi minerali, samohidroliza itd. 

Če imate kakršna koli vprašanja o zgornji vsebini ali želite izvedeti, se lahko posvetujete s spletno službo za stranke ali oddate sporočilo, kontaktirali vas bomo v najkrajšem možnem času!