Altın Çıkarımında Sodyum Siyanür Tüketimi Açıklandı

Siyanür bileşiklerinden altın elde etme sürecinde, sodyum siyanür çeşitli şekillerde tüketilir. Sodyum siyanür, altın ekstraksiyonunda en yaygın kullanılan liç maddesidir ve teorik olarak, 1 gram altını liç etmek için sadece 0.5 gram sodyum siyanür gereklidir. Bununla birlikte, çoğu altın siyanürleme tesisinde, siyanürün gerçek tüketimi önemli ölçüde daha yüksektir ve genellikle teorik hesaplamaları 50 ila 100 kat aşmaktadır.

Altın siyanürleme işleminde yüksek siyanür tüketimine katkıda bulunan başlıca faktörler şunlardır:

1. Altın Çözünme İşleminde Siyanür Tüketimi

Siyanür tesisleri , cevherden altını çözmek ve süzüntüden altını geri kazanmak için sodyum siyanür kullanmaktadır . İlgili kimyasal reaksiyonlar aşağıdaki gibidir:

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

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

Elektrokimyasal reaksiyonlardan 1 gram altının çözünmesi için 0.92 gram sodyum siyanür tüketilmesi gerektiği bilinmektedir.

2. İlişkili Baz Metallerle Reaksiyonlarda Siyanür Tüketimi

(1) Bazı altın cevherleri pirit, manyetit, kalkopirit, sülfat mineralleri, hidroksitler ve oksitler gibi ilişkili mineraller içerir. Kırma aşamasında, sodyum siyanür ile yavaşça reaksiyona giren ve siyanür tüketimini artıran demir tozu oluşur . Reaksiyonlar aşağıdaki gibidir:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Altın cevheri farklı tipte bakır mineralleri içeriyorsa, bunlar sodyum siyanürle reaksiyona girerek bakır siyanür kompleksleri oluşturur ve bu süreçte siyanür tüketir. Tepkimeler şu şekildedir:

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

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

Sodyum siyanürün birçok bakır mineraliyle güçlü reaksiyona girmesi nedeniyle, genellikle 2.3 gram bakırı çözmek için 3.4 ila 1 gram siyanüre ihtiyaç duyulur.

(3) Orijinal altın cevheri sfalerit veya smitsonit içeriyorsa, bunlar sodyum siyanürle reaksiyona girerek çinko siyanür ve karbonatlar oluşturur. Tepkimeler şu şekildedir:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Altın cevheri arsenopirit, cıva, selenyum, tellür vb. içeriyorsa, bunlar sodyum siyanürle de reaksiyona girer. Cevher gövdesi karbonlu kayalar, özellikle organik karbon açısından zengin olanlar içerdiğinde, siyanürün adsorpsiyonu daha güçlü hale gelir ve bu da altının siyanürle sızmasını zorlaştırır.

3. Siyanürlerin Hidrolizi

Çözeltide, siyanürler pH'a bağlı olarak değişen derecelerde hidrolize uğrarlar ve üretilen hidrojen siyanür miktarı çözeltinin alkaliliğiyle ilişkilidir. Reaksiyon şu şekilde gösterilebilir:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Hidrolizden sonra siyanürün bir kısmı hidrojen siyanür üretirken, diğer kısmı oksidatif olarak hidrolize olur ve kademeli olarak formik asit ve amonyak üretir. 100°C'de CN⁻ %50, 130°C'de ise %85 kaybeder.

Altın madenciliği için siyanürleme sürecinde hidrojen siyanür oldukça zehirli bir gazdır. Uygun şekilde yönetilmezse, NaCN kullanımının artmasına, üretim maliyetlerinin yükselmesine ve çevre kirliliğine neden olabilir ve operatörler için sağlık riskleri oluşturabilir. Üretilen HCN miktarı çözeltinin pH'ına göre değişir: pH 10.5'te sadece %6.1 hidrojen siyanür üretilir; pH 10'da %17'ye çıkar; pH 9.5'te %39.2'ye ulaşır; ve pH 9.0'da %67.1'dir. Bu nedenle, altın CIP (Karbon-Hamurda) tesislerinde, siyanürlerin hidrolizini kontrol etmek için pH genellikle 11 ile 12 arasına ayarlanır.

4. Çözünmüş oksijen (O2) tarafından siyanürün (CN-) oksidasyonu

Altının çözünme hızını artırmak için reaksiyona hem CN- hem de O2 dahil olmalıdır. Oda sıcaklığında ve basıncında, oksijenin maksimum çözünürlüğü 8.2 mg/L'dir. Güçlü bir oksitleyici maddenin eklenmesi, çözeltideki oksijen konsantrasyonunu artırabilir ve liç işlemini önemli ölçüde hızlandırabilir. Ancak, oksijenin siyanüre oranı dengelenmelidir; aksi takdirde liç hızı düşebilir. Çözünmüş oksijen, alkali çözeltilerde stabil olan siyanat oluşturmak için siyanürle reaksiyona girer. Ancak, 7'den düşük bir pH'ta, amonyak ve bikarbonat üretmek için hidrolize olur. Reaksiyon denklemleri aşağıdaki gibidir:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Dolayısıyla bu reaksiyon, liç veya elektroliz işlemleri sırasında siyanür tüketimine yol açabilir.

5. Siyanürün Kil Tarafından Adsorpsiyonu

Siyanürleme işlemi sırasında cevherdeki demir sülfür demir hidroksit üretirken, cevherdeki silikatlar alkali bir ortamda kolloidal silika oluşturur. Bu maddelerin her ikisi de siyanürü adsorbe etme konusunda belirli bir kapasiteye sahiptir ve bu da liç kalıntısıyla birlikte siyanürün kaybına yol açar.

6. Siyanürün diğer maddeler tarafından tüketilmesi

(1) Bulamaç karıştırılıp hava ile doldurulduğunda, çözeltide CO2 bulunacaktır. CO2 ayrıca siyanürle de reaksiyona girecektir.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Orijinal cevherdeki pirit gibi sülfür mineralleri cevher hamurundaki çözünmüş oksijenle (O2) reaksiyona girer ve ortaya çıkan sülfitler ve sülfatlar da siyanürle reaksiyona girer.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Yukarıdaki reaksiyonun meydana gelmesini önlemek ve asidi nötralize etmek için yıkamadan önce az miktarda CaO veya Ca(OH)2 eklenebilir.

sonuç olarak

Yukarıda, altın siyanürleme sürecinde siyanür tüketiminin 6 yönü bulunmaktadır. Altının normal çözünmesi için gereken siyanüre ek olarak, diğer ilişkili minerallerle reaksiyon, kendi kendine hidroliz vb. gibi birçok temel olmayan tüketim vardır. 

Yukarıdaki içerikle ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya bilmek istiyorsanız, çevrimiçi müşteri hizmetlerine danışabilir veya bir mesaj gönderebilirsiniz, en kısa sürede sizinle iletişime geçeceğiz!