Пояснення споживання ціаніду натрію при видобутку золота

У процесі вилучення золота з ціанідних сполук, Ціанід натрію споживається кількома способами. Найпоширенішим є ціанід натрію вилуговувач при видобутку золота, а теоретично лише 0.5 гр Ціанід натрію необхідно для вилуговування 1 грама золота. Однак на більшості заводів ціанування золота фактичне споживання ціаніду значно вище, часто перевищуючи теоретичні розрахунки в 50-100 разів.

Основні фактори, що сприяють високому споживанню ціаніду в процес ціанування золота включати:

1. Витрата ціаніду в процесі розчинення золота

Ціанідні заводи використовували ціанід натрію для розчинення золота з руди, щоб отримати золото з фільтрату. Задіяні хімічні реакції такі:

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

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

З електрохімічних реакцій відомо, що для розчинення 1 грама золота потрібно витратити 0.92 грама ціаніду натрію.

2. Споживання ціаніду в реакціях із супутніми неблагородними металами

(1) Деякі золоті руди містять пов’язані мінерали, такі як пірит, магнетит, халькопірит, сульфатні мінерали, гідроксиди та оксиди. На стадії дроблення утворюється порошок заліза, який повільно реагує з ціанідом натрію, збільшуючи споживання ціаніду. Реакції наступні:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [S+NaCN→NaCNS]

(2) Якщо золота руда містить різні типи мідних мінералів, вони також будуть реагувати з ціанідом натрію з утворенням ціанідних комплексів міді, споживаючи ціанід у процесі. Реакції наступні:

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

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

Через високу реакційну здатність ціаніду натрію з багатьма мінералами міді, як правило, для розчинення 2.3 грама міді потрібно від 3.4 до 1 грамів ціаніду.

(3) Якщо вихідна золота руда містить сфалерит або смітсоніт, вони також реагуватимуть з ціанідом натрію з утворенням ціаніду цинку та карбонатів. Реакції наступні:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Якщо золота руда містить арсенопірит, ртуть, селен, телур тощо, вони також вступатимуть у реакцію з ціанідом натрію. Коли рудне тіло містить вуглецеві породи, особливо багаті органічним вуглецем, адсорбція ціаніду стає сильнішою, що ускладнює ціанідне вилуговування золота.

3. Гідроліз ціанідів

У розчині, ціаніди зазнають різного ступеня гідролізу залежно від pH, причому кількість утвореного ціаніду водню залежить від лужності розчину. Реакцію можна представити так:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Після гідролізу частина ціаніду утворює ціаністий водень, а інша частина піддається окислювальному гідролізу, поступово утворюючи мурашину кислоту та аміак. При 100°C CN⁻ втрачає 50%, а при 130°C — 85%.

У процесі ціанування при видобутку золота ціаністий водень є дуже токсичним газом. При неправильному управлінні це може призвести до збільшення використання NaCN, підвищення виробничих витрат і спричинення забруднення навколишнього середовища, а також створення ризику для здоров’я операторів. Кількість утвореного HCN змінюється залежно від pH розчину: при pH 10.5. утворюється лише 6.1% ціаністого водню; при pH 10. зростає до 17%; при pH 9.5. досягає 39.2%; і при рН 9.0. це 67.1%. Таким чином, на заводах CIP (Carbon-in-Pulp) для виробництва золота рН зазвичай регулюється між 11 і 12, щоб контролювати гідроліз ціанідів.

4. Окиснення ціаніду (CN-) розчиненим киснем (O2)

Щоб збільшити швидкість розчинення золота, в реакції повинні бути залучені як CN-, так і O2. За кімнатної температури і тиску максимальна розчинність кисню становить 8.2 мг/л. Додавання сильного окислювача може збільшити концентрацію кисню в розчині, значно прискоривши процес вилуговування. Однак співвідношення кисню і ціаніду має бути збалансованим; інакше швидкість вилуговування може зменшитися. Розчинений кисень реагує з ціанідом, утворюючи ціанат, який є стабільним у лужних розчинах. Однак при рН нижче 7 він гідролізується з утворенням аміаку та бікарбонату. Рівняння реакції виглядають наступним чином:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Таким чином, ця реакція може призвести до споживання ціаніду під час процесів вилуговування або електролізу.

5. Адсорбція ціаніду глиною

Під час процесу ціанування сульфід заліза в руді генерує гідроксид заліза, тоді як силікати в руді утворюють колоїдний кремнезем у лужному середовищі. Обидві ці речовини мають певну здатність адсорбувати ціанід, що призводить до втрати ціаніду разом із залишком вилуговування.

6. Споживання ціаніду іншими речовинами

(1) Коли суспензію перемішують і наповнюють повітрям, CO2 буде міститися в розчині. CO2 також реагує з ціанідом.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Сульфідні мінерали, такі як пірит у вихідній руді, реагують з розчиненим киснем (O2) у рудній пульпі, а отримані сульфіти та сульфати також реагуватимуть з ціанідом.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Перед вилуговуванням можна додати невелику кількість CaO або Ca(OH)2, щоб нейтралізувати кислоту та запобігти виникненню описаної вище реакції.

у висновку

Вище наведено 6 аспектів споживання ціаніду в процесі ціанування золота. Окрім ціаніду, необхідного для нормального розчинення золота, існує багато несуттєвих споживань, таких як реакція з іншими супутніми мінералами, самогідроліз тощо. 

Якщо у вас виникли запитання щодо наведеного вище вмісту або ви хочете дізнатися про , ви можете звернутися до служби підтримки клієнтів онлайн або надіслати повідомлення, ми зв’яжемося з вами якомога швидше!