عملية استخلاص الذهب بالسيانيد واستبدال مسحوق الزنك

تتكون عملية استخلاص الذهب التقليدية بالسيانيد بشكل أساسي من ثلاث عمليات رئيسية: الترشيح والغسل والاستبدال (الترسيب).

1. النض

الاستخلاص هو عملية إذابة الذهب الصلب الموجود في الخام في محلول سيانيد يحتوي على الأكسجين. وقد أصبحت هذه العملية، من حيث العملية والمعدات والإدارة والتشغيل، أكثر تعقيدًا في الوقت الحالي. وكما ذكرنا سابقًا، فإن إذابة الذهب في محلول سيانيد يحتوي على الأكسجين هي في جوهرها عملية تآكل كهروكيميائي.

أثناء عملية الترشيح، يتم استخدام نوعين رئيسيين من الكواشف: السيانيدات والقلويات الواقية.

(1) السيانيد

في الصناعة، تشمل السيانيدات الشائعة الاستخدام في عملية استخلاص الذهب بالسيانيد سيانيد البوتاسيوم (KCN) وسيانيد الصوديوم (NaCN) وسيانيد الكالسيوم [Ca(CN)₂] وسيانيد الأمونيوم (NH₄CN).

يُعد سيانيد الصوديوم أكثر أنواع السيانيد استخداماً في الإنتاج. وهو مسحوق أبيض شديد السمية، وعادةً ما يُضغط سيانيد الصوديوم التجاري على شكل كرات أو كتل.

يُستخدم سيانيد الصوديوم المصهور صناعيًا كعامل استخلاص. وهو عبارة عن خليط يُحضّر بصهر مزيج من سيانيد الكالسيوم والملح وفحم الكوك في فرن كهربائي. إلى جانب احتوائه على 40-45% من سيانيد الكالسيوم وسيانيد الصوديوم، فإنه يحتوي أيضًا على بعض الشوائب الضارة بعملية السيانيد، مثل الكبريتيدات الذائبة والكربون وبعض الشوائب غير الذائبة. يتميز سيانيد الصوديوم بانخفاض سعره، إلا أن جرعته كبيرة، إذ تبلغ حوالي 2-2.5 ضعف جرعة سيانيد الصوديوم . وللتخلص من تأثير الشوائب الضارة، يجب إجراء معالجة مسبقة عند استخدام سيانيد الصوديوم المصهور. تشمل طرق المعالجة التحريك القوي بالهواء أو إضافة كمية مناسبة من ملح الرصاص إلى المحلول.

نظريًا، يلزم 0.5 غرام فقط من سيانيد الصوديوم لإذابة غرام واحد من الذهب. ومع ذلك، في الإنتاج الفعلي، يبلغ استهلاك السيانيد 1 إلى 20 ضعف الكمية النظرية، أو حتى أعلى. ويعتمد مقدار الاستهلاك بشكل رئيسي على محتوى المكونات الأخرى في الخام التي تتفاعل مع السيانيد.

2. الغسيل

الغسيل هو عملية استخدام الماء لغسل سطح جزيئات الخام والذهب المذاب بين جزيئات الخام لتحقيق فصل الصلب عن السائل من أجل استعادة المحلول المحتوي على الذهب بعد الاستخلاص.

3. الاستبدال

الاستبدال هو عملية استخدام مسحوق الزنك لاختزال الذهب وترسيبه من المحلول الحامل للذهب، وبالتالي استخلاص الذهب. منذ القرن العشرين، تتضمن عملية استخلاص الذهب من لب السيانيد غسل اللب أولاً، ثم تصفية المحلول الحامل للذهب وإزالة الغازات منه. لطالما اعتمدت عملية ترسيب الذهب من المحلول المصفى على طريقة استبدال مسحوق الزنك . منذ ستينيات القرن الماضي، شهدت طريقة "الكربون في اللب" التي تعتمد على إضافة الكربون المنشط إلى اللب تطوراً سريعاً. ومع الأبحاث التي أُجريت على تطبيقات المبادلات الأيونية، اكتسبت طريقة استخدام راتنجات التبادل الأيوني لامتصاص الذهب من محاليل السيانيد أو لب السيانيد أهمية عملية كبيرة. كما أُجريت بعض الأبحاث على استخلاص الذهب بالمذيبات من محاليل السيانيد. عند إضافة حمض الكبريتيك إلى محلول السيانيد الحامل للذهب، يمكن استخدام كحول الأيزوأميل لاستخلاص الذهب، ويزداد معدل الاستخلاص مع زيادة تركيز حمض الكبريتيك. على سبيل المثال، عند الاستخلاص في محلول حمض الكبريتيك بتركيز 2 مول/لتر، يمكن فصل الذهب عن الشوائب مثل الزرنيخ والحديد. وقد حقق استخدام فوسفات الأوكسي ألكوكسي لاستخلاص الذهب من محاليل السيانات القلوية مؤشرات استخلاص مرضية، كما حقق استخدام كبريتيت الصوديوم في الاستخلاص العكسي نتائج جيدة، وهكذا.

في الختام، لعملية استخلاص الذهب بالسيانيد تاريخ عريق وتطور مستمر. لكل طريقة وكواشفها الخاصة خصائصها وتطبيقاتها، ويواصل القطاع استكشافه وابتكاره لتحسين كفاءة وفعالية استخلاص الذهب مع ضمان حماية البيئة والسلامة.