ما هي كمية سيانيد الصوديوم اللازمة لإذابة جرام واحد من الذهب؟

في مجال استخلاص الذهب ومعالجته، يُعدّ استخدام سيانيد الصوديوم لإذابة الذهب طريقةً معروفةً. يُدرَّس سيانيد الصوديوم ، الذي يُشار إلى مُكوِّنه (CN)₂ غالبًا باسم شبه الهالوجين نظرًا لخصائصه المُشابهة للهالوجينات، إلى جانب مواد مثل (SCN)₂، في قسم مُخصَّص من مُقرر "الكيمياء غير العضوية" في الجامعة. من الناحية التركيبية والخصائصية، يُمكن مُقارنة NaCN بـ NaCl، وهو ينتمي إلى فئة المركبات غير العضوية.

العملية العامة لإذابة الذهب باستخدام سيانيد الصوديوم

تتضمن عملية إذابة الذهب باستخدام سيانيد الصوديوم عادةً الحفاظ على درجة حموضة تتراوح بين 11 و12. كما تتضمن إضافة كمية صغيرة من بيروكسيد الهيدروجين. يجب نقع المادة المحتوية على الذهب لعدة أيام. بعد ذلك، يُستخدم سلك الزنك للاختزال. تجدر الإشارة إلى أن المحلول المستخدم شديد السمية، ويجب معالجته بهيبوكلوريت الصوديوم للأكسدة وتقليل خطورته.

هناك طريقتان رئيسيتان لاستخلاص الذهب بالسيانيد: استخلاص السيانيد بالترشيح واستخلاص السيانيد بالتحريك.

الترشيح بالسيانيد

تشمل عملية ترشيح السيانيد بالترشيح الترشيح في الخزانات والترشيح بالأكوام. يُستخدم الترشيح في الخزانات عادةً لمعالجة الرمال الحاملة للذهب والحجر الكلسي ذي الحبيبات الخشنة نسبيًا بحجم جسيمات يتراوح بين 3 و 0 مم. عند إجراء الترشيح بالأكوام لخامات الذهب منخفضة الجودة، وبناءً على حجم جسيمات الذهب الأصلي المنتشر ومسامية الخام، يُسحق الخام عادةً إلى أقل من 50 مم (أو 10 مم) مسبقًا. كلما صغر حجم جسيمات كتل الخام، زاد معدل ترشيح الذهب. خلال عملية ترشيح السيانيد بالترشيح، يتراوح تركيز سيانيد الصوديوم عادةً بين 0.03% و 0.2%. تعتمد مؤشرات ترشيح السيانيد بالترشيح على عوامل مثل حجم جزيئات الذهب، ومحتوى الكبريتيدات، وحجم جزيئات كتل الخام، ومعدل الترشيح، ومدة الترشيح، وتركيز عوامل السيانيد، ودرجة غسل مخلفات الترشيح. عند معالجة رمال الكوارتز الحاملة للذهب، يمكن أن يصل معدل ترشيح الذهب إلى 85-90%؛ وعندما يكون حجم الجزيئات خشنًا، ينخفض ​​معدل ترشيح الذهب إلى 60%. خلال عملية ترشيح السيانيد بالترشيح، يكون محتوى الذهب في المحلول الحامل منخفضًا، وعمومًا، يلزم امتزاز الكربون المنشط لزيادة تركيزه. يُستخلص الذهب من المحلول الحامل الناتج عن إزالة امتزاز الكربون المحمل بالذهب عن طريق التحليل الكهربائي أو استبدال الزنك.

التحريك واستخراج السيانيد

غالبًا ما يُستخدم استخلاص السيانيد بالتحريك لاستخلاص المواد الخام المعدنية الحاملة للذهب بحجم جسيمات أقل من 0.3 مم. تتم عملية الاستخلاص في خزان التحريك بالهواء المضغوط أو خزان التحريك الميكانيكي أو خزان التحريك المشترك. تتضمن عملية الاستخلاص عمليات مثل فصل اللب الصلب عن السائل والغسيل المعاكس للتيار واستبدال مسحوق الزنك للمحلول الحامل وصهر طين الذهب. يكون تركيز اللب المغسول عمومًا أقل من 30٪ - 33٪. عندما يكون محتوى الوحل مرتفعًا، يجب أن يكون تركيز اللب المغسول أقل من 22٪ - 25٪. أثناء التشغيل، يضاف الجير لضبط درجة حموضة اللب إلى 9 - 12. يتم شحن الهواء للحفاظ على النسبة المثلى بين تركيز الأكسجين المذاب وتركيز سيانيد الصوديوم في اللب. يكون تركيز سيانيد الصوديوم في اللب عادة 0.02٪ - 0.1٪. تعتمد معظم أجهزة التركيز التي تستخدم عملية السيانيد بالتحريك على طريقة الغسيل لفصل المحلول الحامل وبقايا الاستخلاص. تنقسم طرق الغسيل إلى الترسيب، والترشيح، والغسيل المميع. الطريقة الأكثر شيوعًا هي الترسيب المستمر بتيار معاكس (CCD). تنقسم المكثفات المستخدمة في هذه الطريقة إلى نوعين: أحادي الطبقة ومتعدد الطبقات. تستخدم العديد من أجهزة تركيز السيانيد في الصين مكثفات ثنائية أو ثلاثية الطبقات لفصل المواد الصلبة عن السائلة والغسيل المستمر بتيار معاكس. يُصفى المحلول الحامل الناتج، ويُرشح، ويُزال الأكسجين منه قبل إرساله لاستبدال مسحوق الزنك. يُصهر طين الذهب الناتج للحصول على "دور" (سبائك الذهب والفضة).

دور المعالجة القلوية المسبقة

إضافة هيدروكسيد الصوديوم للمعالجة القلوية المسبقة يمكن أن تُضعف أو تقضي على تأثير العناصر الضارة في الخام، وتُحسّن بيئة الاستخلاص، وتُحقق نتائج استخلاص أفضل. يمكن أن تُنتج معادن مثل البيريت والسفاليرايت والكالكوبيريت الموجودة في عينة الخام أيونات ضارة مثل Fe²⁺ وFe³⁺ وS²⁻ وCu²⁺. في حال عدم إجراء معالجة مسبقة بإضافة القلويات، ستستهلك هذه الأيونات الضارة كمية كبيرة من السيانيد والأكسجين المذاب أثناء استخلاص السيانيد، مما يُعيق بشكل كبير إذابة الذهب ويُؤدي إلى انخفاض معدل استخلاص الذهب. أثناء المعالجة المسبقة بإضافة القلويات، يُكوّن Cu²⁺ وZn²⁺ رواسب هيدروكسيد غير قابلة للذوبان، ويتأكسد S²⁻ لتكوين SO₃ وSO₄²⁻، مما يُقلل من استهلاك السيانيد. يشكل Fe(OH)₃ طبقة واقية على سطح المعادن مثل البيريت، مما يمنع أكسدتها السريعة ومزيد من الذوبان، وبالتالي تقليل استهلاك CN⁻.

كمية سيانيد الصوديوم اللازمة لإذابة الذهب

تشير البيانات الإحصائية إلى أن إذابة غرام واحد من الذهب تتطلب ما يقارب 100-300 غرام من سيانيد الصوديوم. وتختلف هذه الكمية تبعًا لعوامل متعددة، مثل نوع الخام، ودرجة نقاء جزيئات الذهب، وطريقة الاستخلاص المستخدمة.

ختاماً، على الرغم من أن استخدام سيانيد الصوديوم في إذابة الذهب يُعدّ طريقة فعّالة، إلا أنه من الضروري مراعاة السلامة وحماية البيئة نظراً لسمية سيانيد الصوديوم. وتُعدّ إجراءات السلامة الصارمة والمعالجة السليمة للمحاليل المُستعملة أمراً بالغ الأهمية للحدّ من الآثار السلبية على صحة الإنسان والبيئة.