Objašnjena potrošnja natrijum cijanida u ekstrakciji zlata

U procesu ekstrakcije zlata iz jedinjenja cijanida, Natrijum cijanid se konzumira na nekoliko načina. Natrijum cijanid se najčešće koristi sredstvo za luženje u ekstrakciji zlata, i to teoretski, samo 0.5 grama Sodium Cyanide potrebno je da se izluži 1 gram zlata. Međutim, u većini postrojenja za cijanidaciju zlata, stvarna potrošnja cijanida je znatno veća, često premašujući teorijske proračune za 50 do 100 puta.

Glavni faktori koji doprinose visokoj potrošnji cijanida u proces cijanizacije zlata uključuju:

1. Potrošnja cijanida u procesu rastvaranja zlata

Biljke cijanida su koristile natrijum cijanid za otapanje zlata iz rude kako bi se dobilo zlato iz procjedne vode. Uključene hemijske reakcije su sljedeće:

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

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

Iz elektrohemijskih reakcija poznato je da je za otapanje 1 grama zlata potrebno potrošiti 0.92 grama natrijum cijanida.

2. Potrošnja cijanida u reakcijama sa srodnim baznim metalima

(1) Neke rude zlata sadrže povezane minerale kao što su pirit, magnetit, halkopirit, sulfatni minerali, hidroksidi i oksidi. Tokom faze drobljenja stvara se željezni prah, koji polako reaguje sa natrijum cijanidom, povećavajući potrošnja cijanida. Reakcije su sljedeće:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Ako ruda zlata sadrži različite vrste minerala bakra, oni će također reagirati s natrijum cijanidom kako bi formirali komplekse cijanida bakra, trošeći cijanid u procesu. Reakcije su sljedeće:

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

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

Zbog jake reaktivnosti natrijum cijanida sa mnogim mineralima bakra, generalno je potrebno 2.3 do 3.4 grama cijanida da bi se rastvorio 1 gram bakra.

(3) Ako originalna ruda zlata sadrži sfalerit ili smitsonit, oni će također reagirati s natrijum cijanidom da bi formirali cink cijanid i karbonate. Reakcije su sljedeće:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Ako ruda zlata sadrži arsenopirit, živu, selen, telur, itd., oni će takođe reagovati sa natrijum cijanidom. Kada rudno tijelo sadrži ugljične stijene, posebno one bogate organskim ugljikom, adsorpcija cijanida postaje jača, što otežava ispiranje zlata cijanidom.

3. Hidroliza cijanida

u rješenju, cijanidi prolaze kroz različite stepene hidrolize u zavisnosti od pH vrednosti, pri čemu je količina proizvedenog cijanovodonika povezana sa alkalnošću rastvora. Reakcija se može predstaviti na sljedeći način:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Nakon hidrolize, dio cijanida stvara cijanid vodonik, dok se drugi dio oksidativno hidrolizira, postepeno stvarajući mravlju kiselinu i amonijak. Na 100°C, CN⁻ gubi 50%, a na 130°C gubi 85%.

U procesu cijanizacije za iskopavanje zlata, cijanid vodonik je vrlo toksičan plin. Ako se njime ne upravlja pravilno, može dovesti do povećane upotrebe NaCN, povećanja troškova proizvodnje i zagađenja životne sredine, kao i predstavljanja zdravstvenih rizika za operatere. Količina proizvedenog HCN varira sa pH vrednosti rastvora: na pH 10.5. proizvodi se samo 6.1% cijanovodonika; pri pH 10. povećava se na 17%; na pH 9.5. dostiže 39.2%; i na pH 9.0. iznosi 67.1%. Stoga se u postrojenjima za zlato CIP (ugljik u pulpi) pH obično podešava na između 11 i 12 kako bi se kontrolirala hidroliza cijanida.

4. Oksidacija cijanida (CN-) rastvorenim kiseonikom (O2)

Da bi se povećala brzina rastvaranja zlata, i CN- i O2 moraju biti uključeni u reakciju. Na sobnoj temperaturi i pritisku, maksimalna rastvorljivost kiseonika je 8.2 mg/L. Dodatak jakog oksidacijskog sredstva može povećati koncentraciju kisika u otopini, značajno ubrzavajući proces ispiranja. Međutim, omjer kisika i cijanida mora biti uravnotežen; u suprotnom, brzina ispiranja se može smanjiti. Otopljeni kisik reagira s cijanidom i formira cijanat, koji je stabilan u alkalnim otopinama. Međutim, pri pH nižoj od 7. hidrolizira dajući amonijak i bikarbonat. Jednačine reakcije su sljedeće:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Stoga ova reakcija može dovesti do potrošnje cijanida tokom procesa luženja ili elektrolize.

5. Adsorpcija cijanida glinom

Tokom procesa cijanidacije, željezni sulfid u rudi stvara željezni hidroksid, dok silikati u rudi formiraju koloidni silicijum dioksid u alkalnom mediju. Obje ove supstance imaju određeni kapacitet da adsorbuju cijanid, što dovodi do gubitka cijanida zajedno sa ostatkom luženja.

6. Potrošnja cijanida drugim supstancama

(1) Kada se kaša promeša i napuni vazduhom, CO2 će biti sadržan u rastvoru. CO2 će takođe reagovati sa cijanidom.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidni minerali kao što je pirit u originalnoj rudi reaguju sa rastvorenim kiseonikom (O2) u rudnoj pulpi, a rezultujući sulfiti i sulfati će takođe reagovati sa cijanidom.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Mala količina CaO ili Ca(OH)2 može se dodati prije ispiranja kako bi se neutralizirala kiselina i spriječila gore navedena reakcija.

u zakljucku

Gore navedeno je 6 aspekata potrošnje cijanida u procesu cijanizacije zlata. Osim cijanida potrebnog za normalno otapanje zlata, postoje mnoge nebitne potrošnje, kao što je reakcija s drugim povezanim mineralima, samohidroliza itd. 

Ako imate bilo kakvih pitanja o gore navedenom sadržaju, ili želite da saznate , možete se obratiti online korisničkoj službi ili poslati poruku, mi ćemo vas kontaktirati u najkraćem mogućem roku!