Spotřeba kyanidu sodného při extrakci zlata vysvětlena

V procesu získávání zlata z kyanidových sloučenin, Kyanid sodný se konzumuje několika způsoby. Nejčastěji se používá kyanid sodný louhovací činidlo při extrakci zlata a teoreticky pouze 0.5 gramu Kyanid sodný je potřeba k vyluhování 1 gramu zlata. Ve většině závodů na kyanizaci zlata je však skutečná spotřeba kyanidu výrazně vyšší, často 50 až 100krát překračuje teoretické výpočty.

Hlavní faktory přispívající k vysoké spotřebě kyanidu v proces kyanizace zlata patří:

1. Spotřeba kyanidu v procesu rozpouštění zlata

Rostliny kyanidu používají kyanid sodný rozpustit zlato z rudy s cílem získat zlato z výluhu. Zapojené chemické reakce jsou následující:

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

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

Z elektrochemických reakcí je známo, že rozpuštění 1 gramu zlata vyžaduje spotřebu 0.92 gramu kyanidu sodného.

2. Spotřeba kyanidu při reakcích s přidruženými obecnými kovy

(1) Některé zlaté rudy obsahují přidružené minerály, jako je pyrit, magnetit, chalkopyrit, síranové minerály, hydroxidy a oxidy. Během fáze drcení vzniká železný prášek, který pomalu reaguje s kyanidem sodným, přičemž se zvyšuje spotřeba kyanidu. Reakce jsou následující:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Pokud zlatá ruda obsahuje různé typy minerálů mědi, budou také reagovat s kyanidem sodným za vzniku komplexů kyanidu měďnatého, které při procesu spotřebovávají kyanid. Reakce jsou následující:

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

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

Vzhledem k silné reaktivitě kyanidu sodného s mnoha minerály mědi je obecně zapotřebí 2.3 až 3.4 gramů kyanidu k rozpuštění 1 gramu mědi.

(3) Pokud původní zlatá ruda obsahuje sfalerit nebo smithsonit, budou také reagovat s kyanidem sodným za vzniku kyanidu zinečnatého a uhličitanů. Reakce jsou následující:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Pokud zlatá ruda obsahuje arsenopyrit, rtuť, selen, telur atd., budou reagovat i s kyanidem sodným. Když těleso rudy obsahuje uhlíkaté horniny, zvláště ty bohaté na organický uhlík, adsorpce kyanidu se zesílí, což znesnadňuje kyanidové vyluhování zlata.

3. Hydrolýza kyanidů

v řešení, kyanidy podléhají různému stupni hydrolýzy v závislosti na pH, přičemž množství vyrobeného kyanovodíku souvisí s alkalitou roztoku. Reakci lze znázornit takto:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Po hydrolýze část kyanidu vytváří kyanovodík, zatímco další část je oxidativně hydrolyzována, přičemž postupně vzniká kyselina mravenčí a amoniak. Při 100 °C ztratí CN⁻ 50 % a při 130 °C ztratí 85 %.

V procesu kyanizace při těžbě zlata je kyanovodík vysoce toxický plyn. Pokud není správně spravováno, může vést ke zvýšenému používání NaCN, ke zvýšení výrobních nákladů a ke znečištění životního prostředí, stejně jako ke zdravotním rizikům pro operátory. Množství produkovaného HCN se mění s pH roztoku: při pH 10.5. vzniká pouze 6.1 % kyanovodíku; při pH 10. se zvyšuje na 17 %; při pH 9.5. dosahuje 39.2 %; a při pH 9.0. je to 67.1 %. Proto ve zlatých CIP (Carbon-in-Pulp) rostlinách je pH typicky upraveno na hodnotu mezi 11 a 12, aby se řídila hydrolýza kyanidů.

4. Oxidace kyanidu (CN-) rozpuštěným kyslíkem (O2)

Aby se zvýšila rychlost rozpouštění zlata, musí se do reakce zapojit jak CN-, tak O2. Při pokojové teplotě a tlaku je maximální rozpustnost kyslíku 8.2 mg/l. Přídavek silného oxidačního činidla může zvýšit koncentraci kyslíku v roztoku a výrazně urychlit proces vyluhování. Poměr kyslíku a kyanidu však musí být vyvážený; jinak se může rychlost vyluhování snížit. Rozpuštěný kyslík reaguje s kyanidem za vzniku kyanátu, který je stabilní v alkalických roztocích. Při pH nižším než 7 však hydrolyzuje za vzniku amoniaku a hydrogenuhličitanu. Reakční rovnice jsou následující:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Proto tato reakce může vést ke spotřebě kyanidu během procesu loužení nebo elektrolýzy.

5. Adsorpce kyanidu jílem

Během kyanidačního procesu sulfid železa v rudě vytváří hydroxid železa, zatímco křemičitany v rudě tvoří v alkalickém prostředí koloidní oxid křemičitý. Obě tyto látky mají určitou schopnost adsorbovat kyanid, což vede ke ztrátě kyanidu spolu se zbytkem z vyluhování.

6. Konzumace kyanidu jinými látkami

(1) Když se suspenze promíchá a naplní vzduchem, bude v roztoku obsažen CO2. CO2 bude také reagovat s kyanidem.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidové minerály jako je pyrit v původní rudě reagují s rozpuštěným kyslíkem (O2) v rudné drti a výsledné siřičitany a sírany reagují také s kyanidem.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Před vyluhováním lze přidat malé množství CaO nebo Ca(OH)2, aby se kyselina neutralizovala a předešlo se vzniku výše uvedené reakce.

na závěr

Výše je uvedeno 6 aspektů spotřeby kyanidu v procesu kyanidace zlata. Kromě kyanidu potřebného pro normální rozpouštění zlata existuje mnoho nepodstatných spotřeb, jako je reakce s jinými souvisejícími minerály, samohydrolýza atd. 

Máte-li jakékoli dotazy k výše uvedenému obsahu nebo chcete znát , můžete se obrátit na online zákaznický servis nebo odeslat zprávu, budeme vás co nejdříve kontaktovat!