Dadorchuddio'r Broses o Echdynnu Aur Gan Ddefnyddio Sodiwm Cyanid

I. Cyflwyniad

Yn y modern Mwyngloddio aur diwydiant, Sodiwm cyanid yn chwarae rhan ganolog. Yn wahanol i'r dulliau panio aur hen ffasiwn, gall prosesau mwyngloddio aur masnachol heddiw dynnu aur o fwynau creigiau gyda chynnwys aur hynod o isel, weithiau mor ysgafn â 0.005%, lle mae'r aur yn anweledig i'r llygad noeth. Sodiwm cyanid yw'r asiant cemegol allweddol yn y broses echdynnu gymhleth hon, gan alluogi gwahanu aur oddi wrth fwynau yn effeithlon. Bydd yr erthygl hon yn archwilio'n fanwl sut Sodiwm Cyanid yn cael ei ddefnyddio mewn mwyngloddio aur.

II. Hanfodion Sodiwm Cyanid

A. Priodweddau Cemegol

Mae sodiwm cyanid, gyda'r fformiwla gemegol NaCN, yn solid crisialog gwyn. Mae'n ymddangos fel gronynnau neu bowdr ac mae'n dueddol o gael deliquescence. Mae gan y cyfansoddyn hwn arogl gwan o almonau chwerw. O ran hydoddedd, mae'n hydawdd iawn mewn dŵr, tra mai dim ond ychydig yn hydawdd mewn ethanol. Yn gemegol, sodiwm cyanid yn sylfaen gref ac yn halen asid gwan. Mae ei hydoddiant dyfrllyd yn hydrolysu i gynhyrchu asid hydrocyanig, gan wneud yr hydoddiant yn gryf alcalïaidd. Yn nodedig, mae sodiwm cyanid yn hynod wenwynig. Gall hyd yn oed swm bach iawn, boed trwy gyswllt croen, anadliad, neu lyncu, arwain at wenwyno difrifol a gall fod yn angheuol. Mae'n cael ei effaith angheuol trwy ryddhau ïonau cyanid (CN-) sydd â chysylltiad cryfach ag ïonau haearn nag sydd gan ocsigen. Mae hyn yn tarfu ar brosesau ocsideiddiol arferol celloedd, gan arwain yn y pen draw at asffycsia celloedd a hypocsia meinwe.

B. Pwysigrwydd Diwydiannol

Y tu hwnt i'w rôl mewn mwyngloddio aur, mae sodiwm cyanid yn bwysig iawn mewn amrywiol sectorau diwydiannol. Yn y diwydiant electroplatio, mae'n elfen hanfodol ar gyfer platio copr, arian, cadmiwm a sinc. Mae'n helpu i leihau'r polareiddio anodig, gan sicrhau diddymiad arferol yr anod, sefydlogi'r datrysiad platio, a gwella'r polareiddio cathodig i gael haenau platio unffurf ac o ansawdd uchel. Mewn meteleg, fe'i defnyddir yn eang wrth echdynnu metelau gwerthfawr fel aur ac arian. Ar ben hynny, mae'n ddeunydd crai sylfaenol yn y diwydiant cemegol ar gyfer gweithgynhyrchu ystod amrywiol o cyanidau anorganig a chynhyrchu asid hydrocyanig. Mae hefyd yn chwarae rhan hanfodol yn y synthesis o ddeunyddiau organig megis gwydr organig, deunyddiau synthetig amrywiol, rwber nitrile, a copolymerau ffibr synthetig. Yn y diwydiant llifynnau, fe'i defnyddir wrth gynhyrchu clorid cyanwrig, canolradd hanfodol ar gyfer llifynnau adweithiol a rhagflaenydd ar gyfer cyfryngau gwynnu. Yn ogystal, mae'r diwydiant fferyllol yn defnyddio sodiwm cyanid wrth synthesis cyfansoddion fel asid cyanoacetig methyl ester a diethyl malonate. Yn gyffredinol, mae amlochredd ac adweithedd sodiwm cyanid yn ei wneud yn gemegyn anhepgor mewn prosesau diwydiannol modern.

III. Y Broses Mwyngloddio Aur gyda Sodiwm Cyanid

A. Paratoi Mwyn

Y cam cyntaf wrth ddefnyddio sodiwm cyanid ar gyfer Echdynnu aur yn paratoi y mwyn. Mae darnau mawr o fwyn sy'n dwyn aur yn cael eu malu'n ddarnau llai i ddechrau gan ddefnyddio peiriannau mathru trwm. Mae'r mathru cynradd hwn yn lleihau maint y mwyn i ddimensiwn mwy hylaw, fel arfer tua 150-300 milimetr. Yn dilyn hynny, mae'r mwyn mâl yn cael ei wasgu'n eilaidd, yn aml gyda mathrwyr côn neu fathrwyr effaith, gan leihau maint y gronynnau ymhellach i tua 20-50 milimetr. Ar ôl hynny, caiff y mwyn ei falu'n bowdr mân trwy felinau pêl neu felinau gwialen, gan sicrhau bod y rhan fwyaf o'r gronynnau yn llai na 0.074 milimetr. Mae'r malu mân hwn yn hanfodol gan ei fod yn cynyddu arwynebedd y mwyn yn sylweddol, gan hwyluso gwell cysylltiad ac adwaith â'r hydoddiant cyanid yn y broses trwytholchi ddilynol. Yn ogystal, gall y mwyn fynd trwy broses sgrinio i wahanu gwahanol feintiau gronynnau, gan ganiatáu ar gyfer rheolaeth fwy manwl gywir ar y driniaeth gemegol a chynyddu'r effeithlonrwydd echdynnu i'r eithaf.

B. Proses Trwytholchi

Unwaith y bydd y mwyn wedi'i baratoi'n fân, mae'n mynd i mewn i'r cam trwytholchi, sef calon y broses echdynnu aur gyda sodiwm cyanid. Mae'r mwyn powdr yn cael ei gymysgu â hydoddiant cyanid wedi'i lunio'n ofalus, fel arfer gyda chrynodiad sodiwm cyanid yn amrywio o 0.05% i 0.1%. Yn y cam hwn, mae adwaith cemegol yn digwydd lle mae'r aur yn y mwyn yn adweithio â'r ïonau cyanid (CN-) ym mhresenoldeb ocsigen. Gall yr adwaith cyffredinol gael ei gynrychioli gan yr hafaliad: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. Yma, mae'r atomau aur yn ffurfio cymhlyg hydawdd gyda'r ïonau cyanid, gan greu sodiwm aur cyanid (Na[Au(CN)₂]), sy'n hydoddi yn yr hydoddiant. Mae'r broses trwytholchi yn gofyn am reolaeth lem ar baramedrau amrywiol. Mae pH yr hydoddiant yn cael ei gynnal tua 10-11 i sicrhau sefydlogrwydd y cyanid ac atal ffurfio nwy hydrogen cyanid gwenwynig. Mae tymheredd hefyd yn chwarae rhan hanfodol; Yn nodweddiadol, fe'i cedwir o fewn ystod o 20-30 ° C. Mae tymheredd rhy isel yn arafu'r gyfradd adwaith, tra gall gwres gormodol arwain at anweddiad cyflym yr hydoddiant a chorydiad posibl o offer. Darperir cynnwrf ac awyru digonol yn barhaus i sicrhau bod y mwyn a'r hydoddiant cyanid yn cael eu cymysgu'n unffurf, gan hyrwyddo diddymiad aur effeithlon.

C. Cyfnod Dyodiad

Ar ôl y broses trwytholchi, mae'r aur bellach ar ffurf cyfadeiladau cyanid aur hydawdd yn yr ateb. Er mwyn adennill yr aur, cynhelir cyfnod dyddodiad. Mae hyn yn aml yn golygu ychwanegu powdr sinc neu garbon wedi'i actifadu i'r hydoddiant. Pan ddefnyddir powdr sinc, mae adwaith dadleoli yn digwydd. Mae'r sinc, gan ei fod yn fwy adweithiol nag aur, yn disodli'r aur o'r cymhlyg cyanid aur. Gellir mynegi'r adwaith cemegol fel: 2Na[Au(CN)₂] + Zn → Na₂[Zn(CN)₄] + 2Au. Yna mae'r atomau aur yn cael eu lleihau i'w ffurf metelaidd ac yn gwaddodi allan o'r hydoddiant. Os defnyddir carbon wedi'i actifadu, mae ei arwynebedd arwyneb uchel a'i eiddo arsugniad yn dod i rym. Mae'r cyfadeiladau cyanid aur yn amsugno ar wyneb y carbon activated, gan wahanu'r aur o'r hydoddiant i bob pwrpas. Yna caiff y carbon actifedig wedi'i lwytho ei brosesu ymhellach i adennill yr aur arsugnedig. Unwaith y bydd y dyddodiad wedi'i gwblhau, caiff y slyri sy'n deillio ohono ei hidlo neu ei allgyrchu i wahanu'r gwaddod aur solet o'r hylif sy'n weddill, a all gynnwys cyanid gweddilliol ac amhureddau eraill.

D. Proses Mireinio

Mae'r aur a gafwyd o'r cam dyodiad yn dal i gynnwys rhai amhureddau ac mae angen ei fireinio i gyflawni'r purdeb uchel sy'n ofynnol yn y farchnad. Mae'r broses fireinio fel arfer yn dechrau gyda mwyndoddi, lle mae'r gwaddod aur yn cael ei gynhesu i dymheredd uchel mewn ffwrnais. Mae hyn yn toddi'r aur, gan ganiatáu i amhureddau dwysach suddo i'r gwaelod tra gellir sgimio'r aur tawdd neu ei dywallt i fowldiau. Yn dilyn hynny, gellir defnyddio electrolysis ar gyfer puro pellach. Mewn cell electrolytig, gwneir yr aur amhur yr anod, ac mae dalen denau o aur pur yn gwasanaethu fel y catod. Pan fydd cerrynt trydan yn cael ei basio drwy'r gell, mae'r ïonau aur o'r anod yn mudo tuag at y catod ac yn dyddodi fel aur pur, gan adael gweddill yr amhureddau yn yr anod ar ôl. Trwy'r camau mireinio hyn, gall yr aur gyrraedd lefel purdeb o hyd at 99.99%, gan fodloni'r safonau ar gyfer amrywiol gymwysiadau diwydiannol, gwneud gemwaith a buddsoddi.

IV. Ceisiadau Ystyriaethau Diogelwch ac Amgylcheddol

A. Diogelwch Gweithwyr

O ystyried gwenwyndra eithafol sodiwm cyanid, mae sicrhau diogelwch gweithwyr o'r pwys mwyaf. Rhaid darparu hyfforddiant diogelwch cynhwysfawr i weithwyr sy'n ymwneud â'r broses mwyngloddio aur sy'n defnyddio sodiwm cyanid. Mae angen iddynt fod yn hyddysg wrth drin y cemegyn, deall ei beryglon posibl, a gwybod y gweithdrefnau brys cywir. Nid oes modd trafod cyfarpar diogelu personol (PPE). Dylai gweithwyr wisgo menig anhydraidd i atal cyswllt croen, gogls i gysgodi eu llygaid, ac anadlyddion i osgoi anadlu unrhyw nwy cyanid a allai gael ei ryddhau. Yn ogystal, rhaid sefydlu protocolau diogelwch llym. Er enghraifft, dylai ardaloedd gwaith gael eu hawyru'n dda i leihau crynodiad unrhyw cyanid yn yr awyr. Dylid gwahardd gweithwyr hefyd rhag bwyta, yfed neu ysmygu mewn ardaloedd lle mae sodiwm cyanid yn bresennol i atal llyncu damweiniol. Dylai archwiliadau meddygol rheolaidd fod yn orfodol i fonitro iechyd gweithwyr, yn enwedig y rhai sy'n trin y cemegyn yn uniongyrchol, i ganfod unrhyw arwyddion cynnar o gysylltiad â cyanid.

B. Effaith Amgylcheddol

Mae defnyddio sodiwm cyanid mewn mwyngloddio aur hefyd yn codi pryderon amgylcheddol sylweddol. Ar ôl y broses echdynnu aur, mae gweddill y deunyddiau gwastraff, a elwir yn Cynffonnau cyanid, yn cynnwys cyanid gweddilliol. Os na chânt eu rheoli'n iawn, gall y sorod hyn fod yn fygythiad difrifol i'r amgylchedd. Gall cyanid drwytholchi i bridd a dŵr daear, gan halogi ffynonellau dŵr a niweidio bywyd dyfrol. Mewn dyfroedd wyneb, gall hyd yn oed symiau bach o syanid amharu ar y cydbwysedd ecolegol, gan arwain at ladd pysgod ac effeithiau negyddol eraill ar fioamrywiaeth. Er mwyn lliniaru'r risgiau amgylcheddol hyn, rhaid i gwmnïau mwyngloddio weithredu strategaethau rheoli amgylcheddol cadarn. Un dull yw trin y sorod cyanid i leihau'r cynnwys cyanid i lefelau diogel. Gall hyn gynnwys prosesau trin cemegol, megis dulliau ocsidiad neu wlybaniaeth, i drosi'r cyanid gwenwynig yn gyfansoddion llai niweidiol. Mesur pwysig arall yw gwaredu a chyfyngu'r sorod sydd wedi'u trin yn briodol. Gall safleoedd tirlenwi diogel neu byllau sorod gyda leinin priodol atal unrhyw halogion sy'n weddill rhag gollwng i'r amgylchedd. Yn ogystal, mae monitro'r amgylchedd o amgylch yn barhaus, gan gynnwys ansawdd dŵr a chyflwr y pridd, yn hanfodol er mwyn canfod unrhyw ddifrod amgylcheddol posibl yn gynnar a chymryd camau unioni yn brydlon.

V. Casgliad

Yn ddiamau, mae sodiwm cyanid yn gemegyn hanfodol mewn mwyngloddio aur modern, gan alluogi echdynnu aur o fwynau â chynnwys aur isel. Mae wedi bod yn gonglfaen yr aur Diwydiant mwyngloddio ers degawdau, gan hwyluso cynhyrchu aur sy'n tanio diwydiannau amrywiol, o wneud gemwaith i gymwysiadau uwch-dechnoleg. Fodd bynnag, mae ei ddefnydd yn gofyn am y sylw mwyaf i ddiogelwch a diogelu'r amgylchedd. Rhaid i gwmnïau mwyngloddio fuddsoddi mewn offer diogelwch o'r radd flaenaf, darparu hyfforddiant cynhwysfawr i weithwyr, a gweithredu protocolau diogelwch llym i ddiogelu bywydau. Ar yr un pryd, mae ganddynt rwymedigaeth foesol a chyfreithiol i reoli'r effaith amgylcheddol, trin sorod cyanid yn gyfrifol a monitro'r ecosystem i atal difrod hirdymor. Wrth i dechnoleg ddatblygu, dylai ymchwil i ddewisiadau amgen mwy diogel a mwy ecogyfeillgar i sodiwm cyanid barhau. Dim ond trwy daro cydbwysedd rhwng echdynnu aur yn effeithlon, diogelwch gweithwyr, a stiwardiaeth amgylcheddol y gall y diwydiant mwyngloddio aur ffynnu'n gynaliadwy yn y dyfodol.