Natriumcyanidforbrug i guldekstraktion forklaret

I processen med at udvinde guld fra cyanidforbindelser, Natriumcyanid forbruges på flere måder. Natriumcyanid er det mest anvendte udvaskningsmiddel i guldudvinding, og teoretisk set kun 0.5 gram af Natriumcyanid er nødvendig for at udvaske 1 gram guld. Men i de fleste guldcyanideringsanlæg er det faktiske forbrug af cyanid væsentligt højere, og det overstiger ofte teoretiske beregninger med 50 til 100 gange.

De vigtigste faktorer, der bidrager til det høje forbrug af cyanid i guldcyanideringsproces omfatte:

1. Forbrug af cyanid i guldopløsningsprocessen

Cyanidplanter har brugt natriumcyanid at opløse guld fra malm for at genvinde guld fra perkolatet. De involverede kemiske reaktioner er som følger:

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

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

Fra elektrokemiske reaktioner er det kendt, at opløsning af 1 gram guld kræver forbrug af 0.92 gram natriumcyanid.

2. Forbrug af cyanid i reaktioner med associerede uædle metaller

(1) Nogle guldmalme indeholder associerede mineraler såsom pyrit, magnetit, chalcopyrit, sulfatmineraler, hydroxider og oxider. Under knusningsstadiet dannes jernpulver, som langsomt reagerer med natriumcyanid, hvilket øges cyanidforbrug. Reaktionerne er som følger:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Hvis guldmalmen indeholder forskellige typer kobbermineraler, vil de også reagere med natriumcyanid og danne kobbercyanidkomplekser, hvorved de forbruger cyanid i processen. Reaktionerne er som følger:

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

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

På grund af natriumcyanids stærke reaktivitet med mange kobbermineraler kræves der generelt 2.3 til 3.4 gram cyanid for at opløse 1 gram kobber.

(3) Hvis den originale guldmalm indeholder sphalerit eller smithsonit, vil de også reagere med natriumcyanid og danne zinkcyanid og carbonater. Reaktionerne er som følger:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Hvis guldmalmen indeholder arsenopyrit, kviksølv, selen, tellur osv., vil de også reagere med natriumcyanid. Når malmlegemet indeholder kulholdige bjergarter, især dem, der er rige på organisk kulstof, bliver adsorptionen af ​​cyanid stærkere, hvilket gør cyanidudvaskningen af ​​guld vanskeligere.

3. Hydrolyse af cyanider

I løsning, cyanider gennemgår forskellige grader af hydrolyse afhængigt af pH, hvor mængden af ​​produceret hydrogencyanid er relateret til opløsningens alkalinitet. Reaktionen kan repræsenteres som følger:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Efter hydrolyse danner en del af cyaniden hydrogencyanid, mens en anden del hydrolyseres oxidativt, hvorved der gradvist produceres myresyre og ammoniak. Ved 100°C taber CN⁻ 50%, og ved 130°C taber det 85%.

I cyanideringsprocessen til guldminedrift er hydrogencyanid en meget giftig gas. Hvis det ikke administreres korrekt, kan det føre til øget brug af NaCN, øge produktionsomkostningerne og forårsage miljøforurening samt udgøre sundhedsrisici for operatører. Mængden af ​​produceret HCN varierer med opløsningens pH: ved pH 10.5. kun 6.1 % hydrogencyanid produceres; ved pH 10 stiger den til 17%; ved pH 9.5. den når 39.2%; og ved pH 9.0. det er 67.1 %. Derfor justeres pH-værdien i guld CIP (Carbon-in-Pulp)-anlæg typisk til mellem 11 og 12 for at kontrollere hydrolysen af ​​cyanider.

4. Oxidationen af ​​cyanid (CN-) med opløst oxygen (O2)

For at øge opløsningshastigheden af ​​guld skal både CN- og O2 være involveret i reaktionen. Ved stuetemperatur og -tryk er den maksimale opløselighed af oxygen 8.2 mg/L. Tilsætning af et stærkt oxidationsmiddel kan øge koncentrationen af ​​ilt i opløsningen, hvilket væsentligt fremskynder udvaskningsprocessen. Forholdet mellem oxygen og cyanid skal dog afbalanceres; ellers kan udvaskningshastigheden falde. Opløst ilt reagerer med cyanid og danner cyanat, som er stabilt i alkaliske opløsninger. Men ved en pH lavere end 7. hydrolyseres den og producerer ammoniak og bicarbonat. Reaktionsligningerne er som følger:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Derfor kan denne reaktion føre til forbrug af cyanid under udvaskningen eller elektrolyseprocesserne.

5. Adsorption af Cyanid af ler

Under cyanideringsprocessen danner jernsulfidet i malmen jernhydroxid, mens silikaterne i malmen danner kolloid silica i et alkalisk medium. Begge disse stoffer har en vis kapacitet til at adsorbere cyanid, hvilket fører til tab af cyanid sammen med udvaskningsresten.

6. Forbrug af cyanid af andre stoffer

(1) Når gyllen omrøres og fyldes med luft, vil der være CO2 i opløsningen. CO2 vil også reagere med cyanid.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidmineraler såsom pyrit i den oprindelige malm reagerer med opløst oxygen (O2) i malmmassen, og de resulterende sulfitter og sulfater vil også reagere med cyanid.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

En lille mængde CaO eller Ca(OH)2 kan tilsættes før udvaskning for at neutralisere syren og forhindre ovennævnte reaktion i at forekomme.

Afslutningsvis

Ovenstående er de 6 aspekter af cyanidforbrug i guldcyanideringsprocessen. Ud over det cyanid, der kræves til normal opløsning af guld, er der mange ikke-essentielle forbrug, såsom reaktion med andre associerede mineraler, selvhydrolyse osv. 

Hvis du har spørgsmål om ovenstående indhold, eller ønsker at vide, kan du konsultere online kundeservice eller sende en besked, vi vil kontakte dig så hurtigt som muligt!