Πόσο κυανιούχο νάτριο χρειάζεται για να διαλυθεί ένα γραμμάριο χρυσού;

Στον τομέα της εξόρυξης και επεξεργασίας χρυσού, η χρήση κυανιούχου νατρίου για τη διάλυση του χρυσού είναι μια πολύ γνωστή μέθοδος. Το κυανιούχο νάτριο , στο οποίο το συστατικό (CN)₂ αναφέρεται συχνά ως ψευδοαλογόνο λόγω των παρόμοιων ιδιοτήτων του με τα αλογόνα, μαζί με ουσίες όπως το (SCN)₂, εισάγεται σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του μαθήματος "Ανόργανη Χημεία" σε πανεπιστημιακό επίπεδο. Δομικά και ως προς τις ιδιότητες, το NaCN μπορεί να αναλογιστεί με το NaCl και ανήκει στην κατηγορία των ανόργανων ενώσεων.

Η Γενική Διαδικασία Διάλυσης Χρυσού με Κυανιούχο Νάτριο

Η διαδικασία χρήσης κυανιούχου νατρίου για τη διάλυση χρυσού συνήθως περιλαμβάνει τη διατήρηση ενός εύρους pH 11-12. Η προσθήκη μιας μικρής ποσότητας υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι επίσης μέρος της διαδικασίας. Το υλικό που περιέχει χρυσό πρέπει να εμποτιστεί για αρκετές ημέρες. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται σύρμα ψευδαργύρου για αναγωγή. Πρέπει να τονιστεί ότι το χρησιμοποιούμενο διάλυμα είναι εξαιρετικά τοξικό και πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία με υποχλωριώδες νάτριο για οξείδωση, ώστε να καταστεί λιγότερο επιβλαβές.

Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για την έκπλυση χρυσού με κυάνιο: η έκπλυση με κυάνιο με διήθηση και η έκπλυση με κυάνιο με ανάδευση.

Διήθηση με κυανίδιο

Η έκπλυση με κυάνιο διήθησης περιλαμβάνει την έκπλυση σε δεξαμενή και την έκπλυση σε σωρό. Η έκπλυση σε δεξαμενή κατά τη διήθηση χρησιμοποιείται συχνά για την επεξεργασία χρυσοφόρων άμμων και σχετικά χονδρόκοκκων φρυγμένων πετρωμάτων με μέγεθος σωματιδίων -3 + 0 mm. Κατά την έκπλυση σε σωρό για μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρυσό, ανάλογα με το μέγεθος σωματιδίων της φυσικής διασποράς χρυσού και το πορώδες του μεταλλεύματος, το μετάλλευμα συνήθως θρυμματίζεται σε λιγότερο από 50 mm (ή 10 mm) εκ των προτέρων. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος σωματιδίων των μπλοκ μεταλλεύματος, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού. Κατά την έκπλυση με κυάνιο διήθησης, η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου είναι συνήθως 0.03% - 0.2%. Οι δείκτες της έκπλυσης με κυάνιο διήθησης εξαρτώνται από παράγοντες όπως το μέγεθος σωματιδίων του χρυσού, η περιεκτικότητα σε σουλφίδια, το μέγεθος σωματιδίων των μπλοκ μεταλλεύματος, ο ρυθμός διήθησης, ο χρόνος έκπλυσης, η συγκέντρωση κυανιούχων παραγόντων και ο βαθμός πλύσης του υπολείμματος έκπλυσης. Κατά την επεξεργασία χαλαζιακής άμμου που περιέχει χρυσό, ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού μπορεί να φτάσει το 85% - 90%. Όταν το μέγεθος των σωματιδίων είναι χονδροειδές, ο ρυθμός έκπλυσης χρυσού μειώνεται στο 60%. Κατά την έκπλυση με σωρό κυανίου διήθησης, η περιεκτικότητα σε χρυσό στο έγκυο διάλυμα είναι χαμηλή και γενικά απαιτείται προσρόφηση ενεργού άνθρακα για τον εμπλουτισμό. Ο χρυσός εξάγεται από το έγκυο διάλυμα που λαμβάνεται από την εκρόφηση άνθρακα φορτωμένου με χρυσό με ηλεκτρολυτική ανάκτηση ή αντικατάσταση ψευδαργύρου.

Εκπλύσεις με κυανίδιο ανάδευσης

Η έκπλυση με ανάδευση κυανίου χρησιμοποιείται συχνά για την έκπλυση ορυκτών πρώτων υλών που φέρουν χρυσό με μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από 0.3 mm. Η διαδικασία έκπλυσης λαμβάνει χώρα σε μια δεξαμενή ανάδευσης πεπιεσμένου αέρα, μια δεξαμενή μηχανικής ανάδευσης ή μια δεξαμενή συνδυασμένης ανάδευσης. Η διαδικασία έκπλυσης περιλαμβάνει λειτουργίες όπως διαχωρισμός στερεού - υγρού του πολτού, πλύση με αντίθετο ρεύμα, αντικατάσταση σκόνης ψευδαργύρου του εγκύου διαλύματος και τήξη λάσπης χρυσού. Η συγκέντρωση του εκπλυμένου πολτού είναι γενικά μικρότερη από 30% - 33%. Όταν η περιεκτικότητα σε λάσπη είναι υψηλή, η συγκέντρωση του εκπλυμένου πολτού πρέπει να είναι μικρότερη από 22% - 25%. Κατά τη λειτουργία, προστίθεται άσβεστος για να ρυθμιστεί το pH του πολτού στο 9 - 12. Ο αέρας φορτίζεται για να διατηρηθεί η βέλτιστη αναλογία μεταξύ της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου και της συγκέντρωσης κυανιούχου νατρίου στον πολτό. Η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου στον πολτό είναι συνήθως 0.02% - 0.1%. Οι περισσότεροι συμπυκνωτές που χρησιμοποιούν τη διαδικασία κυανίωσης με ανάδευση υιοθετούν τη μέθοδο πλύσης για να διαχωρίσουν το έγκυο διάλυμα και το υπόλειμμα έκπλυσης. Οι μέθοδοι πλύσης μπορούν να χωριστούν σε απόχυση, διήθηση και πλύση σε ρευστοποιημένο κρεβάτι. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η μέθοδος συνεχούς μετάγγισης αντίθετου ρεύματος (μέθοδος CCD). Τα παχυντικά που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μέθοδο μπορούν να χωριστούν σε τύπους μονής στρώσης και πολλαπλών στρώσεων. Πολλοί συμπυκνωτές κυανίου στην Κίνα χρησιμοποιούν πυκνωτικά 2 - 3 στρώσεων για διαχωρισμό στερεών - υγρών και συνεχή πλύση με αντίθετο ρεύμα. Το ληφθέν έγκυο διάλυμα διαυγάζεται, φιλτράρεται και αποοξυγονώνεται πριν σταλεί για αντικατάσταση σκόνης ψευδαργύρου. Η λαμβανόμενη χρυσή λάσπη λιώνεται για να ληφθεί ντόρε (κράμα χρυσού - αργύρου).

Ο ρόλος της αλκαλικής προεπεξεργασίας

Η προσθήκη υδροξειδίου του νατρίου για αλκαλική προεπεξεργασία μπορεί να αποδυναμώσει ή να εξαλείψει την επίδραση επιβλαβών στοιχείων στο μετάλλευμα, να βελτιώσει το περιβάλλον έκπλυσης και να επιτύχει καλύτερα αποτελέσματα έκπλυσης. Ορυκτά όπως ο πυρίτης, ο φαλερίτης και ο χαλκοπυρίτης που υπάρχουν στο δείγμα μεταλλεύματος μπορούν να παράγουν επιβλαβή ιόντα όπως Fe2+, Fe3+, S2- και Cu2+. Εάν δεν πραγματοποιηθεί προεπεξεργασία προσθήκης αλκαλίου, αυτά τα επιβλαβή ιόντα θα καταναλώσουν μεγάλη ποσότητα κυανίου και διαλυμένο οξυγόνο κατά την έκπλυση κυανίου, εμποδίζοντας σοβαρά τη διάλυση του χρυσού και με αποτέλεσμα τη μείωση του ρυθμού έκπλυσης χρυσού. Κατά τη διάρκεια της προεπεξεργασίας προσθήκης αλκαλίου, Cu2+ και Zn2+ σχηματίζουν αδιάλυτα ιζήματα υδροξειδίου, και S2- οξειδώνεται για να σχηματίσει SO3 και SO42-, μειώνοντας την κατανάλωση κυανίου. Το Fe(OH)3 σχηματίζει μια επιφανειακή προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια ορυκτών όπως ο πυρίτης, εμποδίζοντας την ταχεία οξείδωση και περαιτέρω διάλυσή του, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση CN-.

Η ποσότητα κυανιούχου νατρίου που απαιτείται για τη διάλυση του χρυσού

Στατιστικά δεδομένα δείχνουν ότι απαιτούνται περίπου 100 - 300 γραμμάρια κυανιούχου νατρίου για να διαλυθεί ένα γραμμάριο χρυσού. Αυτή η ποσότητα μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με πολλούς παράγοντες όπως ο τύπος του μεταλλεύματος, η λεπτότητα των σωματιδίων χρυσού και η συγκεκριμένη μέθοδος έκπλυσης που χρησιμοποιείται.

Συμπερασματικά, ενώ η χρήση κυανιούχου νατρίου στη διάλυση χρυσού είναι μια αποτελεσματική μέθοδος, είναι ζωτικής σημασίας να δοθεί προσοχή στην ασφάλεια και την προστασία του περιβάλλοντος λόγω της τοξικότητας του κυανιούχου νατρίου. Τα αυστηρά μέτρα ασφαλείας και η σωστή επεξεργασία των διαλυμάτων αποβλήτων είναι απαραίτητα για την ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον.