Kui palju naatriumtsüaniidi on vaja ühe grammi kulla lahustamiseks?

Kulla kaevandamise ja töötlemise valdkonnas on naatriumtsüaniidi kasutamine kulla lahustamiseks hästi tuntud meetod. Naatriumtsüaniidi , mille (CN)₂ komponenti nimetatakse sageli pseudohalogeeniks selle sarnaste omaduste tõttu halogeenidega, koos selliste ainetega nagu (SCN)₂, tutvustatakse ülikooli tasemel "Anorgaanilise keemia" kursuse eraldi osas. Struktuurilt ja omaduste poolest saab NaCN-i analoogiliselt võrrelda NaCl-iga ning see kuulub anorgaaniliste ühendite kategooriasse.

Kulla naatriumtsüaniidiga lahustamise üldine protsess

Naatriumtsüaniidi abil kulla lahustamise protsess hõlmab tavaliselt pH hoidmist vahemikus 11–12. Protseduuri osa on ka väikese koguse vesinikperoksiidi lisamine. Kulda sisaldavat materjali tuleb mitu päeva leotada. Seejärel kasutatakse redutseerimiseks tsinktraati. Tuleb rõhutada, et kasutatud lahus on väga mürgine ja seda tuleb oksüdeerimiseks töödelda naatriumhüpokloritiga, et muuta see vähem kahjulikuks.

Kulla tsüaniidiga leostamiseks on kaks peamist meetodit: perkolatsiooniline tsüaniidileostus ja segamise teel tsüaniidileostus.

Perkolatsioonitsüaniidi leostumine

Perkolatsioonitsüaniidiga leostamine hõlmab paagileostust ja kuhjaleostust. Paagileostust perkolatsioonis kasutatakse sageli kulla sisaldavate liivade ja suhteliselt jämedateraliste kaltsinaatide töötlemiseks, mille osakeste suurus on -3 + 0 mm. Madala kvaliteediga kulla sisaldavate maakide kuhjaleostuse läbiviimisel purustatakse maak tavaliselt eelnevalt alla 50 mm (või 10 mm), olenevalt kulla looduslikust osakeste suurusest ja maagi poorsusest. Mida väiksem on maagiplokkide osakeste suurus, seda suurem on kulla leostumise kiirus. Perkolatsioonitsüaniidiga leostamise ajal on naatriumtsüaniidi kontsentratsioon tavaliselt 0.03–0.2%. Perkolatsioonitsüaniidiga leostamise näitajad sõltuvad sellistest teguritest nagu kulla osakeste suurus, sulfiidide sisaldus, maagiplokkide osakeste suurus, perkolatsiooni kiirus, leostumisaeg, tsüaniidainete kontsentratsioon ja leostusjäägi pesemisaste. Kulla sisaldavate kvartsliivade töötlemisel võib kulla leostumise määr ulatuda 85–90%-ni; jämedate osakeste korral langeb kulla leostumise määr 60%-ni. Perkolatsiooni tsüaniidiga kuhjamise ajal on kulla sisaldus raseda lahuse puhul madal ja rikastamiseks on üldiselt vaja aktiivsöe adsorptsiooni. Kuld ekstraheeritakse raseda lahusest, mis on saadud kullaga rikastatud süsiniku desorptsioonil elektrolüüsi teel või tsingiasendamise teel.

Segamine Tsüaniidi leostumine

Segamistsüaniidiga leotamist kasutatakse sageli kulla sisaldavate mineraalsete toorainete leostamiseks, mille osakeste suurus on alla 0.3 mm. Leostusprotsess toimub suruõhk-segamispaagis, mehaanilises segamispaagis või kombineeritud segamispaagis. Leostamisprotsess hõlmab selliseid toiminguid nagu paberimassi tahke-vedelik eraldamine, vastuvoolupesu, raseda lahuse tsingipulbri asendamine ja kullamuda sulatamine. Leostunud paberimassi kontsentratsioon on tavaliselt alla 30% - 33%. Kui lima sisaldus on kõrge, peaks leostunud paberimassi kontsentratsioon olema alla 22–25%. Töötamise ajal lisatakse lubi, et reguleerida paberimassi pH väärtuseni 9–12. Õhku lisatakse, et säilitada optimaalne suhe lahustunud hapniku kontsentratsiooni ja naatriumtsüaniidi kontsentratsiooni vahel paberimassis. Naatriumtsüaniidi kontsentratsioon paberimassis on tavaliselt 0.02–0.1%. Enamik kontsentraatoreid, mis kasutavad segamistsüaniideerimisprotsessi, kasutavad tiine lahuse ja leostusjääkide eraldamiseks pesumeetodit. Pesemismeetodid võib jagada dekanteerimiseks, filtreerimiseks ja keevkihtpesuks. Kõige sagedamini kasutatav meetod on pideva loenduri voolu dekanteerimise meetod (CCD meetod). Selle meetodi puhul kasutatavad paksendajad võib jagada ühekihilisteks ja mitmekihilisteks tüüpideks. Paljud Hiina tsüaniidi kontsentraatorid kasutavad 2–3-kihilisi paksendajaid tahkete ja vedelike eraldamiseks ja pidevaks vastuvoolupesuks. Saadud rase lahus selitatakse, filtreeritakse ja deoksügeniseeritakse enne tsingipulbri asendamiseks saatmist. Saadud kullamuda sulatatakse, et saada dore (kulla-hõbeda sulam).

Leeliselise eeltöötluse roll

Naatriumhüdroksiidi lisamine leeliseliseks eeltöötluseks võib nõrgendada või kõrvaldada maagi kahjulike elementide mõju, parandada leostuskeskkonda ja saavutada paremaid leostumistulemusi. Maagiproovis olevad mineraalid, nagu püriit, sfaleriit ja kalkopüriit, võivad tekitada kahjulikke ioone, nagu Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ ja Cu²⁺. Kui leeliselisandiga eeltöötlust ei tehta, tarbivad need kahjulikud ioonid tsüaniidiga leostumise ajal suures koguses tsüaniidi ja lahustunud hapnikku, mis takistab tõsiselt kulla lahustumist ja mille tulemuseks on kulla leostumise kiiruse vähenemine. Leelislisandiga eeltöötlemisel moodustavad Cu2+ ja Zn2+ lahustumatud hüdroksiidisademed ning S2⁻ oksüdeeritakse, moodustades SO3 ja SO42⁻, mis vähendab tsüaniidi tarbimist. Fe(OH)₃ moodustab mineraalide, näiteks püriidi, pinnale kaitsekile, takistades selle kiiret oksüdeerumist ja edasist lahustumist, vähendades seega CN⁻ tarbimist.

Kulla lahustamiseks vajalik naatriumtsüaniidi kogus

Statistilised andmed näitavad, et ühe grammi kulla lahustamiseks on vaja ligikaudu 100–300 grammi naatriumtsüaniidi. See kogus võib varieeruda sõltuvalt mitmest tegurist, nagu maagi tüüp, kullaosakeste peenus ja konkreetne kasutatud leostusmeetod.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kuigi naatriumtsüaniidi kasutamine kulla lahustamisel on tõhus meetod, on naatriumtsüaniidi toksilisuse tõttu oluline pöörata tähelepanu ohutusele ja keskkonnakaitsele. Ranged ohutusmeetmed ja jäätmelahuste nõuetekohane käitlemine on olulised, et minimeerida negatiivset mõju inimeste tervisele ja keskkonnale.