It wurkingsmeganisme fan it útlûkingsmiddel natriumcyanide

1. Ynlieding

Sodium syanide (NaCN) is in krúsjale Leaching agent yn 'e winning fan kostbere metalen, benammen goud en sulver. De tapassing dêrfan yn 'e mynbouyndustry giet werom nei de lette 19e iuw, en it is sûnt in yntegraal ûnderdiel wurden fan 'e hydrometallurgyske prosessen foar it weromwinnen fan dizze weardefolle metalen út har ertsen. Dit artikel giet yn op it detaillearre meganisme fan hoe Natriumcyanide funksjes yn 'e Útlûkproses, en skine ljocht op syn gemyske reaksjes, de rol fan ferskate faktoaren, en syn betsjutting yn 'e winning fan kostbere metalen.

2. Gemyske eigenskippen fan natriumcyanide

Natriumcyanide is in wite, kristallijne fêste stof dy't maklik oplost yn wetter. Yn in wetterige oplossing falt it op yn natriumionen (Na+) en Cyanide-ionen (CN-). It cyanide-ion is de kaaikomponint dy't ferantwurdlik is foar it útlûken fan kostbere metalen. As in sterke ligand hat it in hege affiniteit foar bepaalde metaalionen, benammen goud en sulver. Dizze eigenskip makket it mooglik om stabile kompleksen te foarmjen mei dizze metalen, wat essensjeel is foar syn rol as útlûkmiddel.

3. It útloogproses fan goud en sulver mei natriumcyanide

3.1 Gemyske reaksjes

By it útlûken fan goud mei gebrûk fan Natriumcyanide, de reaksje fynt plak yn 'e oanwêzigens fan soerstof yn in wetterige omjouwing. Cyanide-ionen foarmje in oplosber kompleks mei goud, wêrby't soerstof as oksidearjend middel fungearret om it proses te fasilitearjen. In ferlykbere reaksje fynt plak by it útlûken fan sulver, wêrby't sulveratomen reagearje mei natrium cyanide en soerstof om in oplosber sulver-cyanidekompleks te foarmjen.

3.2 Reaksjestappen op molekulêr nivo

DiffusionNatriumcyanide dissosjearret yn wetter om cyanide-ionen frij te meitsjen. Dizze cyanide-ionen, tegearre mei oploste soerstofmolekulen, bewege troch de oplossing om it oerflak fan goud- of sulverdieltsjes yn it erts te berikken. De snelheid fan dizze diffúzje kin beynfloede wurde troch faktoaren lykas temperatuer, skodzjen en oplossingsviskositeit. Hegere temperatueren en krêftiger skodzjen ferbetterje typysk de diffúzjesnelheid troch molekulêre kinetyske enerzjy te ferheegjen en de oplossingsminging te ferbetterjen.

AdsorpsjeSadree't se oan it oerflak fan it metaal binne, hechtsje cyanide-ionen en soerstofmolekulen har oan it oerflak fan goud- of sulverdieltsjes. De adsorpsje fan cyanide-ionen is tige selektyf fanwegen harren sterke affiniteit foar it metaal. Soerstofadsorpsje is like wichtich, om't it de nedige oksidearjende krêft leveret foar de folgjende reaksje.

Electrochemical reaksjeOp de grins tusken it metaal en de oplossing ûntjout him in elektrogemyske reaksje. Goud- of sulveratomen op it oerflak wurde oksidearre en feroarje yn metaalioanen. Dizze metaalioanen reagearje dan mei de adsorbearre cyanide-ioanen om oplosbere metaal-cyanidekompleksen te meitsjen. De oksidaasje fan it metaal makket elektroanen frij, dy't brûkt wurde tidens de reduksje fan soerstof yn 'e oplossing.

Desorpsje en diffúzje fuortDe foarme metaal-cyanidekompleksen komme los fan it metaaloerflak en ferspriede har yn it haadlichem fan 'e oplossing. Dit makket de wei frij foar nije cyanide-ionen en soerstofmolekulen om te adsorbearjen oan it metaaloerflak, wêrtroch it útlûkproses trochgean kin.

4. Faktoaren dy't ynfloed hawwe op de útloakeffisjinsje fan natriumcyanide

4.1 Konsintraasje fan natriumcyanide

De hoemannichte natriumcyanide yn 'e útloogoplossing beynfloedet de útloogsnelheid sterk. Yn it earstoan, as de konsintraasje fan natriumcyanide tanimt, nimt ek de snelheid wêrmei't goud en sulver útloege wurde ta, om't der mear cyanide-ionen beskikber binne om mei de metalen te reagearjen. Mar nei in bepaald punt kin de útloogsnelheid ophâlde mei tanimmen of sels ôfnimme. Dit kin barre om't by hege konsintraasjes cyanide-ionen reagearje mei wetter om wetterstofcyanide te foarmjen, in flechtige stof dy't út 'e oplossing ûntsnapt, wêrtroch't de effektive konsintraasje fan cyanide-ionen foar útloege ferminderet.

4.2 Konsintraasje fan soerstof

Soerstof is ûnmisber yn it útlûkproses fan natriumcyanide. It is nedich om goud en sulver te oksidearjen, in needsaaklike stap foardat se kompleksen mei cyanide-ionen foarmje kinne. Hegere nivo's fan oploste soerstof yn 'e oplossing liede oer it algemien ta rapper útlûksnelheden. Om't soerstof beheinde oplosberens yn wetter hat, brûke yndustriële útlûkprosessen faak metoaden lykas beluchting of soerstofferrike loft om de soerstofkonsintraasje te ferheegjen.

4.3 pH fan 'e oplossing

De pH fan 'e útloogoplossing is essensjeel foar it behâld fan 'e stabiliteit fan cyanide-ionen en it algemiene útloogproses. Cyanide-ionen bliuwe stabyl yn alkaline oplossingen. Yn soere omstannichheden reagearje se mei wetterstofionen om tige giftich en flechtig wetterstofcyanidegas te foarmjen. Om dit te foarkommen en de stabiliteit fan cyanide-ionen te garandearjen, wurdt de pH fan 'e útloogoplossing meastal tusken 10 en 11 hâlden. Kalk wurdt meastentiids tafoege oan 'e oplossing om de pH oan te passen en op it optimale nivo te behâlden.

4.4 Temperatuer

Temperatuer beynfloedet it útloogproses op meardere manieren. Yn 't algemien fersnelt in tanimming fan temperatuer gemyske reaksjes, ynklusyf de diffúzje fan reaktanten, de adsorpsje fan cyanide-ionen en soerstof op it metaaloerflak, en de elektrogemyske reaksje. D'r binne lykwols neidielen. By hege temperatueren is de kâns grutter dat cyanide-ionen hydrolyse ûndergeane, wat resulteart yn it ferlies fan cyanide as wetterstofcyanidegas. Boppedat kinne hege temperatueren de oplosberens fan ûnreinheden yn it erts ferheegje, wat it útloogproses kin fersteure of oermjittich gebrûk fan cyanide-ionen kin feroarsaakje. Yn 'e praktyk is de útloogtemperatuer typysk om de 20 - 30 °C hinne, hoewol hegere temperatueren kinne wurde brûkt as passende maatregels wurde nommen om cyanidehydrolyse te kontrolearjen.

4.5 Partikelgrutte fan it erts

De grutte fan 'e ertsdieltsjes hat direkt ynfloed op 'e útloakeffisjinsje. Finerkorrelige ertsen biede in grutter oerflak foar de reaksje tusken metaaldieltsjes en de útloakeoplossing. Dit befoarderet in fluggere diffúzje fan cyanide-ionen en soerstof nei it metaaloerflak en in fluggere foarming fan metaal-cyanidekompleksen, wat resulteart yn in hegere útloakesnelheid. Oan 'e oare kant kinne groverkorrelige ertsen langere útloaketiden of yntinsivere ferwurking nedich hawwe om itselde nivo fan metaalwinning te berikken.

5. Belang fan it begripen fan it meganisme

It is fan grut belang foar de mynbouyndustry om te begripen hoe't natriumcyanide wurket yn it útloogproses. It stelt yngenieurs en metallurgen yn steat om de parameters fan it útloogproses, lykas reagenskonsintraasje, pH, temperatuer en dieltsjegrutte, fyn ôf te stimmen om de metaalherwinning te ferheegjen. Troch dizze faktoaren te optimalisearjen kin de yndustry kostbere metalen effisjinter ekstrahearje, it reagensferbrûk ferminderje en de miljeu-ynfloed fan it brûken fan natriumcyanide minimalisearje. Derneist kin dizze kennis de ûntwikkeling fan nije en effektiver útloogtechnologyen stimulearje, troch besteande prosessen op basis fan cyanide te ferbetterjen of troch alternative útloogmiddels te ûndersiikjen.

6. Konklúzje

Natriumcyanide spilet in wichtige rol yn 'e winning fan kostbere metalen fia it útloogproses. Troch it begripen fan it meganisme, tegearre mei de faktoaren dy't ynfloed hawwe op syn effektiviteit, kin de mynbou-yndustry syn operaasjes fierder ferbetterje, wêrtroch't de winning fan goud en sulver duorsumer en effisjinter wurdt. Takomstich ûndersyk kin him rjochtsje op it fierder optimalisearjen fan útloogprosessen op basis fan cyanide of it ûntwikkeljen fan ynnovative alternativen dy't de miljeurisiko's ferbûn mei it gebrûk fan natriumcyanide kinne ferminderje.