Objašnjenje potrošnje natrijevog cijanida u ekstrakciji zlata

U procesu ekstrakcije zlata iz cijanidnih spojeva, Natrijev cijanid konzumira se na nekoliko načina. Najčešće se koristi natrijev cijanid sredstvo za ispiranje u vađenju zlata, a teoretski samo 0.5 grama Natrijev cijanid je potrebno za ispiranje 1 grama zlata. Međutim, u većini postrojenja za cijanizaciju zlata, stvarna potrošnja cijanida je znatno veća, često premašujući teoretske izračune za 50 do 100 puta.

Glavni čimbenici koji pridonose velikoj potrošnji cijanida u proces cijanizacije zlata uključuju:

1. Potrošnja cijanida u procesu otapanja zlata

Tvornice cijanida su koristile natrijev cijanid za otapanje zlata iz rude kako bi se dobilo zlato iz iscjedne vode. Uključene kemijske reakcije su sljedeće:

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

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

Iz elektrokemijskih reakcija poznato je da je za otapanje 1 grama zlata potrebno utrošiti 0.92 grama natrijeva cijanida.

2. Potrošnja cijanida u reakcijama s pridruženim baznim metalima

(1) Neke zlatne rude sadrže povezane minerale kao što su pirit, magnetit, halkopirit, sulfatni minerali, hidroksidi i oksidi. Tijekom faze drobljenja stvara se željezni prah koji polako reagira s natrijevim cijanidom, povećavajući potrošnja cijanida. Reakcije su sljedeće:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Ako zlatna ruda sadrži različite vrste bakrenih minerala, oni će također reagirati s natrijevim cijanidom i formirati komplekse bakrenog cijanida, trošeći cijanid u procesu. Reakcije su sljedeće:

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

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

Zbog jake reaktivnosti natrijevog cijanida s mnogim mineralima bakra, općenito je potrebno 2.3 do 3.4 grama cijanida za otapanje 1 grama bakra.

(3) Ako izvorna zlatna ruda sadrži sfalerit ili smithsonit, oni će također reagirati s natrijevim cijanidom u obliku cinkovog cijanida i karbonata. Reakcije su sljedeće:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Ako ruda zlata sadrži arsenopirit, živu, selen, telur itd., oni će također reagirati s natrijevim cijanidom. Kada rudno tijelo sadrži ugljične stijene, posebno one bogate organskim ugljikom, adsorpcija cijanida postaje jača, što otežava ispiranje zlata cijanidom.

3. Hidroliza cijanida

U otopini, cijanidi podliježu različitim stupnjevima hidrolize ovisno o pH, pri čemu je količina proizvedenog cijanovodika povezana s alkalnošću otopine. Reakcija se može prikazati na sljedeći način:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Nakon hidrolize, dio cijanida stvara cijanovodik, dok se drugi dio oksidativno hidrolizira, postupno proizvodeći mravlju kiselinu i amonijak. Na 100°C, CN⁻ gubi 50%, a na 130°C gubi 85%.

U procesu cijanizacije za rudarenje zlata, cijanovodik je vrlo otrovan plin. Ako se njime ne upravlja pravilno, može dovesti do povećane upotrebe NaCN-a, povećanja troškova proizvodnje i uzrokovati onečišćenje okoliša, kao i predstavljati zdravstveni rizik operaterima. Količina proizvedenog HCN varira s pH otopine: na pH 10.5. proizvodi se samo 6.1% cijanovodika; pri pH 10. povećava se na 17%; na pH 9.5. doseže 39.2%; i na pH 9.0. iznosi 67.1 posto. Stoga se u CIP (Carbon-in-Pulp) postrojenjima za zlato pH vrijednost obično podešava na između 11 i 12 kako bi se kontrolirala hidroliza cijanida.

4. Oksidacija cijanida (CN-) otopljenim kisikom (O2)

Kako bi se povećala brzina otapanja zlata, i CN- i O2 moraju biti uključeni u reakciju. Pri sobnoj temperaturi i tlaku maksimalna topljivost kisika je 8.2 mg/L. Dodatak jakog oksidacijskog sredstva može povećati koncentraciju kisika u otopini, značajno ubrzavajući proces ispiranja. Međutim, omjer kisika i cijanida mora biti uravnotežen; inače bi se brzina ispiranja mogla smanjiti. Otopljeni kisik reagira s cijanidom stvarajući cijanat, koji je stabilan u alkalnim otopinama. Međutim, pri pH vrijednosti nižoj od 7. hidrolizira i proizvodi amonijak i bikarbonat. Reakcijske jednadžbe su sljedeće:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Stoga ova reakcija može dovesti do potrošnje cijanida tijekom procesa ispiranja ili elektrolize.

5. Adsorpcija cijanida pomoću gline

Tijekom procesa cijanizacije, željezni sulfid u rudi stvara željezni hidroksid, dok silikati u rudi tvore koloidni silicij u alkalnom mediju. Obje ove tvari imaju određenu sposobnost adsorpcije cijanida, što dovodi do gubitka cijanida zajedno s ostatkom ispiranja.

6. Konzumacija cijanida drugim tvarima

(1) Kada se kaša miješa i puni zrakom, CO2 će biti sadržan u otopini. CO2 će također reagirati s cijanidom.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfidni minerali kao što je pirit u izvornoj rudi reagiraju s otopljenim kisikom (O2) u rudnoj pulpi, a nastali sulfiti i sulfati također će reagirati s cijanidom.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Mala količina CaO ili Ca(OH)2 može se dodati prije ispiranja kako bi se neutralizirala kiselina i spriječila gornja reakcija.

u zaključku

Gore je navedeno 6 aspekata potrošnje cijanida u procesu cijanizacije zlata. Osim cijanida potrebnog za normalno otapanje zlata, postoji mnogo neesencijalnih potrošnja, poput reakcije s drugim povezanim mineralima, samohidrolize itd. 

Ako imate bilo kakvih pitanja o gore navedenom sadržaju ili želite znati , možete konzultirati online korisničku službu ili poslati poruku, mi ćemo vas kontaktirati što je prije moguće!