Mi a cianid kioldás optimális pH-értéke?

A cianid kioldás az arany és ezüst ásványi ércekből történő kinyerésének sarokköve volt 1887-es ipari bevezetése óta. Ez a folyamat a különféle kémiai és környezeti tényezők kényes egyensúlyán múlik, amelyek közül az oldat pH-értéke kiemelkedő fontosságú paraméter.

A cianid kioldás pH-értékének kémiai indoklása

Cianid, jellemzően formájában Nátrium-cianid (NaCN) vagy kálium cianid (KCN) szolgál elsődleges kioldószerként. Az arannyal és ezüsttel való kölcsönhatását azonban nagymértékben befolyásolja a pH-érték. A cianid egyensúlyban van a hidrogén-cianiddal (HCN), egy erősen mérgező és illékony vegyülettel. Savas környezetben (alacsony pH) a kémiai egyensúly a HCN gáz képződése felé tolódik el. Ez nemcsak súlyos biztonsági kockázatot jelent, hanem csökkenti a szabad cianidionok elérhetőségét is, amelyek az arany és az ezüst oldásához szükségesek.

A hatékony aranyért és Ezüst kivonásaz oldatot lúgos állapotban kell tartani. Magas pH-érték esetén a cianid túlnyomórészt ionos formában marad, így stabil komplexeket képezhet arannyal és ezüsttel. A kioldódási folyamat során hidroxidionok keletkeznek, amelyek tovább hozzájárulnak az oldat lúgosságához.

Az optimális pH-tartomány meghatározása

Számos tanulmány és ipari gyakorlat azonosította az optimális pH-tartományt Ciános kilúgozásÁltalában a 10.5 feletti pH-értéket tartják lényegesnek, és a legtöbb művelet célja a pH 11 és 12 közötti szinten tartása. Íme, miért:

• Az arany oldódásának maximalizálásaEzen a pH-tartományon belül az arany oldódási sebessége optimális. Az ettől a tartománytól való eltérés az extrakció hatékonyságának jelentős csökkenéséhez vezethet. Például, ha a pH 10.5 alá csökken, a HCN gáz képződése csökkenti a szabad cianidionok koncentrációját, lelassítva az arannyal való reakciót.

• A cianidfogyasztás minimalizálásaA cianidfogyasztás szorosan összefügg a pH-értékkel. Az alacsonyabb pH-értékek fokozott cianidfogyasztást okozhatnak, mivel a cianid kevésbé hatékonyan képez komplexeket. A magas pH fenntartásával biztosítható a cianidkomplexek stabilitása, csökkentve a szükségtelen... Cián fogyasztás.

• Biztonsági megfontolásokBiztonsági szempontból kulcsfontosságú a pH 10.5 felett tartása. A HCN gáz rendkívül mérgező, és már kis mennyiségben is halálos lehet. A pH ajánlott tartományon belüli szabályozásával minimalizálható ennek a veszélyes gáznak a képződése, védve a bányászati ​​és kitermelő létesítményekben dolgozók egészségét és biztonságát.

Az optimális pH-értéket befolyásoló tényezők

• Érc összetételeA különböző ércek különféle szennyeződéseket és ásványi anyagokat tartalmazhatnak, amelyek befolyásolhatják az optimális pH-értéket. Például a magas kéntartalmú ércek esetében kissé eltérő pH-beállításra lehet szükség, mivel a kéntartalmú vegyületek reakcióba léphetnek a cianidoldattal, és befolyásolhatják az általános kémiai környezetet.

• HőmérsékletA kioldási folyamat hőmérséklete is befolyásolhatja az optimális pH-értéket. A hőmérséklet változásával az oxigén oldhatósága és a kémiai reakciók sebessége megváltozik. Általában a hőmérséklet emelkedésével a cianid önhidrolízise növekszik, az oxigén oldhatósága pedig csökken. Ez szükségessé teheti a pH kismértékű módosítását az optimális kioldási körülmények fenntartása érdekében. A legtöbb cianidos kioldási folyamatot azonban szobahőmérsékleten (kb. 15-30 °C) hajtják végre, hogy elkerüljék a cianid túlzott bomlását és az oxigénveszteséget.

pH-szabályozási módszerek

• Mész (CaO) és marónátron (NaOH)Ezek a leggyakrabban használt reagensek a cianidos kioldás pH-értékének beállítására és fenntartására. A mész, amikor vízhez adjuk, kalcium-hidroxidot képez, amely reakcióba lép az oldat savas komponenseivel, növelve a pH-értéket. A marónátron (NaOH), egy erős bázis, szintén használható a pH gyors növelésére. A kettő közötti választás olyan tényezőktől függ, mint a költség, a rendelkezésre állás és a feldolgozandó érc sajátos követelményei.

• pH-érzékelőkA pontos pH-szabályozás biztosítása érdekében a modern bányászati ​​műveletek fejlett pH-érzékelőkre támaszkodnak. Ezek az érzékelők folyamatosan képesek figyelni a kioldóoldat pH-értékét, és valós idejű adatokat szolgáltatni. Ezen adatok alapján a kezelők beállíthatják a pH-szabályozó reagensek adagolását az optimális pH-tartomány fenntartása érdekében.

Összefoglalva, a cianidos kioldás optimális pH-értéke 11-12 között van. Ezt az értéket a kémiai reakciók, a biztonsági követelmények, valamint az arany és ezüst hatékony kinyerésének szükségessége határozza meg. A pH és más paraméterek gondos szabályozásával a bányászati ​​vállalatok maximalizálhatják a nemesfémek kinyerését, miközben minimalizálják a környezeti és biztonsági kockázatokat.