Hvert er kjörpasta pH gildið fyrir útskolun sýaníðs?

Útskolun með sýaníði hefur verið hornsteinn í vinnslu gulls og silfurs úr málmgrýti frá því að það var tekið í notkun í iðnaði árið 1887. Þetta ferli veltur á viðkvæmu jafnvægi ýmissa efna- og umhverfisþátta, þar sem pH-gildi lausnarinnar er afar mikilvægur þáttur.

Efnafræðileg rökstuðningur á bak við pH í útskolun sýaníðs

Sýaníð, yfirleitt í formi natríumsýaníðs (NaCN) eða kalíumsýaníðs ( KCN), er aðal útskolunarefnið. Hins vegar er víxlverkun þess við gull og silfur mjög háð sýrustigi (pH). Sýaníð er í jafnvægi með vetnissýaníði (HCN), mjög eitruðu og rokgjörnu efnasambandi. Í súru umhverfi (lágt pH) færist efnajafnvægið í átt að myndun HCN gass. Þetta hefur ekki aðeins í för með sér alvarlega öryggisáhættu heldur dregur einnig úr framboði á fríum sýaníðjónum, sem eru nauðsynlegar til að leysa upp gull og silfur.

Til að gull- og silfurvinnsla geti átt sér stað á skilvirkan hátt verður lausnin að vera basísk. Þegar sýrustigið er hátt helst sýaníð aðallega í jónaformi, sem gerir því kleift að mynda stöðugar fléttur með gulli og silfri. Við útskolunarferlið myndast hýdroxíðjónir, sem stuðlar enn frekar að basískri stöðu lausnarinnar.

Að ákvarða kjörpasta pH-bilið

Fjölmargar rannsóknir og iðnaðarframkvæmdir hafa bent á kjörpasta pH-gildi fyrir útskolun sýaníðs . Almennt er talið að pH-gildi yfir 10.5 sé nauðsynlegt og flestir aðgerðir miða að því að viðhalda pH-gildinu á milli 11 og 12. Hér er ástæðan:

• Hámarksupplausn gulls : Við pH-gildi innan þessa bils er upplausnarhraði gulls hámarks. Að víkja frá þessu bili getur leitt til verulegrar lækkunar á útdráttarvirkni. Til dæmis, ef pH-gildið lækkar undir 10.5, dregur myndun HCN-gass úr styrk frjálsra sýaníðjóna og hægir á viðbrögðum við gulli.

• Að lágmarka sýaníðnotkun : Sýaníðnotkun tengist náið sýrustigi (pH). Lægri sýrustig geta valdið aukinni sýaníðnotkun þar sem sýaníðið verður minna skilvirkt við að mynda fléttur. Með því að viðhalda háu sýrustigi er stöðugleiki sýaníðfléttanna tryggður, sem dregur úr óþarfa sýaníðnotkun.

• Öryggissjónarmið : Frá öryggissjónarmiði er afar mikilvægt að halda pH-gildinu yfir 10.5. HCN-gas er afar eitrað og jafnvel lítið magn getur verið banvænt. Með því að stjórna pH-gildinu innan ráðlagðra marka er myndun þessarar hættulegu gass lágmarkuð og heilsu og öryggi starfsmanna í námuvinnslu og vinnsluaðstöðu er tryggt.

Þættir sem hafa áhrif á kjörpýramídan (pH)

• Samsetning málmgrýtis : Mismunandi málmgrýti geta innihaldið ýmis óhreinindi og steinefni sem geta haft áhrif á kjörpýramídan (pH). Til dæmis geta málmgrýti með hátt brennisteinsinnihald þurft örlítið mismunandi pH-stillingu, þar sem brennisteinsinnihaldandi efnasambönd geta hvarfast við sýaníðlausnina og haft áhrif á efnafræðilegt umhverfi.

• Hitastig : Hitastig útskolunarferlisins getur einnig haft áhrif á kjörpýramídan (pH). Þegar hitastig breytist breytist leysni súrefnis og hraði efnahvarfa. Almennt séð, þegar hitastig hækkar, eykst sjálfsvatnsrof sýaníðs og leysni súrefnis minnkar. Þetta getur þurft smávægilega aðlögun á pH-gildi til að viðhalda kjörpýramídanum. Hins vegar eru flest útskolunarferli sýaníðs framkvæmd við stofuhita (um 15-30°C) til að forðast óhóflegt niðurbrot sýaníðs og súrefnistap.

Aðferðir til að stjórna pH

• Kalk (CaO) og vítissódi (NaOH) : Þetta eru algengustu hvarfefnin sem notuð eru til að stilla og viðhalda pH-gildi við útskolun sýaníðs. Þegar kalki er bætt út í vatn myndar það kalsíumhýdroxíð, sem hvarfast við súr efni í lausninni til að hækka pH-gildið. Vítissódi (NaOH), sem er sterkur basi, er einnig hægt að nota til að hækka pH-gildið hratt. Valið á milli þessara tveggja fer eftir þáttum eins og kostnaði, framboði og sérstökum kröfum málmgrýtisins sem verið er að vinna.

• pH-skynjarar : Til að tryggja nákvæma pH-stjórnun treysta nútíma námuvinnslur á háþróaða pH-skynjara. Þessir skynjarar geta stöðugt fylgst með pH útskolunarlausnarinnar og veitt rauntíma gögn. Byggt á þessum gögnum geta rekstraraðilar aðlagað viðbót pH-stýrandi hvarfefna til að viðhalda bestu pH-bili.

Að lokum má segja að besta pH-gildið fyrir útskolun sýaníðs sé á bilinu 11-12. Þetta gildi er ákvarðað af samsetningu efnahvarfa, öryggiskrafna og þörfinni fyrir skilvirka gull- og silfurvinnslu. Með því að stjórna pH-gildinu og öðrum breytum vandlega geta námufyrirtæki hámarkað endurheimt eðalmálma og lágmarkað umhverfis- og öryggisáhættu.