Quanta quantità di cianuro di sodio è necessaria per sciogliere un grammo d'oro?

Nel campo dell'estrazione e della lavorazione dell'oro, l'uso del cianuro di sodio per dissolverlo è un metodo ben noto. Il cianuro di sodio , in cui il componente (CN)₂ è spesso definito pseudoalogeno per le sue proprietà simili agli alogeni, insieme a sostanze come (SCN)₂, viene introdotto in una sezione specifica del corso di "Chimica inorganica" a livello universitario. Strutturalmente e in termini di proprietà, NaCN può essere paragonato a NaCl e appartiene alla categoria dei composti inorganici.

Il processo generale di dissoluzione dell'oro con cianuro di sodio

Il processo di dissoluzione dell'oro tramite cianuro di sodio prevede in genere il mantenimento di un pH compreso tra 11 e 12. L'aggiunta di una piccola quantità di perossido di idrogeno fa anch'essa parte della procedura. Il materiale contenente oro deve essere immerso nella soluzione per diversi giorni. Successivamente, si utilizza un filo di zinco per la riduzione. È importante sottolineare che la soluzione utilizzata è altamente tossica e deve essere trattata con ipoclorito di sodio per ossidarla e renderla meno nociva.

Esistono due metodi principali per la lisciviazione dell'oro con cianuro: la lisciviazione con cianuro per percolazione e la lisciviazione con cianuro per agitazione.

Percolazione Lisciviazione del cianuro

La lisciviazione con cianuro per percolazione comprende la lisciviazione in vasca e la lisciviazione in cumulo. La lisciviazione in vasca per percolazione viene spesso utilizzata per trattare sabbie aurifere e calcinati a grana relativamente grossa con una granulometria di -3 + 0 mm. Quando si effettua la lisciviazione in cumulo per minerali auriferi a basso tenore, a seconda della granulometria della dispersione dell'oro nativo e della porosità del minerale, quest'ultimo viene solitamente frantumato preventivamente a una granulometria inferiore a 50 mm (o 10 mm). Minore è la granulometria dei blocchi di minerale, maggiore è la velocità di lisciviazione dell'oro. Durante la lisciviazione con cianuro per percolazione, la concentrazione di cianuro di sodio è generalmente compresa tra lo 0.03% e lo 0.2%. Gli indicatori della lisciviazione con cianuro per percolazione dipendono da fattori quali la granulometria dell'oro, il contenuto di solfuri, la granulometria dei blocchi di minerale, la velocità di percolazione, il tempo di lisciviazione, la concentrazione degli agenti cianuranti e il grado di lavaggio del residuo di lisciviazione. Nel trattamento di sabbie di quarzo aurifere, il tasso di lisciviazione dell'oro può raggiungere l'85% - 90%; quando la granulometria è grossolana, il tasso di lisciviazione dell'oro scende al 60%. Durante la lisciviazione in cumulo con cianuro per percolazione, il contenuto di oro nella soluzione ricca è basso e, in genere, è necessario l'adsorbimento su carbone attivo per l'arricchimento. L'oro viene estratto dalla soluzione ricca ottenuta dal desorbimento del carbone carico d'oro mediante elettrolisi o sostituzione con zinco.

Agitazione Lisciviazione del cianuro

La lisciviazione con cianuro di agitazione è spesso utilizzata per lisciviare materie prime minerali contenenti oro con una granulometria inferiore a 0.3 mm. Il processo di lisciviazione avviene in un serbatoio di agitazione ad aria compressa, un serbatoio di agitazione meccanica o un serbatoio di agitazione combinato. Il processo di lisciviazione include operazioni come la separazione solido-liquido della polpa, il lavaggio controcorrente, la sostituzione della soluzione gravida con polvere di zinco e la fusione del fango d'oro. La concentrazione della polpa lisciviata è generalmente inferiore al 30% - 33%. Quando il contenuto di melma è elevato, la concentrazione della polpa lisciviata dovrebbe essere inferiore al 22% - 25%. Durante il funzionamento, viene aggiunta calce per regolare il pH della polpa a 9 - 12. L'aria viene caricata per mantenere il rapporto ottimale tra la concentrazione di ossigeno disciolto e la concentrazione di cianuro di sodio nella polpa. La concentrazione di cianuro di sodio nella polpa è solitamente dello 0.02% - 0.1%. La maggior parte dei concentratori che utilizzano il processo di cianurazione con agitazione adottano il metodo di lavaggio per separare la soluzione gravida e il residuo di lisciviazione. I metodi di lavaggio possono essere suddivisi in decantazione, filtrazione e lavaggio a letto fluidizzato. Il metodo più comunemente utilizzato è il metodo di decantazione continua controcorrente (metodo CCD). Gli addensanti utilizzati in questo metodo possono essere suddivisi in tipi monostrato e multistrato. Molti concentratori di cianuro in Cina utilizzano addensanti a 2-3 strati per la separazione solido-liquido e il lavaggio continuo controcorrente. La soluzione gravida ottenuta viene chiarificata, filtrata e deossigenata prima di essere inviata per la sostituzione della polvere di zinco. Il fango d'oro ottenuto viene fuso per ottenere dore (lega oro-argento).

Il ruolo del pretrattamento alcalino

L'aggiunta di idrossido di sodio per il pretrattamento alcalino può indebolire o eliminare l'influenza di elementi nocivi nel minerale, migliorare l'ambiente di lisciviazione e ottenere risultati di lisciviazione migliori. Minerali come pirite, sfalerite e calcopirite presenti nel campione di minerale possono produrre ioni nocivi come Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ e Cu²⁺. Se non viene eseguito alcun pretrattamento con aggiunta di alcali, questi ioni nocivi consumeranno una grande quantità di cianuro e ossigeno disciolto durante la lisciviazione con cianuro, ostacolando seriamente la dissoluzione dell'oro e determinando una diminuzione della velocità di lisciviazione dell'oro. Durante il pretrattamento con aggiunta di alcali, Cu²⁺ e Zn²⁺ formano precipitati di idrossido insolubili e S²⁻ viene ossidato per formare SO₃ e SO₄²⁻, riducendo il consumo di cianuro. Fe(OH)₃ forma una pellicola protettiva superficiale sulla superficie di minerali come la pirite, impedendone la rapida ossidazione e l'ulteriore dissoluzione, riducendo così il consumo di CN⁻.

La quantità di cianuro di sodio necessaria per sciogliere l'oro

I dati statistici indicano che sono necessari circa 100-300 grammi di cianuro di sodio per sciogliere un grammo di oro. Questa quantità può variare a seconda di molteplici fattori, come il tipo di minerale, la finezza delle particelle d'oro e il metodo di lisciviazione specifico utilizzato.

In conclusione, sebbene l'uso del cianuro di sodio nella dissoluzione dell'oro sia un metodo efficace, è fondamentale prestare attenzione alla sicurezza e alla tutela dell'ambiente a causa della tossicità di questa sostanza. Misure di sicurezza rigorose e un trattamento adeguato delle soluzioni di scarto sono essenziali per minimizzare gli impatti negativi sulla salute umana e sull'ambiente.