כיצד משמש נתרן ציאניד בכריית זהב?

נתרן ציאניד (NaCN), כמגיב הליבה עבור מיצוי זהב, מממש את הטרנספורמציה מעפרה לזהב דרך ה ציאנידציה שיטה ב כריית זהב. תהליך זה כולל פעולות כימיות מורכבות ובקרת תהליכים קפדנית. להלן שלבי השימוש הספציפיים והפרטים הטכניים העיקריים:

תהליך ציאנידציה של זהב

I. טיפול מקדים בעפרות

1. ריסוק וטחינה

העפרה נכתשת ונטחנת לאבקה דקה (בדרך כלל עם גודל חלקיקים ≤ 75 מיקרומטר) כדי להגדיל את שטח המגע עם תמיסת נתרן ציאניד.

2.ציפה או ריכוז כבידה

יש לרכז מראש עפרות בדרגה נמוכה למינרלים מזהב באמצעות ציפה או ריכוז כוח הכבידה כדי להפחית את כמות העפרות לטיפול בציאנידציה לאחר מכן.

II. תגובת שטיפת ציאנידציה

1.תנאי שטיפה

• הכנת תמיסה: יש להמיס נתרן ציאניד במים ליצירת תמיסה מדוללת בריכוז של 0.01%-0.1% (הריכוז הספציפי תלוי בדרגת העפרה).

• סביבה אלקלית: הוסיפו תחמוצת סידן (CaO) או נתרן הידרוקסידי (NaOH) כדי להתאים את רמת ה-pH ל-10-11 ולמנוע פירוק ציאניד לגז מימן ציאניד (HCN) רעיל ביותר.

• אספקת חמצן: יש לשמור על ריכוז החמצן המומס בתמיסה (בדרך כלל > 5 מ"ג/ליטר) על ידי אוורור או ערבוב כדי להניע את תגובת החמצון.

2. תגובה כימית

זהב מגיב עם ציאניד בסביבה אלקלית ואירובית ליצירת קומפלקסים מסיסים:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4NaAu(CN)₂ (נתרן אורוציאניד) + 4NaOH

תגובה זו צריכה להימשך מספר שעות עד מספר ימים כדי להבטיח שהזהב יתמוסס במלואו.

III. משקעים והתאוששות של זהב

1. שיטת החלפת אבץ

הוסף אבקת אבץ או חוט אבץ לתמיסת השטיפה, וזהב מושקע באמצעות תגובת החלפה:

2Au(CN)₂⁻ + Zn → 2Au↓ + Zn(CN)₄²⁻

אבקת הזהב שנוצרת נשטפת וממיסה כדי להשיג זהב גולמי.

2. שיטת ספיחת פחמן פעיל

בתמיסה חלופית, פחם פעיל יכול לספוח באופן סלקטיבי Au(CN)₂⁻ בתמיסה, ואז הזהב מוחזר באמצעות ספיגה בטמפרטורה גבוהה.

IV. טיפול בזנב ובקרת בטיחות

1.נטרול ציאניד

עיסת הזנב לאחר שטיפה צריכה לחמצן את הציאניד שיורי על ידי הוספת נתרן היפוכלוריט (NaClO) או מי חמצן (H₂O₂):

CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2OH⁻

לבסוף, הפחיתו את ריכוז הציאניד לתקן הבטיחות הסביבתי (בדרך כלל < 0.5 מ"ג/ליטר).

2. מערכת מחזור סגורה

אמצו תהליך סגור כדי להפחית את פליטת תמיסת הציאניד, ושיעור השימוש החוזר של חלק מהמפעלים יכול להגיע ליותר מ-90%.

V. קשיים טכניים וכיווני אופטימיזציה

1. התערבות של זיהומים

יוני מתכת כגון נחושת וברזל יצרכו ציאניד. נדרש טיפול מקדים (כגון צלייה לצורך הסרת גופרית) או תוספת של מעכבים (כגון נתרן גופרתי) כדי להפחית את ההשפעה.

2. טיפול בעפרות בדרגה נמוכה

עבור זהב מפוזר וסגור עדין, מאמצים טכנולוגיית חמצון קדם ביולוגי (כגון שטיפת חיידקים) או חמצון בלחץ כדי לשבור את מבנה המינרלים ולשפר את קצב שטיפת הזהב.

3.שדרוג טכנולוגיות להגנת הסביבה

לפתח חומרי שטיפה דלי ציאניד או נטולי ציאניד (כגון תיוסולפטים), ולחקור תהליכי התאוששות חדשים כגון שקיעה אלקטרוכימית.

סיכום

השימוש בנתרן ציאניד בכריית זהב תלוי בבקרת תהליכים מדויקת ובניהול בטיחות קפדני. למרות שרעילותו עוררה מחלוקת, יעילותו הגבוהה והיתרונות הכלכליים שלו עדיין הופכים אותו לטכנולוגיה המרכזית. בעתיד, עם שיפור דרישות הגנת הסביבה, שיטת הציאנידציה תתפתח בתיאום עם טכנולוגיות ירוקות, ותקדם את הטרנספורמציה של כריית זהב לכיוון בטוח ובר-קיימא יותר.