ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება ოქროს მოპოვებაში ახსნილი

ციანიდის ნაერთებიდან ოქროს მოპოვების პროცესში, ნატრიუმის ციანიდი რამდენიმე გზით მოიხმარება. ნატრიუმის ციანიდი ოქროს მოპოვებაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული გამორეცხვის აგენტია და თეორიულად, 1 გრამი ოქროს გამოსარეცხად მხოლოდ 0.5 გრამი ნატრიუმის ციანიდია საჭირო. თუმცა, ოქროს ციანირების ქარხნების უმეტესობაში ციანიდის ფაქტობრივი მოხმარება მნიშვნელოვნად მაღალია და ხშირად თეორიულ გამოთვლებს 50-დან 100-ჯერ აღემატება.

ოქროს ციანირების პროცესში ციანიდის მაღალი მოხმარების ძირითადი ფაქტორებია :

1. ციანიდის მოხმარება ოქროს დაშლის პროცესში

ციანიდის ქარხნები ნატრიუმის ციანიდს იყენებენ მადნიდან ოქროს გასახსნელად და გამონაჟონიდან ოქროს ამოსაღებად. ქიმიური რეაქციები შემდეგია:

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

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

ელექტროქიმიური რეაქციებიდან ცნობილია, რომ 1 გრამი ოქროს დასაშლელად საჭიროა 0.92 გრამი ნატრიუმის ციანიდის მოხმარება.

2. ციანიდის მოხმარება ასოცირებულ ძირითად ლითონებთან რეაქციაში

(1) ზოგიერთი ოქროს მადანი შეიცავს ისეთ თანმხლებ მინერალებს, როგორიცაა პირიტი, მაგნეტიტი, ქალკოპირიტი, სულფატის მინერალები, ჰიდროქსიდები და ოქსიდები. დაქუცმაცების ეტაპზე წარმოიქმნება რკინის ფხვნილი, რომელიც ნელა რეაგირებს ნატრიუმის ციანიდთან, რაც ზრდის ციანიდის მოხმარებას . რეაქციები შემდეგია:

• [FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [S+NaCN→NaCNS]

(2) თუ ოქროს საბადო შეიცავს სხვადასხვა ტიპის სპილენძის მინერალებს, ისინი ასევე რეაგირებენ ნატრიუმის ციანიდთან და წარმოქმნიან სპილენძის ციანიდის კომპლექსებს, რომლებიც ამ პროცესში მოიხმარენ ციანიდს. რეაქციები შემდეგია:

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

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

სპილენძის ბევრ მინერალთან ნატრიუმის ციანიდის ძლიერი რეაქტიულობის გამო, ზოგადად, 2.3 გრამი სპილენძის დასაშლელად საჭიროა 3.4-დან 1 გრამამდე ციანიდი.

(3) თუ ორიგინალური ოქროს საბადო შეიცავს სფალერიტს ან სმიტსონიტს, ისინი ასევე რეაგირებენ ნატრიუმის ციანიდთან და წარმოქმნიან თუთიის ციანიდს და კარბონატებს. რეაქციები შემდეგია:

• [ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) თუ ოქროს საბადო შეიცავს არსენოპირიტს, ვერცხლისწყალს, სელენს, ტელურუმს და ა.შ., ისინი ასევე რეაგირებენ ნატრიუმის ციანიდთან. როდესაც მადნის სხეული შეიცავს ნახშირბადოვან ქანებს, განსაკუთრებით ორგანული ნახშირბადით მდიდარ ქანებს, ციანიდის ადსორბცია ძლიერდება, რაც ართულებს ოქროს ციანიდის გამორეცხვას.

3. ციანიდების ჰიდროლიზი

ხსნარში ციანიდები pH-ის მიხედვით სხვადასხვა ხარისხის ჰიდროლიზს განიცდიან, ხოლო წარმოქმნილი წყალბადის ციანიდის რაოდენობა ხსნარის ტუტეობასთანაა დაკავშირებული. რეაქცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO- + NH3]

ჰიდროლიზის შემდეგ, ციანიდის ნაწილი წარმოქმნის წყალბადის ციანიდს, ხოლო მეორე ნაწილი ჟანგვითი ჰიდროლიზდება, თანდათანობით წარმოქმნის ჭიანჭველას და ამიაკას. 100°C-ზე CN⁻ კარგავს 50%-ს, ხოლო 130°C-ზე კარგავს 85%-ს.

ოქროს მოპოვების ციანიდაციის პროცესში წყალბადის ციანიდი არის უაღრესად ტოქსიკური გაზი. თუ სათანადო მართვა არ ხდება, ამან შეიძლება გამოიწვიოს NaCN-ის მოხმარების გაზრდა, წარმოების ხარჯების მატება და გარემოს დაბინძურება, ასევე ოპერატორებისთვის ჯანმრთელობის რისკი. წარმოებული HCN-ის რაოდენობა იცვლება ხსნარის pH-ის მიხედვით: pH 10.5-ზე. იწარმოება წყალბადის ციანიდის მხოლოდ 6.1%; pH 10. იზრდება 17%-მდე; pH 9.5-ზე. აღწევს 39.2%-ს; და pH 9.0-ზე. ეს არის 67.1%. ამიტომ, ოქროს CIP (Carbon-in-Pulp) მცენარეებში, pH ჩვეულებრივ რეგულირდება 11-დან 12-მდე, ციანიდების ჰიდროლიზის გასაკონტროლებლად.

4. ციანიდის (CN-) დაჟანგვა გახსნილი ჟანგბადით (O2)

ოქროს დაშლის სიჩქარის გასაძლიერებლად რეაქციაში უნდა ჩაერთოს CN- და O2. ოთახის ტემპერატურასა და წნევაზე ჟანგბადის მაქსიმალური ხსნადობაა 8.2 მგ/ლ. ძლიერი ჟანგვის აგენტის დამატებამ შეიძლება გაზარდოს ჟანგბადის კონცენტრაცია ხსნარში, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს გამორეცხვის პროცესს. თუმცა, ჟანგბადის და ციანიდის თანაფარდობა უნდა იყოს დაბალანსებული; წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამორეცხვის სიჩქარე შეიძლება შემცირდეს. გახსნილი ჟანგბადი რეაგირებს ციანიდთან და წარმოქმნის ციანატს, რომელიც სტაბილურია ტუტე ხსნარებში. თუმცა 7-ზე დაბალ pH-ზე ჰიდროლიზდება ამიაკის და ბიკარბონატის წარმოქმნით. რეაქციის განტოლებები შემდეგია:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

ამიტომ, ამ რეაქციამ შეიძლება გამოიწვიოს ციანიდის მოხმარება გაჟონვის ან ელექტროლიზის პროცესების დროს.

5. ციანიდის ადსორბცია თიხის მიერ

ციანიდაციის პროცესის დროს მადნის რკინის სულფიდი წარმოქმნის რკინის ჰიდროქსიდს, ხოლო მადნის სილიკატები კოლოიდურ სილიციუმს ქმნიან ტუტე გარემოში. ორივე ამ ნივთიერებას აქვს ციანიდის ადსორბციის გარკვეული უნარი, რაც იწვევს ციანიდის დაკარგვას გამორეცხვის ნარჩენებთან ერთად.

6. ციანიდის მოხმარება სხვა ნივთიერებებით

(1) როდესაც ხსნარი აურიეთ და ივსება ჰაერით, CO2 იქნება შეტანილი ხსნარში. CO2 ასევე რეაგირებს ციანიდთან.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) სულფიდური მინერალები, როგორიცაა პირიტი თავდაპირველ საბადოში, რეაქციაში შედის მადნის რბილობში გახსნილ ჟანგბადთან (O2) და შედეგად მიღებული სულფიტები და სულფატები ასევე რეაგირებენ ციანიდთან.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

მცირე რაოდენობით CaO ან Ca(OH)2 შეიძლება დაემატოს გაჟონვის წინ მჟავის გასანეიტრალებლად და ზემოაღნიშნული რეაქციის თავიდან ასაცილებლად.

დასასრულს

ზემოთ მოცემულია ციანიდის მოხმარების 6 ასპექტი ოქროს ციანიდაციის პროცესში. ოქროს ნორმალური დაშლისთვის საჭირო ციანიდის გარდა, არსებობს მრავალი არასასურველი მოხმარება, როგორიცაა რეაქცია სხვა ასოცირებულ მინერალებთან, თვითჰიდროლიზი და ა.შ. 

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ზემოაღნიშნულ შინაარსთან დაკავშირებით, ან გსურთ იცოდეთ , შეგიძლიათ მიმართოთ მომხმარებელთა ონლაინ სერვისს ან გაგზავნოთ შეტყობინება, ჩვენ დაგიკავშირდებით რაც შეიძლება მალე!