Paskaidrots par nātrija cianīda patēriņu zelta ekstrakcijā

Zelta ieguves procesā no cianīda savienojumiem, Nātrija cianīds tiek patērēts vairākos veidos. Visbiežāk tiek izmantots nātrija cianīds izskalošanās līdzeklis zelta ieguvē, un teorētiski tikai 0.5 grami Nātrija cianīds ir nepieciešams, lai izskalotu 1 gramu zelta. Tomēr lielākajā daļā zelta cianidēšanas iekārtu faktiskais cianīda patēriņš ir ievērojami lielāks, bieži vien 50 līdz 100 reizes pārsniedzot teorētiskos aprēķinus.

Galvenie faktori, kas veicina lielo cianīda patēriņu zelta cianizācijas process ietver:

1. Cianīda patēriņš zelta šķīdināšanas procesā

Cianīda augi ir izmantojuši nātrija cianīds izšķīdināt zeltu no rūdas, lai atgūtu zeltu no izskalojuma. Iesaistītās ķīmiskās reakcijas ir šādas:

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

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

No elektroķīmiskajām reakcijām ir zināms, ka, lai izšķīdinātu 1 gramu zelta, ir nepieciešams patērēt 0.92 gramus nātrija cianīda.

2. Cianīda patēriņš reakcijās ar saistītajiem parastajiem metāliem

(1) Dažas zelta rūdas satur saistītus minerālus, piemēram, pirītu, magnetītu, halkopirītu, sulfātu minerālus, hidroksīdus un oksīdus. Sasmalcināšanas stadijā rodas dzelzs pulveris, kas lēnām reaģē ar nātrija cianīdu, palielinot cianīda patēriņš. Reakcijas ir šādas:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

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

• [ S+NaCN→NaCNS]

(2) Ja zelta rūda satur dažāda veida vara minerālus, tie arī reaģēs ar nātrija cianīdu, veidojot vara cianīda kompleksus, kas procesā patērē cianīdu. Reakcijas ir šādas:

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

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

Tā kā nātrija cianīdam ir spēcīga reaktivitāte ar daudziem vara minerāliem, parasti ir nepieciešami 2.3 līdz 3.4 grami cianīda, lai izšķīdinātu 1 gramu vara.

(3) Ja sākotnējā zelta rūda satur sfalerītu vai smitsonītu, tie arī reaģēs ar nātrija cianīdu, veidojot cinka cianīdu un karbonātus. Reakcijas ir šādas:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) Ja zelta rūda satur arsenopirītu, dzīvsudrabu, selēnu, telūru utt., tie reaģēs arī ar nātrija cianīdu. Ja rūdas korpusā ir oglekli saturoši ieži, īpaši tie, kas bagāti ar organisko oglekli, cianīda adsorbcija kļūst spēcīgāka, apgrūtinot zelta cianīda izskalošanos.

3. Cianīdu hidrolīze

Šķīdumā, cianīdi tiek pakļauti dažādām hidrolīzes pakāpēm atkarībā no pH, un iegūtā ūdeņraža cianīda daudzums ir saistīts ar šķīduma sārmainību. Reakciju var attēlot šādi:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

Pēc hidrolīzes daļa cianīda rada ūdeņraža cianīdu, bet cita daļa tiek oksidatīvi hidrolizēta, pakāpeniski veidojot skudrskābi un amonjaku. 100°C temperatūrā CN⁻ zaudē 50%, bet 130°C – 85%.

Cianizācijas procesā zelta ieguvei ūdeņraža cianīds ir ļoti toksiska gāze. Ja tas netiek pareizi pārvaldīts, tas var palielināt NaCN izmantošanu, palielināt ražošanas izmaksas un radīt vides piesārņojumu, kā arī apdraudēt operatoru veselību. Saražotā HCN daudzums mainās atkarībā no šķīduma pH: pie pH 10.5. tiek ražots tikai 6.1% ūdeņraža cianīda; pie pH 10. tas palielinās līdz 17%; pie pH 9.5. tas sasniedz 39.2%; un pie pH 9.0. tas ir 67.1%. Tāpēc zelta CIP (ogleklis celulozes) rūpnīcās pH parasti tiek noregulēts uz 11 un 12, lai kontrolētu cianīdu hidrolīzi.

4. Cianīda (CN-) oksidēšana ar izšķīdušu skābekli (O2)

Lai palielinātu zelta šķīdināšanas ātrumu, reakcijā jāiesaista gan CN-, gan O2. Istabas temperatūrā un spiedienā skābekļa maksimālā šķīdība ir 8.2 mg/l. Spēcīga oksidētāja pievienošana var palielināt skābekļa koncentrāciju šķīdumā, ievērojami paātrinot izskalošanās procesu. Tomēr skābekļa un cianīda attiecībai jābūt līdzsvarotai; pretējā gadījumā izskalošanās ātrums var samazināties. Izšķīdušais skābeklis reaģē ar cianīdu, veidojot cianātu, kas ir stabils sārmainos šķīdumos. Tomēr, ja pH ir zemāks par 7., tas hidrolizējas, veidojot amonjaku un bikarbonātu. Reakciju vienādojumi ir šādi:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

Tāpēc šī reakcija var izraisīt cianīda patēriņu izskalošanās vai elektrolīzes procesos.

5. Cianīda adsorbcija ar māliem

Cianizācijas procesā rūdā esošais dzelzs sulfīds rada dzelzs hidroksīdu, savukārt rūdas silikāti sārmainā vidē veido koloidālu silīcija dioksīdu. Abām šīm vielām ir noteikta spēja adsorbēt cianīdu, kas izraisa cianīda zudumu kopā ar izskalošanās atlikumiem.

6. Citu vielu cianīda patēriņš

(1) Kad virca tiek maisīta un piepildīta ar gaisu, šķīdumā būs CO2. CO2 reaģēs arī ar cianīdu.

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) Sulfīdu minerāli, piemēram, pirīts sākotnējā rūdā, reaģē ar rūdas mīkstumā izšķīdušo skābekli (O2), un iegūtie sulfīti un sulfāti reaģēs arī ar cianīdu.

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

Pirms izskalošanas var pievienot nelielu daudzumu CaO vai Ca(OH)2, lai neitralizētu skābi un novērstu iepriekš minētās reakcijas rašanos.

noslēgumā

Iepriekš minētie ir 6 cianīda patēriņa aspekti zelta cianidēšanas procesā. Papildus cianīdam, kas nepieciešams normālai zelta šķīdināšanai, ir daudz nebūtisku patēriņu, piemēram, reakcija ar citiem saistītajiem minerāliem, pašhidrolīze utt. 

Ja jums ir kādi jautājumi par iepriekš minēto saturu vai vēlaties uzzināt , varat sazināties ar tiešsaistes klientu apkalpošanas dienestu vai nosūtīt ziņojumu, mēs ar jums sazināsimies, cik drīz vien iespējams!