Влијанието на коегзистенцијата на натриум цијанид и натриум хлорид врз испирањето

1. Вовед

Во областа на металургијата, особено во екстракцијата на скапоцени метали како што се златото и среброто, цијанидпроцес на лужење зазема клучна позиција. Натриум цијанидот (NaCN) е широко користен бидејќи може селективно да раствори злато и сребро од рудите. Сепак, во многу рудни тела, коегзистираат различни супстанции и натриум хлорид (NaCl) е една од вообичаените придружни соли. Разбирањето на влијанието на коегзистенцијата на (NaCN) и (NaCl) врз процесот на лужење е клучно за оптимизирање на ефикасноста на екстракцијата, намалување на трошоците и минимизирање на влијанијата врз животната средина. Оваа статија има за цел сеопфатно да го истражи ова прашање.

2. Улогата на натриум цијанид во лужењето

2.1 Механизам на хемиска реакција

За време на процесот на истекување на цијанид, цијанидните јони играат клучна улога во формирањето растворливи комплекси со атоми на злато и сребро. Кислородот е исто така неопходен бидејќи делува како оксидирачки агенс, олеснувајќи ја оксидацијата на златото и среброто и промовирајќи го нивното растворање во растворот на цијанид. Оваа хемиска интеракција овозможува екстракција на овие скапоцени метали од рудата.

2.2 Фактори што влијаат на ефикасноста на натриум цијанид при лужење

• Концентрација на натриум цијанид: Концентрацијата на натриум цијанид значително влијае на стапката на истекување. Теоретски, одредена количина на Натриум цијанид е потребно за растворање на одредена количина злато врз основа на електрохемиски реакции. Сепак, во пракса, вистинската потрошувачка на Натриум цијанид често е многу повисока од теоретската количина. Во процеси како што се јаглерод во пулпа (CIP) и јаглерод во лужење (CIL), концентрацијата на натриум цијанид генерално се одржува во одреден опсег. За посложени руди или оние со високи нивоа на нечистотии, концентрацијата можеби ќе треба соодветно да се зголеми.

• Ниво на pHНатриум цијанид хидролизира во раствор, произведувајќи хидроцијално-цијанска киселина, високо токсичен гас. Степенот на хидролиза зависи од pH вредноста на растворот. За да се минимизира загубата на цијанид преку хидролиза и да се обезбеди стабилноста на растворот на цијанид, pH вредноста обично се одржува во одреден алкален опсег во постројките за CIP злато. Оваа pH средина, исто така, влијае на оптималната концентрација на натриум цијанид за ефикасно испирање на златото.

• Концентрација на растворен кислородКислородот е неопходен за растворање на злато и сребро во раствор од цијанид. Реакцијата бара и цијанидни јони и кислород. Максималната растворливост на кислород на собна температура и притисок е ограничена. Ако концентрацијата на растворен кислород во кашестата смеса е премногу ниска, таа може да ја ограничи брзината на растворање на златото и среброто. Во такви случаи, методи како вбризгување воздух во кашестата смеса или додавање водород пероксид може да се користат за зголемување на концентрацијата на кислород. Односот на кислород кон цијанид е клучен; нерамнотежата може да доведе до намалување на брзината на истекување.

3. Влијанието на натриум хлоридот врз процесот на лужење

3.1 Ефекти врз хемиската средина

• Коефициент на јонска јачина и активностКога натриум хлорид е присутен во растворот за лужење, тој ја зголемува јонската јачина на растворот. Според релевантните теории, зголемувањето на јонската јачина може да влијае на коефициентите на активност на јоните во растворот. Во системот за лужење со цијанид, оваа промена во коефициентите на активност може да влијае на хемиската рамнотежа на реакциите поврзани со растворањето на златото и среброто. На пример, може да ја промени ефективната концентрација на цијанидни јони достапни за реакција со злато, со што ќе влијае на брзината на лужење.

• Конкуренција за реактивни локацииХлоридните јони можат да се натпреваруваат со цијанидните јони за реактивни места на површината на честичките од руда. Во некои ситуации, ако концентрацијата на хлоридните јони е доволно висока, тие може да се адсорбираат на површината на честичките од злато или сребро, спречувајќи пристап до цијанидните јони и со тоа намалувајќи ја ефикасноста на испирање. Сепак, во одредени околности, присуството на хлоридни јони може да има и позитивен ефект. На пример, во некои руди што содржат бакарни минерали, хлоридните јони можат да формираат комплекси со бакар, намалувајќи ја потрошувачката на цијанид од страна на бакарот и потенцијално подобрувајќи го испирањето на златото и среброто.

3.2 Влијание врз истекување на поврзани метали

• Руди што содржат бакарВо рудите со висока содржина на бакар, бакарните минерали реагираат силно со натриум цијанид, консумирајќи значителна количина цијанид. Присуството на натриум хлорид може да влијае на оваа реакција. Јоните на хлорид можат да формираат комплекси со бакар, а овие комплекси може да имаат различна стабилност во споредба со комплексите бакар-цијанид. Ако се фаворизира формирањето на комплекси бакар-хлорид, тоа може да ја намали количината на цијанид што ја консумира бакарот, оставајќи повеќе цијанид достапен за испирање на злато и сребро.

• Други металиНатриум хлоридот може да реагира и со други метали присутни во рудата, како што се цинк, олово и железо. На пример, хлоридните јони можат да ја зголемат растворливоста на некои соединенија на цинк и олово, што пак може да влијае на нивното однесување за време на процесот на лужење и нивното влијание врз лужењето на златото и среброто со цијанид. Во случај на железо, присуството на хлоридни јони може да влијае на формирањето и стабилноста на талози или комплекси што содржат железо, кои можат или да го поттикнат или да го инхибираат процесот на лужење во зависност од специфичните услови.

4. Комбинираните ефекти на натриум цијанид и натриум хлорид врз испирањето

4.1 Синергистички или антагонистички ефекти

• Синергистички ефектиВо некои случаи, коегзистенцијата на натриум цијанид и натриум хлорид може да има корисен или синергистички ефект врз процесот на лужење. На пример, кај одредени огноотпорни златни руди, додавањето соодветна количина на натриум хлорид може да ја подобри пропустливоста на структурата на рудата, дозволувајќи им на цијанидните јони полесно да навлезат и да реагираат со честичките злато. Ова може да доведе до зголемување на стапката на лужење на златото. Дополнително, како што споменавме претходно, кај рудите со бакарни минерали, формирањето на комплекси на бакар-хлорид од натриум хлорид може да ја намали потрошувачката на цијанид од страна на бакарот, што е корисно за лужењето на златото и среброто со цијанид, покажувајќи синергистички ефект.

• Антагонистички ефектиСепак, постојат и ситуации каде што натриум цијанидот и натриум хлоридот имаат спротивставени или антагонистички ефекти. Високите концентрации на хлоридни јони можат да се натпреваруваат со цијанидните јони за површината на честичките злато и сребро, како и да ја нарушат хемиската рамнотежа на реакциите на испирање со цијанид, што резултира со намалување на ефикасноста на испирање. Покрај тоа, ако присуството на натриум хлорид предизвикува формирање на одредени талози или комплекси што ја обложуваат површината на честичките руда, тоа може да спречи цијанидните јони да дојдат во контакт со вредните метали, дополнително намалувајќи ја стапката на испирање.

4.2 Оптимизација на процесот на лужење во присуство на обете

• Прилагодување на концентрациите на реагенсиКога се присутни и натриум цијанид и натриум хлорид, потребно е да се оптимизираат нивните концентрации. Ова бара детална анализа на составот на рудата. За руди со висока содржина на метали кои можат да реагираат со цијанид, како што е бакарот, може да се земе предвид соодветно зголемување на концентрацијата на натриум хлорид за да се намали потрошувачката на цијанид. Во исто време, концентрацијата на натриум цијанид треба да се прилагоди според реалниот ефект на испирање за да се обезбеди ефикасно испирање на златото и среброто.

• Контрола на условите на процесотПокрај концентрациите на реагенсите, треба внимателно да се контролираат и други услови на процесот, како што се pH, температура и аерација. pH вредноста треба да се одржува во соодветен опсег за да се обезбеди стабилноста на растворот од цијанид и ефикасноста на реакцијата на испирање, земајќи го предвид влијанието и на натриум цијанид и на натриум хлорид. Температурата на растворот е исто така важна. Иако постои теоретски оптимална температура за растворање на злато во раствор од цијанид, во присуство на натриум хлорид, влијанието на температурата врз процесот на испирање може да се промени и потребно е да се пронајде оптималната температура преку експериментални истражувања. Соодветната аерација е клучна за да се обезбеди доволно снабдување со кислород за реакцијата на испирање, а присуството на натриум хлорид може да влијае на растворливоста и распределбата на кислородот во растворот, што треба да се земе предвид.

5. Студии на случај и експериментални резултати

5.1 Студија на случај 1: Злато - сребрена руда со висока содржина на бакар

Во наоѓалиште на злато-сребрена руда со висока содржина на бакар, традиционалното лужење со цијанид со употреба само на натриум цијанид резултирало со ниска стапка на лужење на злато поради значителна потрошувачка на цијанид од страна на бакарот. Кога натриум хлорид бил додаден во системот за лужење со одредена концентрација и концентрацијата на натриум цијанид била прилагодена, стапката на лужење на златото се зголемила. Анализата покажала дека додавањето на натриум хлорид довело до формирање на комплекси на бакар-хлорид, намалувајќи ја количината на цијанид потрошена од бакарот и со тоа зголемувајќи ја достапноста на цијанид за лужење на злато.

5.2 Студија на случај 2: Огноотпорна златна руда

За огноотпорна златна руда, почетното лужење со цијанид без натриум хлорид постигна ниска стапка на лужење на злато. По додавањето на натриум хлорид со одредена концентрација и оптимизирањето на концентрацијата на цијанид и другите услови на процесот, стапката на лужење на златото се зголеми. Микроскопското набљудување на честичките од рудата покажа дека додавањето на натриум хлорид ја подобри пропустливоста на структурата на рудата, дозволувајќи им на цијанидните јони поефикасно да стигнат до честичките од злато, со што се зголеми ефикасноста на лужењето.

6. Разгледувања за животната средина и безбедноста

6.1 Токсичност на цијанид

Цијанидот е многу токсична супстанца. Секое испуштање на раствори што содржат цијанид во животната средина може да има сериозни последици за водниот свет, квалитетот на почвата и здравјето на луѓето. Кога натриум хлоридот коегзистира со натриум цијанид во процесот на испирање, потребно е да се обезбеди управувањето и третманот на отпадот што содржи цијанид сè уште да се вршат во строга согласност со прописите за животна средина. Присуството на натриум хлорид може да влијае на однесувањето на цијанидот во процесите на третман на отпад, како на пример во методите што се користат за уништување на цијанид, како што се алкалното хлорирање или биолошкиот третман. На пример, зголемената јонска јачина предизвикана од натриум хлоридот може да влијае на брзината на реакцијата и ефикасноста на овие методи на третман.

6.2 Безбедност при ракување

И натриум цијанидот и натриум хлоридот треба да се ракуваат внимателно. Натриум цијанидот е исклучително токсичен и бара строги безбедносни мерки за време на складирањето, транспортот и употребата. Натриум хлоридот, иако е релативно помалку опасен, сепак може да претставува ризик како што е корозија на опремата и потенцијални влијанија врз работната средина доколку не се управува правилно. Во операција на истекување каде што се користат и двата, работниците треба да бидат обучени за безбедно ракување со овие хемикалии, а треба да се воспостави и соодветна безбедносна опрема и процедури за да се спречат несреќи и да се обезбеди благосостојба на работната сила.

7. заклучок

Коегзистенцијата на натриум цијанид и натриум хлорид во процесот на лужење има комплексно влијание врз екстракцијата на скапоцени метали. Натриум хлоридот може да влијае на хемиската средина на растворот за лужење, да комуницира со придружните метали и да има и синергистички и антагонистички ефекти со натриум цијанид. Разбирањето на овие ефекти е од суштинско значење за оптимизирање на процесот на лужење. Со прилагодување на концентрациите на реагенсите, контролирање на условите на процесот и земање предвид на факторите на животната средина и безбедноста, можно е да се постигне поефикасна и одржлива екстракција на злато, сребро и други вредни метали. Потребни се понатамошни истражувања и експериментални студии за целосно да се истражи потенцијалот на овој коегзистирачки систем под различни типови руди и услови на процесот, со цел континуирано подобрување на технологијата за екстракција во металуршката индустрија.