Hoeveel natriumcyanide is nodig om één gram goud op te lossen?

In de goudwinning en -verwerking is het gebruik van natriumcyanide om goud op te lossen een bekende methode. Natriumcyanide , waarvan de (CN)₂-component vaak een pseudohalogeen wordt genoemd vanwege de overeenkomsten met halogenen, wordt samen met stoffen zoals (SCN)₂ behandeld in een specifiek onderdeel van de cursus "Anorganische Chemie" op universitair niveau. Structureel en qua eigenschappen kan NaCN worden vergeleken met NaCl en behoort het tot de categorie anorganische verbindingen.

Het algemene proces van het oplossen van goud met natriumcyanide

Het proces waarbij goud met natriumcyanide wordt opgelost, vereist doorgaans een pH-waarde tussen 11 en 12. Ook het toevoegen van een kleine hoeveelheid waterstofperoxide maakt deel uit van de procedure. Het goudhoudende materiaal moet enkele dagen weken. Vervolgens wordt zinkdraad gebruikt voor de reductie. Het is belangrijk te benadrukken dat de gebruikte oplossing zeer giftig is en behandeld moet worden met natriumhypochloriet om deze minder schadelijk te maken.

Er zijn twee belangrijke methoden voor cyanide-uitloging van goud: percolatiecyanide-uitloging en roercyanide-uitloging.

Percolatie Cyanide Uitloging

Percolatiecyanide-uitloging omvat tankuitloging en hoopuitloging. Tankuitloging met percolatie wordt vaak gebruikt voor de behandeling van goudhoudend zand en relatief grofkorrelige calcines met een deeltjesgrootte van -3 tot +0 mm. Bij hoopuitloging van laagwaardige goudhoudende ertsen wordt het erts, afhankelijk van de deeltjesgrootte van de gouddeeltjes en de porositeit van het erts, meestal vooraf vermalen tot minder dan 50 mm (of 10 mm). Hoe kleiner de deeltjesgrootte van de ertsblokken, hoe hoger de gouduitlogingssnelheid. Tijdens percolatiecyanide-uitloging bedraagt ​​de concentratie natriumcyanide doorgaans 0.03% - 0.2%. De indicatoren van percolatiecyanide-uitloging zijn afhankelijk van factoren zoals de deeltjesgrootte van het goud, het sulfidegehalte, de deeltjesgrootte van de ertsblokken, de percolatiesnelheid, de uitlogingstijd, de concentratie van het cyanidemiddel en de mate van reiniging van het uitlogingsresidu. Bij de behandeling van goudhoudend kwartszand kan het goudwinningspercentage oplopen tot 85% - 90%; bij grovere deeltjes daalt dit percentage tot 60%. Tijdens percolatiecyanide-heap-leaching is het goudgehalte in de goudhoudende oplossing laag, en is adsorptie met actieve kool doorgaans nodig voor verrijking. Goud wordt gewonnen uit de goudhoudende oplossing die ontstaat door desorptie van met goud beladen koolstof via elektrolyse of zinkvervanging.

Agitatie Cyanide Uitloging

Agitatie cyanide uitloging wordt vaak gebruikt om goudhoudende minerale grondstoffen met een deeltjesgrootte van minder dan 0.3 mm uit te loggen. Het uitlogingsproces vindt plaats in een perslucht agitatietank, een mechanische agitatietank of een gecombineerde agitatietank. Het uitlogingsproces omvat bewerkingen zoals vaste-vloeistof scheiding van de pulp, tegenstroom wassen, zinkpoeder vervanging van de zwangere oplossing en smelten van goudmodder. De concentratie van de uitgeloogde pulp is over het algemeen minder dan 30% - 33%. Wanneer het slijmgehalte hoog is, moet de concentratie van de uitgeloogde pulp minder dan 22% - 25% zijn. Tijdens de werking wordt kalk toegevoegd om de pH van de pulp aan te passen tot 9 - 12. Lucht wordt geladen om de optimale verhouding tussen de opgeloste zuurstofconcentratie en de natriumcyanideconcentratie in de pulp te behouden. De concentratie natriumcyanide in de pulp is meestal 0.02% - 0.1%. De meeste concentratoren die het agitatiecyanidatieproces gebruiken, passen de wasmethode toe om de zwangere oplossing en het uitloogresidu te scheiden. De wasmethoden kunnen worden onderverdeeld in decantatie, filtratie en vloeibaar bedwassen. De meest gebruikte methode is de continue tegenstroomdecantatiemethode (CCD-methode). De verdikkers die in deze methode worden gebruikt, kunnen worden onderverdeeld in enkellaags en meerlaags typen. Veel cyanideconcentratoren in China gebruiken 2-3-laags verdikkers voor vaste-vloeistofscheiding en continue tegenstroomwassing. De verkregen zwangere oplossing wordt geklaard, gefilterd en zuurstofvrij gemaakt voordat deze wordt verzonden voor vervanging van zinkpoeder. De verkregen goudmodder wordt gesmolten om dore (goud-zilverlegering) te verkrijgen.

De rol van alkalische voorbehandeling

Het toevoegen van natriumhydroxide voor alkalische voorbehandeling kan de invloed van schadelijke elementen in het erts verzwakken of elimineren, de uitloogomgeving verbeteren en betere uitloogresultaten bereiken. Mineralen zoals pyriet, sfaleriet en chalcopyriet die aanwezig zijn in het ertsmonster kunnen schadelijke ionen produceren zoals Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ en Cu²⁺. Als er geen alkali-additie-voorbehandeling wordt uitgevoerd, zullen deze schadelijke ionen een grote hoeveelheid cyanide en opgeloste zuurstof verbruiken tijdens het cyanide-uitlogen, wat de oplosbaarheid van goud ernstig belemmert en resulteert in een afname van de gouduitloogsnelheid. Tijdens alkali-additie-voorbehandeling vormen Cu²⁺ en Zn²⁺ onoplosbare hydroxide-precipitaten en wordt S²⁻ geoxideerd tot SO₃ en SO₄²⁻, waardoor het verbruik van cyanide wordt verminderd. Fe(OH)₃ vormt een beschermende film op het oppervlak van mineralen zoals pyriet, waardoor snelle oxidatie en verdere oplossing wordt voorkomen en het verbruik van CN⁻ wordt verminderd.

De hoeveelheid natriumcyanide die nodig is om goud op te lossen

Statistische gegevens geven aan dat er ongeveer 100 - 300 gram natriumcyanide nodig is om één gram goud op te lossen. Deze hoeveelheid kan variëren afhankelijk van meerdere factoren, zoals het type erts, de fijnheid van de gouddeeltjes en de specifieke uitloogmethode die wordt gebruikt.

Samenvattend: hoewel het gebruik van natriumcyanide bij de goudwinning een effectieve methode is, is het van cruciaal belang om aandacht te besteden aan veiligheid en milieubescherming vanwege de toxiciteit van natriumcyanide. Strikte veiligheidsmaatregelen en een juiste behandeling van afvalwater zijn essentieel om de negatieve gevolgen voor de menselijke gezondheid en het milieu te minimaliseren.