Ile cyjanku sodu potrzeba do rozpuszczenia jednego grama złota?

W dziedzinie ekstrakcji i przetwarzania złota, użycie cyjanku sodu do rozpuszczania złota jest dobrze znaną metodą. Cyjanek sodu , w którym składnik (CN)₂ jest często określany jako pseudohalogen ze względu na podobieństwo do halogenów, a także substancji takich jak (SCN)₂, jest omawiany w specjalnej sekcji kursu „Chemia nieorganiczna” na poziomie uniwersyteckim. Strukturalnie i pod względem właściwości, NaCN można porównać do NaCl i należy on do kategorii związków nieorganicznych.

Ogólny proces rozpuszczania złota za pomocą cyjanku sodu

Proces rozpuszczania złota przy użyciu cyjanku sodu zazwyczaj polega na utrzymaniu pH w zakresie 11-12. Dodanie niewielkiej ilości nadtlenku wodoru jest również częścią procedury. Materiał zawierający złoto należy moczyć przez kilka dni. Następnie do redukcji używa się drutu cynkowego. Należy podkreślić, że użyty roztwór jest wysoce toksyczny i musi zostać poddany działaniu podchlorynu sodu w celu utlenienia, aby uczynić go mniej szkodliwym.

Istnieją dwie główne metody ługowania złota cyjankiem: ługowanie cyjankiem perkolacyjnym i ługowanie cyjankiem mieszającym.

Wypłukiwanie cyjankiem perkolacyjnym

Ługowanie perkolacyjne cyjankiem obejmuje ługowanie zbiornikowe i ługowanie hałdowe. Ługowanie zbiornikowe w procesie perkolacji jest często stosowane do obróbki piasków złotonośnych i stosunkowo gruboziarnistych kalcynatów o wielkości cząstek -3 ±0 mm. Podczas ługowania hałdowego rud złotonośnych o niskiej zawartości złota, w zależności od wielkości cząstek rozproszonego złota rodzimego i porowatości rudy, ruda jest zazwyczaj kruszona do wielkości poniżej 50 mm (lub 10 mm) wcześniej. Im mniejszy rozmiar cząstek bloków rudy, tym wyższa szybkość ługowania złota. Podczas ługowania perkolacyjnego cyjankiem stężenie cyjanku sodu wynosi zazwyczaj 0.03% - 0.2%. Wskaźniki ługowania cyjankiem perkolacyjnym zależą od takich czynników, jak wielkość cząstek złota, zawartość siarczków, wielkość cząstek bloków rudy, szybkość perkolacji, czas ługowania, stężenie środków cyjankowych oraz stopień przemycia pozostałości po ługowaniu. Podczas obróbki piasków kwarcowych zawierających złoto, szybkość ługowania złota może sięgać 85–90%; przy dużej wielkości cząstek, szybkość ługowania złota spada do 60%. Podczas ługowania cyjankiem perkolacyjnym na hałdzie, zawartość złota w roztworze macierzystym jest niska i zazwyczaj do wzbogacenia wymagana jest adsorpcja na węglu aktywnym. Złoto jest ekstrahowane z roztworu macierzystego uzyskanego w wyniku desorpcji węgla zawierającego złoto metodą elektrolizy lub zastąpienia cynku.

Wymywanie cyjankiem mieszania

Ługowanie cyjankiem mieszającym jest często stosowane do ługowania surowców mineralnych zawierających złoto o wielkości cząstek mniejszej niż 0.3 mm. Proces ługowania odbywa się w zbiorniku mieszającym sprężonym powietrzem, zbiorniku mieszającym mechanicznym lub zbiorniku mieszającym łączonym. Proces ługowania obejmuje operacje takie jak rozdzielanie masy celulozowej od cieczy, mycie przeciwprądowe, zastępowanie proszku cynkowego w roztworze ciężarnym i wytapianie złotego szlamu. Stężenie ługowanej masy celulozowej wynosi na ogół mniej niż 30% - 33%. Gdy zawartość szlamu jest wysoka, stężenie ługowanej masy celulozowej powinno wynosić mniej niż 22% - 25%. Podczas operacji dodaje się wapno w celu dostosowania pH masy celulozowej do 9 - 12. Powietrze jest ładowane w celu utrzymania optymalnego stosunku między stężeniem rozpuszczonego tlenu a stężeniem cyjanku sodu w masie celulozowej. Stężenie cyjanku sodu w masie celulozowej wynosi zwykle 0.02% - 0.1%. Większość koncentratorów wykorzystujących proces cyjanizacji mieszania przyjmuje metodę mycia w celu oddzielenia roztworu ciężarnego od pozostałości ługowania. Metody mycia można podzielić na dekantację, filtrację i mycie fluidalne. Najczęściej stosowaną metodą jest ciągła metoda dekantacji przeciwprądowej (metoda CCD). Zagęszczacze stosowane w tej metodzie można podzielić na typy jednowarstwowe i wielowarstwowe. Wiele koncentratorów cyjanku w Chinach wykorzystuje 2-3-warstwowe zagęszczacze do separacji ciało stałe-ciecz i ciągłego mycia przeciwprądowego. Otrzymany roztwór ciężarny jest klarowany, filtrowany i odtleniony przed wysłaniem do wymiany proszku cynkowego. Otrzymany złoty szlam jest wytapiany w celu uzyskania dore (stopu złota i srebra).

Rola wstępnej obróbki alkalicznej

Dodanie wodorotlenku sodu do wstępnej obróbki alkalicznej może osłabić lub wyeliminować wpływ szkodliwych pierwiastków w rudzie, poprawić środowisko ługowania i osiągnąć lepsze wyniki ługowania. Minerały takie jak piryt, sfaleryt i chalkopiryt obecne w próbce rudy mogą wytwarzać szkodliwe jony, takie jak Fe²⁺, Fe³⁺, S²⁻ i Cu²⁺. Jeśli nie zostanie przeprowadzona wstępna obróbka z dodatkiem alkaliów, te szkodliwe jony pochłoną dużą ilość cyjanku i rozpuszczonego tlenu podczas ługowania cyjankiem, poważnie utrudniając rozpuszczanie złota i powodując spadek szybkości ługowania złota. Podczas wstępnej obróbki z dodatkiem alkaliów Cu²⁺ i Zn²⁺ tworzą nierozpuszczalne osady wodorotlenku, a S²⁻ jest utleniany do SO₃ i SO₄²⁻, co zmniejsza zużycie cyjanku. Fe(OH)₃ tworzy warstwę ochronną na powierzchni minerałów, takich jak piryt, zapobiegając jego szybkiemu utlenianiu i dalszemu rozpuszczaniu, zmniejszając w ten sposób zużycie CN⁻.

Ilość cyjanku sodu potrzebna do rozpuszczenia złota

Dane statystyczne wskazują, że do rozpuszczenia jednego grama złota potrzeba około 100–300 gramów cyjanku sodu. Ilość ta może się różnić w zależności od wielu czynników, takich jak rodzaj rudy, grubość cząstek złota i konkretna metoda ługowania.

Podsumowując, chociaż stosowanie cyjanku sodu w procesie rozpuszczania złota jest skuteczną metodą, należy zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo i ochronę środowiska ze względu na toksyczność cyjanku sodu. Surowe środki bezpieczeństwa i właściwe przetwarzanie roztworów odpadowych są niezbędne, aby zminimalizować negatywny wpływ na zdrowie ludzi i środowisko.