Kuzindua Mchakato wa Uchimbaji Dhahabu Kwa Kutumia Sodium Cyanide

I. Utangulizi

Katika kisasa Uchimbaji madini sekta, Sianidi ya sodiamu ina jukumu muhimu. Tofauti na mbinu za kizamani za kuchimba dhahabu, michakato ya kisasa ya uchimbaji dhahabu ya kibiashara inaweza kuchimba dhahabu kutoka kwa mawe ya mawe yenye kiwango cha chini cha dhahabu, wakati mwingine kidogo kama 0.005%, ambapo dhahabu hiyo haionekani kwa macho. Sianidi ya sodiamu ni wakala muhimu wa kemikali katika mchakato huu mgumu wa uchimbaji, kuwezesha mgawanyo wa dhahabu kutoka kwa madini kwa ufanisi. Makala hii itachunguza kwa undani jinsi gani Sianidi ya sodiamu hutumika katika uchimbaji wa dhahabu.

II. Misingi ya Sodium Cyanide

A. Sifa za Kemikali

Sianidi ya sodiamu, yenye fomula ya kemikali NaCN, ni fuwele nyeupe kigumu. Inaonekana kama CHEMBE au poda na inakabiliwa na ubaya. Kiwanja hiki kina harufu hafifu ya mlozi chungu. Kwa upande wa umumunyifu, ni mumunyifu sana katika maji, wakati ni mumunyifu kidogo tu katika ethanol. Kemikali, sianidi ya sodiamu ni msingi wenye nguvu na chumvi dhaifu ya asidi. Suluhisho lake la maji hubadilisha hidrolisisi kutoa asidi hidrosianiki, na kufanya mmumunyo huo kuwa wa alkali sana. Hasa, sianidi ya sodiamu ni sumu kali. Hata kiasi kidogo, iwe kwa kugusa ngozi, kuvuta pumzi, au kumeza, kinaweza kusababisha sumu kali na inaweza kusababisha kifo. Hutoa athari yake ya kuua kwa kutoa ayoni za sianidi (CN-) ambazo zina mshikamano mkubwa zaidi wa ioni za chuma kuliko oksijeni. Hii inavuruga michakato ya kawaida ya oksidi ya seli, na hatimaye kusababisha upungufu wa hewa wa seli na hypoxia ya tishu.

B. Umuhimu wa Viwanda

Zaidi ya jukumu lake katika uchimbaji wa dhahabu, sianidi ya sodiamu ina umuhimu mkubwa katika sekta mbalimbali za viwanda. Katika tasnia ya uwekaji umeme, hutumika kama sehemu muhimu ya kuweka shaba, fedha, cadmium, na zinki. Inasaidia kupunguza mgawanyiko wa anodi, kuhakikisha utengano wa kawaida wa anodi, kuleta uthabiti wa suluhisho la uwekaji, na kuimarisha mgawanyiko wa kathodi ili kupata tabaka zinazofanana na za ubora wa juu. Katika madini, hutumika sana katika uchimbaji wa madini ya thamani kama dhahabu na fedha. Zaidi ya hayo, ni malighafi ya kimsingi katika tasnia ya kemikali kwa kutengeneza anuwai anuwai ya sianidi isokaboni na kutoa asidi ya hydrocyanic. Pia ina jukumu muhimu katika usanisi wa nyenzo za kikaboni kama vile glasi-hai, vifaa mbalimbali vya syntetisk, mpira wa nitrili, na copolymers za nyuzi za sintetiki. Katika tasnia ya rangi, hutumiwa katika utengenezaji wa kloridi ya cyanuriki, nyenzo ya kati muhimu kwa dyes tendaji na kitangulizi cha mawakala wa kufanya weupe. Zaidi ya hayo, tasnia ya dawa hutumia sianidi ya sodiamu katika usanisi wa misombo kama vile asidi ya cyanoacetic methyl ester na diethyl malonate. Kwa ujumla, ubadilikaji na utendakazi wa sianidi ya sodiamu huifanya kuwa kemikali ya lazima katika michakato ya kisasa ya kiviwanda.

III. Mchakato wa Uchimbaji Dhahabu na Sianidi ya Sodiamu

A. Maandalizi ya Madini

Hatua ya kwanza ya kutumia sianidi ya sodiamu kwa Uchimbaji wa dhahabu inatayarisha madini. Vipande vikubwa vya madini yenye dhahabu huvunjwa vipande vipande vidogo kwa kutumia viponda vizito. Kusagwa huku kwa msingi kunapunguza saizi ya ore hadi kiwango kinachoweza kudhibitiwa, kwa kawaida karibu milimita 150-300. Baadaye, madini yaliyopondwa hupitia kusagwa kwa pili, mara nyingi kwa vipondaji vya koni au viponda vya athari, na hivyo kupunguza ukubwa wa chembe hadi milimita 20-50. Baada ya hapo, madini hayo husagwa na kuwa unga laini kupitia vinu vya mpira au vinu, kuhakikisha kwamba chembe nyingi ni chini ya milimita 0.074. Usagaji huu mzuri ni muhimu kwani huongeza kwa kiasi kikubwa eneo la ore, kuwezesha mgusano bora na mmenyuko wa suluhisho la sianidi katika mchakato unaofuata wa uchujaji. Zaidi ya hayo, madini hayo yanaweza kupitia mchakato wa uchunguzi ili kutenganisha ukubwa tofauti wa chembe, kuruhusu udhibiti sahihi zaidi wa matibabu ya kemikali na kuongeza ufanisi wa uchimbaji.

B. Mchakato wa Leaching

Ore inapotayarishwa vizuri, huingia kwenye hatua ya leaching, ambayo ni moyo wa mchakato wa uchimbaji wa dhahabu na sianidi ya sodiamu. Ore ya unga huchanganywa na suluhisho la sianidi lililoundwa kwa uangalifu, kwa kawaida na mkusanyiko wa sianidi ya sodiamu kutoka 0.05% hadi 0.1%. Katika hatua hii, mmenyuko wa kemikali hutokea ambapo dhahabu katika ore humenyuka na ioni za sianidi (CN-) mbele ya oksijeni. Majibu ya jumla yanaweza kuwakilishwa na mlingano: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. Hapa, atomi za dhahabu huunda changamano mumunyifu na ioni za sianidi, na kutengeneza sianidi ya dhahabu ya sodiamu (Na[Au(CN)₂]), ambayo huyeyuka katika myeyusho. Mchakato wa leaching unahitaji udhibiti mkali wa vigezo mbalimbali. PH ya suluhisho hudumishwa karibu 10-11 ili kuhakikisha uthabiti wa sianidi na kuzuia uundaji wa gesi yenye sumu ya sianidi hidrojeni. Joto pia lina jukumu muhimu; Kawaida, huhifadhiwa ndani ya anuwai ya 20-30 ° C. Halijoto ya chini sana hupunguza kasi ya mmenyuko, ilhali joto jingi linaweza kusababisha uvukizi wa haraka wa mmumunyo na uwezekano wa kutu wa vifaa. Msukosuko wa kutosha na uingizaji hewa hutolewa mara kwa mara ili kuhakikisha kuchanganya sare ya madini na mmumunyo wa sianidi, na hivyo kukuza uyeyushaji wa dhahabu kwa ufanisi.

C. Hatua ya Kunyesha

Baada ya mchakato wa leaching, dhahabu sasa ni katika mfumo wa mumunyifu dhahabu cyanide complexes katika suluhisho. Ili kurejesha dhahabu, hatua ya mvua inafanywa. Hii kwa kawaida inahusisha kuongeza poda ya zinki au kaboni iliyoamilishwa kwenye suluhisho. Wakati poda ya zinki inatumiwa, mmenyuko wa kuhama hufanyika. Zinki, ikiwa tendaji zaidi kuliko dhahabu, huondoa dhahabu kutoka kwa mchanga wa sianidi ya dhahabu. Athari ya kemikali inaweza kuonyeshwa kama: 2Na[Au(CN)₂] + Zn → Na₂[Zn(CN)₄] + 2Au. Kisha atomi za dhahabu hupunguzwa kwa umbo lao la metali na hutoka nje ya suluhisho. Iwapo kaboni iliyoamilishwa itatumika, eneo lake la juu la uso na sifa za utangazaji hutumika. Mchanganyiko wa dhahabu wa sianidi huvutia kwenye uso wa kaboni iliyoamilishwa, ikitenganisha dhahabu kutoka kwa suluhisho kwa ufanisi. Kaboni iliyopakiwa basi huchakatwa zaidi ili kurejesha dhahabu iliyotangazwa. Mara tu unyeshaji unapokamilika, tope linalotokana huchujwa au kuwekwa katikati ili kutenganisha mvua ya dhahabu dhabiti kutoka kwa kioevu kilichosalia, ambacho kinaweza kuwa na mabaki ya sianidi na uchafu mwingine.

D. Mchakato wa Kusafisha

Dhahabu iliyopatikana kutokana na hatua ya kunyesha bado ina baadhi ya uchafu na inahitaji kusafishwa ili kufikia ubora wa juu unaohitajika sokoni. Mchakato wa kusafisha kwa kawaida huanza na kuyeyusha, ambapo mvua ya dhahabu huwashwa kwa joto la juu katika tanuru. Hii huyeyusha dhahabu, na kuruhusu uchafu mzito kuzama hadi chini huku dhahabu iliyoyeyuka inaweza kuchujwa au kumwaga kwenye ukungu. Baadaye, electrolysis inaweza kutumika kwa utakaso zaidi. Katika kiini cha elektroliti, dhahabu chafu hufanywa anode, na karatasi nyembamba ya dhahabu safi hutumika kama cathode. Mkondo wa umeme unapopitishwa kwenye seli, ayoni za dhahabu kutoka kwenye anode huhamia kwenye cathode na kuweka kama dhahabu safi, na kuacha uchafu uliobaki kwenye anode. Kupitia hatua hizi za usafishaji, dhahabu inaweza kufikia kiwango cha usafi cha hadi 99.99%, ikifikia viwango vya matumizi mbalimbali ya viwanda, utengenezaji wa vito na uwekezaji.

IV. Maombi ya Kuzingatia Usalama na Mazingira

A. Usalama wa Mfanyakazi

Kwa kuzingatia sumu kali ya sianidi ya sodiamu, kuhakikisha usalama wa wafanyikazi ni muhimu sana. Wafanyakazi wanaohusika katika mchakato wa kuchimba dhahabu kwa kutumia sianidi ya sodiamu lazima wapewe mafunzo ya kina ya usalama. Wanahitaji kufahamu vyema kushughulikia kemikali, kuelewa hatari zinazoweza kutokea, na kujua taratibu sahihi za dharura. Vifaa vya kinga ya kibinafsi (PPE) haviwezi kujadiliwa. Wafanyakazi wanapaswa kuvaa glavu zisizopenyeza ili kuzuia kugusa ngozi, miwani ya kukinga macho yao, na vipumuaji ili kuepuka kuvuta gesi inayoweza kutolewa ya sianidi. Kwa kuongeza, itifaki kali za usalama lazima ziwepo. Kwa mfano, maeneo ya kazi yanapaswa kuwa na hewa ya kutosha ili kupunguza mkusanyiko wa sianidi yoyote ya hewa. Wafanyikazi pia wanapaswa kupigwa marufuku kula, kunywa, au kuvuta sigara katika maeneo ambayo sianidi ya sodiamu iko ili kuzuia kumeza kwa bahati mbaya. Uchunguzi wa kimatibabu wa mara kwa mara unapaswa kuwa wa lazima ili kufuatilia afya ya wafanyakazi, hasa wale wanaoshika kemikali moja kwa moja, ili kugundua dalili zozote za mapema za mfiduo wa sianidi.

B. Athari kwa Mazingira

Utumiaji wa sianidi ya sodiamu katika uchimbaji wa dhahabu pia huibua wasiwasi mkubwa wa mazingira. Baada ya mchakato wa uchimbaji wa dhahabu, vifaa vya taka vilivyobaki, vinavyojulikana kama Mikia ya cyanide, ina sianidi iliyobaki. Ikiwa haijasimamiwa vizuri, mikia hii inaweza kusababisha tishio kubwa kwa mazingira. Cyanide inaweza kuingia kwenye udongo na maji ya chini ya ardhi, kuchafua vyanzo vya maji na kudhuru viumbe vya majini. Katika maji ya uso, hata kiasi kidogo cha sianidi kinaweza kuvuruga usawa wa ikolojia, na kusababisha mauaji ya samaki na athari zingine mbaya kwa bioanuwai. Ili kupunguza hatari hizi za kimazingira, makampuni ya uchimbaji madini lazima yatekeleze mikakati thabiti ya usimamizi wa mazingira. Mbinu moja ni kutibu mikia ya sianidi ili kupunguza maudhui ya sianidi hadi viwango salama. Hii inaweza kuhusisha michakato ya matibabu ya kemikali, kama vile njia za uoksidishaji au mvua, ili kubadilisha sianidi yenye sumu kuwa misombo yenye madhara kidogo. Kipimo kingine muhimu ni utupaji sahihi na kizuizi cha mikia iliyotibiwa. Mabwawa salama ya dampo au mabwawa yaliyo na laini zinazofaa yanaweza kuzuia uvujaji wa uchafu wowote uliobaki kwenye mazingira. Zaidi ya hayo, ufuatiliaji unaoendelea wa mazingira yanayozunguka, ikiwa ni pamoja na ubora wa maji na hali ya udongo, ni muhimu ili kugundua uharibifu wowote wa mazingira unaoweza kutokea mapema na kuchukua hatua za kurekebisha mara moja.

V. Hitimisho

Sianidi ya sodiamu bila shaka ni kemikali muhimu katika uchimbaji wa dhahabu wa kisasa, inayowezesha uchimbaji wa dhahabu kutoka kwa madini yenye kiwango cha chini cha dhahabu. Imekuwa msingi wa dhahabu Sekta ya madini kwa miongo kadhaa, kuwezesha uzalishaji wa dhahabu ambayo huchochea viwanda mbalimbali, kutoka kwa utengenezaji wa vito hadi matumizi ya teknolojia ya juu. Walakini, matumizi yake yanahitaji umakini mkubwa kwa usalama na ulinzi wa mazingira. Kampuni za uchimbaji madini lazima ziwekeze katika vifaa vya kisasa vya usalama, kutoa mafunzo ya kina kwa wafanyakazi, na kutekeleza itifaki kali za usalama ili kulinda maisha. Sambamba na hilo, wana wajibu wa kimaadili na kisheria wa kudhibiti athari za mazingira, kutibu mikia ya sianidi kwa uwajibikaji na kufuatilia mfumo ikolojia ili kuzuia uharibifu wa muda mrefu. Kadiri teknolojia inavyoendelea, utafiti kuhusu mbadala salama na rafiki zaidi wa mazingira badala ya sianidi ya sodiamu unapaswa kuendelea. Ni kwa kuweka usawa kati ya uchimbaji bora wa dhahabu, usalama wa wafanyikazi, na utunzaji wa mazingira ndipo tasnia ya madini ya dhahabu inaweza kustawi kwa njia endelevu katika siku zijazo.