Paglalahad ng Proseso ng Pagkuha ng Ginto Gamit ang Sodium Cyanide

I. Panimula

Sa modernong Pagmimina ng ginto industriya, Sodium cyanide gumaganap ng isang mahalagang papel. Hindi tulad ng mga makalumang pamamaraan ng pag-pan ng ginto, ang mga proseso ng komersyal na pagmimina ng ginto ngayon ay maaaring kumuha ng ginto mula sa mga batong bato na may napakababang nilalaman ng ginto, minsan kasing maliit ng 0.005%, kung saan ang ginto ay hindi nakikita ng mata. Ang sodium cyanide ay ang pangunahing ahente ng kemikal sa masalimuot na proseso ng pagkuha na ito, na nagbibigay-daan sa mahusay na paghihiwalay ng ginto mula sa mga ores. Tatalakayin ng artikulong ito nang detalyado kung paano Sodium Cyanide ay ginagamit sa pagmimina ng ginto.

II. Ang Mga Pangunahing Kaalaman ng Sodium Cyanide

A. Mga Katangian ng Kemikal

Ang sodium cyanide, na may chemical formula na NaCN, ay isang puting mala-kristal na solid. Lumilitaw ito bilang mga butil o pulbos at madaling kapitan ng deliquescence. Ang tambalang ito ay may mahinang amoy ng mapait na almendras. Sa mga tuntunin ng solubility, ito ay lubos na natutunaw sa tubig, habang bahagyang natutunaw lamang sa ethanol. Sa kemikal, sodium cyanide ay isang malakas na base at isang mahinang acid na asin. Ang may tubig na solusyon nito ay nag-hydrolyze upang makagawa ng hydrocyanic acid, na ginagawang malakas ang alkaline ng solusyon. Kapansin-pansin, ang sodium cyanide ay lubhang nakakalason. Kahit na ang maliit na halaga, sa pamamagitan man ng pagkakadikit sa balat, paglanghap, o paglunok, ay maaaring humantong sa matinding pagkalason at posibleng nakamamatay. Nagdudulot ito ng nakamamatay na epekto sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mga cyanide ions (CN-) na may mas malakas na pagkakaugnay sa iron ions kaysa sa oxygen. Nakakaabala ito sa mga normal na proseso ng oxidative ng mga cell, na nagreresulta sa cell asphyxia at tissue hypoxia.

B. Kahalagahang Pang-industriya

Higit pa sa papel nito sa pagmimina ng ginto, ang sodium cyanide ay may malaking kahalagahan sa iba't ibang sektor ng industriya. Sa industriya ng electroplating, nagsisilbi itong mahalagang bahagi para sa paglalagay ng tanso, pilak, cadmium, at sink. Nakakatulong ito na bawasan ang anodic polarization, tinitiyak ang normal na pagkalusaw ng anode, pagpapatatag ng plating solution, at pagpapahusay ng cathodic polarization upang makakuha ng pare-pareho at mataas na kalidad na mga plating layer. Sa metalurhiya, malawak itong ginagamit sa pagkuha ng mga mahalagang metal tulad ng ginto at pilak. Bukod dito, ito ay isang pangunahing hilaw na materyal sa industriya ng kemikal para sa paggawa ng magkakaibang hanay ng mga inorganic na cyanides at pagbuo ng hydrocyanic acid. Ito rin ay gumaganap ng mahalagang bahagi sa synthesis ng mga organikong materyales tulad ng organikong salamin, iba't ibang sintetikong materyales, nitrile rubber, at synthetic fiber copolymer. Sa industriya ng pangulay, ginagamit ito sa paggawa ng cyanuric chloride, isang mahalagang intermediate para sa mga reaktibong tina at isang precursor para sa mga ahente ng pagpaputi. Bilang karagdagan, ang industriya ng parmasyutiko ay gumagamit ng sodium cyanide sa synthesis ng mga compound tulad ng cyanoacetic acid methyl ester at diethyl malonate. Sa pangkalahatan, ang versatility at reaktibiti ng sodium cyanide ay ginagawa itong isang kailangang-kailangan na kemikal sa mga modernong prosesong pang-industriya.

III. Ang Proseso ng Pagmimina ng Ginto gamit ang Sodium Cyanide

A. Paghahanda ng Ore

Ang unang hakbang sa paggamit ng sodium cyanide para sa Pagkuha ng ginto ay naghahanda ng mineral. Ang malalaking tipak ng gold-bearing ore ay unang dinudurog sa maliliit na piraso gamit ang heavy-duty crusher. Ang pangunahing pagdurog na ito ay binabawasan ang laki ng ore sa isang mas mapapamahalaang dimensyon, kadalasan sa paligid ng 150-300 millimeters. Kasunod nito, ang durog na ore ay sumasailalim sa pangalawang pagdurog, madalas na may mga cone crusher o impact crusher, na higit na binabawasan ang laki ng butil sa mga 20-50 millimeters. Pagkatapos nito, ang mineral ay dinidikdik sa pinong pulbos sa pamamagitan ng ball mill o rod mill, na tinitiyak na ang karamihan sa mga particle ay mas mababa sa 0.074 millimeters. Ang pinong paggiling na ito ay mahalaga dahil makabuluhang pinatataas nito ang ibabaw na lugar ng ore, na nagpapadali sa mas mahusay na pakikipag-ugnayan at reaksyon sa solusyon ng cyanide sa kasunod na proseso ng leaching. Bilang karagdagan, ang mineral ay maaaring dumaan sa isang proseso ng screening upang paghiwalayin ang iba't ibang laki ng butil, na nagbibigay-daan para sa mas tumpak na kontrol ng kemikal na paggamot at pag-maximize ng kahusayan sa pagkuha.

B. Proseso ng Leaching

Kapag ang mineral ay maihanda na, ito ay papasok sa yugto ng leaching, na siyang puso ng proseso ng pagkuha ng ginto na may sodium cyanide. Ang pulbos na ore ay halo-halong may maingat na formulated cyanide solution, kadalasang may sodium cyanide concentration na mula 0.05% hanggang 0.1%. Sa yugtong ito, nangyayari ang isang kemikal na reaksyon kung saan ang ginto sa ore ay tumutugon sa mga cyanide ions (CN-) sa pagkakaroon ng oxygen. Ang kabuuang reaksyon ay maaaring katawanin ng equation: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. Dito, ang mga atomo ng ginto ay bumubuo ng isang natutunaw na kumplikadong may mga cyanide ions, na lumilikha ng sodium gold cyanide (Na[Au(CN)₂]), na natutunaw sa solusyon. Ang proseso ng leaching ay nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa iba't ibang mga parameter. Ang pH ng solusyon ay pinananatili sa paligid ng 10-11 upang matiyak ang katatagan ng cyanide at maiwasan ang pagbuo ng nakakalason na hydrogen cyanide gas. Ang temperatura ay gumaganap din ng isang mahalagang papel; karaniwan, ito ay pinananatili sa loob ng 20-30°C. Ang masyadong mababang temperatura ay nagpapabagal sa rate ng reaksyon, habang ang sobrang init ay maaaring humantong sa mabilis na pagsingaw ng solusyon at potensyal na kaagnasan ng kagamitan. Ang sapat na agitation at aeration ay patuloy na ibinibigay upang matiyak ang pare-parehong paghahalo ng ore at cyanide solution, na nagtataguyod ng mahusay na pagkatunaw ng ginto.

C. Yugto ng Pag-ulan

Pagkatapos ng proseso ng leaching, ang ginto ay nasa anyo na ngayon ng mga natutunaw na gold cyanide complex sa solusyon. Upang mabawi ang ginto, isang yugto ng pag-ulan ay isinasagawa. Ito ay karaniwang nagsasangkot ng pagdaragdag ng zinc powder o activated carbon sa solusyon. Kapag ginamit ang zinc powder, nagaganap ang isang displacement reaction. Ang zinc, na mas reaktibo kaysa sa ginto, ay inilipat ang ginto mula sa gold cyanide complex. Ang kemikal na reaksyon ay maaaring ipahayag bilang: 2Na[Au(CN)₂] + Zn → Na₂[Zn(CN)₄] + 2Au. Ang mga gintong atomo ay nababawasan sa kanilang metal na anyo at namuo sa labas ng solusyon. Kung ang activated carbon ay ginagamit, ang mataas na lugar sa ibabaw nito at mga katangian ng adsorption ay papasok. Ang mga gold cyanide complex ay sumisipsip sa ibabaw ng activated carbon, na epektibong naghihiwalay sa ginto mula sa solusyon. Ang na-load na activated carbon ay pagkatapos ay karagdagang pinoproseso upang mabawi ang adsorbed na ginto. Kapag nakumpleto na ang pag-ulan, ang nagreresultang slurry ay sinasala o isine-centrifuge upang paghiwalayin ang solidong gintong namuo mula sa natitirang likido, na maaaring maglaman ng natitirang cyanide at iba pang mga impurities.

D. Proseso ng Pagpino

Ang gintong nakuha mula sa yugto ng pag-ulan ay naglalaman pa rin ng ilang mga impurities at kailangang pinuhin upang makamit ang mataas na kadalisayan na kinakailangan sa merkado. Ang proseso ng pagpino ay karaniwang nagsisimula sa smelting, kung saan ang gintong namuo ay pinainit sa isang mataas na temperatura sa isang pugon. Tinutunaw nito ang ginto, na nagbibigay-daan sa mas siksik na mga dumi na lumubog sa ilalim habang ang tinunaw na ginto ay maaaring i-steamed off o ibuhos sa mga molde. Kasunod nito, ang electrolysis ay maaaring gamitin para sa karagdagang paglilinis. Sa isang electrolytic cell, ang maruming ginto ay ginagawang anode, at isang manipis na sheet ng purong ginto ang nagsisilbing katod. Kapag ang isang electric current ay dumaan sa cell, ang mga gold ions mula sa anode ay lumilipat patungo sa cathode at nagdeposito bilang purong ginto, na nag-iiwan sa mga natitirang impurities sa anode. Sa pamamagitan ng mga hakbang na ito sa pagdadalisay, ang ginto ay maaaring umabot sa antas ng kadalisayan na hanggang 99.99%, na nakakatugon sa mga pamantayan para sa iba't ibang aplikasyon sa industriya, paggawa ng alahas, at pamumuhunan.

IV. Mga aplikasyon para sa Pagsasaalang-alang sa Kaligtasan at Pangkapaligiran

A. Kaligtasan ng Manggagawa

Dahil sa matinding toxicity ng sodium cyanide, ang pagtiyak sa kaligtasan ng mga manggagawa ay pinakamahalaga. Ang mga manggagawang kasangkot sa proseso ng pagmimina ng ginto gamit ang sodium cyanide ay dapat bigyan ng komprehensibong pagsasanay sa kaligtasan. Kailangan nilang maging bihasa sa paghawak ng kemikal, pag-unawa sa mga potensyal na panganib nito, at pag-alam sa mga tamang pamamaraan ng emergency. Ang personal protective equipment (PPE) ay hindi mapag-usapan. Ang mga manggagawa ay dapat magsuot ng impermeable na guwantes upang maiwasan ang pagkakadikit sa balat, mga salaming de kolor para protektahan ang kanilang mga mata, at mga respirator upang maiwasan ang paglanghap ng anumang posibleng mailabas na cyanide gas. Bilang karagdagan, ang mga mahigpit na protocol sa kaligtasan ay dapat na nasa lugar. Halimbawa, ang mga lugar ng trabaho ay dapat na maayos na maaliwalas upang mabawasan ang konsentrasyon ng anumang airborne cyanide. Dapat ding pagbawalan ang mga manggagawa sa pagkain, pag-inom, o paninigarilyo sa mga lugar kung saan naroroon ang sodium cyanide upang maiwasan ang aksidenteng paglunok. Ang mga regular na medikal na check-up ay dapat na mandatory upang masubaybayan ang kalusugan ng mga manggagawa, lalo na ang mga direktang humahawak ng kemikal, upang makita ang anumang maagang mga palatandaan ng pagkakalantad ng cyanide.

B. Epekto sa Kapaligiran

Ang paggamit ng sodium cyanide sa pagmimina ng ginto ay nagpapataas din ng mga makabuluhang alalahanin sa kapaligiran. Pagkatapos ng proseso ng pagkuha ng ginto, ang natitirang mga materyales sa basura, na kilala bilang Mga tailing ng cyanide, naglalaman ng natitirang cyanide. Kung hindi maayos na pinamamahalaan, ang mga tailing na ito ay maaaring magdulot ng matinding banta sa kapaligiran. Ang cyanide ay maaaring tumagas sa lupa at tubig sa lupa, na nakakahawa sa mga pinagmumulan ng tubig at nakakasira ng buhay sa tubig. Sa ibabaw ng tubig, kahit na ang maliit na halaga ng cyanide ay maaaring makagambala sa balanse ng ekolohiya, na humahantong sa pagpatay ng mga isda at iba pang negatibong epekto sa biodiversity. Upang mapagaan ang mga panganib na ito sa kapaligiran, ang mga kumpanya ng pagmimina ay dapat magpatupad ng matatag na mga diskarte sa pamamahala sa kapaligiran. Ang isang diskarte ay ang paggamot sa mga cyanide tailing upang mabawasan ang nilalaman ng cyanide sa mga ligtas na antas. Ito ay maaaring magsama ng mga proseso ng kemikal na paggamot, tulad ng oksihenasyon o mga pamamaraan ng pag-ulan, upang i-convert ang nakakalason na cyanide sa hindi gaanong mapanganib na mga compound. Ang isa pang mahalagang panukala ay ang wastong pagtatapon at paglalagay ng mga ginagamot na tailing. Ang mga ligtas na landfill o tailing pond na may naaangkop na mga liner ay maaaring maiwasan ang pagtagas ng anumang natitirang mga contaminant sa kapaligiran. Bukod pa rito, ang patuloy na pagsubaybay sa nakapaligid na kapaligiran, kabilang ang kalidad ng tubig at mga kondisyon ng lupa, ay mahalaga upang matukoy nang maaga ang anumang potensyal na pinsala sa kapaligiran at agad na maisagawa ang pagwawasto.

V. Konklusyon

Ang sodium cyanide ay hindi maikakaila na isang mahalagang kemikal sa modernong pagmimina ng ginto, na nagbibigay-daan sa pagkuha ng ginto mula sa mga ores na may mababang nilalaman ng ginto. Ito ang naging pundasyon ng ginto Industriya ng pagmimina sa loob ng mga dekada, pinadali ang produksyon ng ginto na nagpapasigla sa iba't ibang industriya, mula sa paggawa ng alahas hanggang sa mga high-tech na aplikasyon. Gayunpaman, ang paggamit nito ay nangangailangan ng lubos na pansin sa kaligtasan at pangangalaga sa kapaligiran. Ang mga kumpanya ng pagmimina ay dapat mamuhunan sa makabagong kagamitang pangkaligtasan, magbigay ng komprehensibong pagsasanay sa mga manggagawa, at magpatupad ng mahigpit na mga protocol sa kaligtasan upang pangalagaan ang mga buhay. Kasabay nito, mayroon silang moral at legal na obligasyon na pamahalaan ang epekto sa kapaligiran, pagtrato sa mga cyanide tailing nang responsable at pagsubaybay sa ecosystem upang maiwasan ang pangmatagalang pinsala. Sa pag-unlad ng teknolohiya, dapat magpatuloy ang pagsasaliksik sa mas ligtas at mas nakaka-environmental na mga alternatibo sa sodium cyanide. Sa pamamagitan lamang ng pagkakaroon ng balanse sa pagitan ng mahusay na pagkuha ng ginto, kaligtasan ng manggagawa, at pangangasiwa sa kapaligiran maaari ang industriya ng pagmimina ng ginto na umunlad nang matatag sa hinaharap.