Nguyên lý của Natri Xyanua trong Quy trình Carbon-in-Pulp để Chiết xuất Vàng

Giới thiệu

Quy trình cacbon trong bột giấy (CIP) là một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác vàng để chiết xuất vàng từ quặng. Natri xyanua đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Bài viết này đi sâu vào các nguyên tắc chi tiết về cách Natri xyanua chức năng trong quá trình CIP cho Khai thác vàng.

Phản ứng xyanua hóa: Nền tảng của sự hòa tan vàng

1. Cơ chế phản ứng hóa học

Natri xyanua (NaCN) là một hợp chất có khả năng phản ứng cao. Khi tiếp xúc với oxy, nó phản ứng với vàng có trong quặng. Phản ứng chuyển đổi vàng không hòa tan trong quặng thành dạng hòa tan bằng cách tạo ra một phức chất ổn định với vàng. Bước phức hợp này rất cần thiết vì nó cho phép vàng được tách ra khỏi các phần rắn của quặng.

2. Vai trò của oxy

Oxy là thành phần quan trọng trong Phản ứng xyanua hóa, hoạt động như một chất oxy hóa giúp phân hủy vàng. Nếu không có oxy, phản ứng giữa các ion vàng và xyanua sẽ diễn ra chậm như sên. Oxy cung cấp các điều kiện cần thiết để hình thành phức hợp vàng-xyanua. Trong các ứng dụng công nghiệp, không khí thường được sục qua dung dịch xyanua để đảm bảo cung cấp đủ oxy. Lượng oxy trong dung dịch ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hòa tan vàng.

3. Kiểm soát pH

Mức pH của dung dịch xyanua là một yếu tố quan trọng trong quá trình xyanua hóa. Natri xyanua, là muối của một axit yếu và một bazơ mạnh, có thể bị thủy phân trong nước, có khả năng tạo thành hydro xyanua, một loại khí cực kỳ độc hại và dễ bay hơi. Để ngăn ngừa điều này, độ pH của dung dịch được duy trì cẩn thận ở mức cao, thường là khoảng 10 - 11. Độ pH cao này không chỉ ổn định dung dịch xyanua mà còn tối đa hóa hiệu quả hòa tan vàng. Ngoài ra, nó giúp giảm sự can thiệp từ các ion kim loại khác trong quặng có thể phản ứng với các ion xyanua và cản trở quá trình chiết xuất vàng.

Hấp phụ phức hợp xyanua vàng bằng than hoạt tính

1. Tính chất hấp phụ chọn lọc của than hoạt tính

Sau khi vàng được hòa tan trong dung dịch xyanua dưới dạng phức hợp, than hoạt tính được đưa vào bột giấy. Than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn và cấu trúc xốp, cho phép nó thu hút và giữ lại các phức hợp xyanua vàng một cách có chọn lọc. Các lỗ siêu nhỏ và lỗ trung bình bên trong than hoạt tính cung cấp nhiều vị trí để hấp phụ. Các phức hợp xyanua vàng được kéo đến các vị trí này thông qua nhiều lực khác nhau, bao gồm lực van der Waals và tương tác tĩnh điện.

2. Cơ chế hấp phụ

Quá trình hấp phụ các hợp chất vàng xyanua bằng than hoạt tính diễn ra theo nhiều bước. Đầu tiên, các hợp chất trong dung dịch di chuyển về phía bề mặt của than hoạt tính do sự khác biệt về nồng độ giữa dung dịch và bề mặt than. Khi đã ở bề mặt, các hợp chất bám vào các vị trí có sẵn. Cân bằng đạt được khi tốc độ các hợp chất được hấp phụ bằng tốc độ chúng được giải phóng. Ái lực cao của than hoạt tính đối với các hợp chất vàng xyanua cho phép tách vàng hiệu quả khỏi dung dịch, cô đặc vàng cho các bước thu hồi tiếp theo.

Giải hấp và thu hồi vàng từ than hoạt tính

1. Quá trình giải hấp

Sau khi than hoạt tính hấp thụ các hợp chất xyanua vàng và được nạp vàng, vàng cần được loại bỏ khỏi carbon để xử lý thêm. Một cách tiếp cận phổ biến là quy trình Zadra. Trong phương pháp này, carbon được nạp được xử lý bằng dung dịch nóng Natri Xyanua và natri hydroxit. Nhiệt độ và thành phần hóa học của dung dịch phá vỡ liên kết giữa các hợp chất vàng và than hoạt tính, khiến vàng được giải phóng trở lại dung dịch.

2. Thu hồi vàng từ dung dịch tách hấp thụ

Khi vàng trở lại dung dịch, có thể sử dụng một số kỹ thuật để thu hồi vàng. Một phương pháp phổ biến là mạ điện, trong đó dòng điện chạy qua dung dịch để lắng đọng vàng kim loại lên catốt. Một phương pháp khác là kết tủa kẽm. Bột kẽm được thêm vào dung dịch và thông qua phản ứng oxy hóa khử, kẽm đẩy vàng ra khỏi phức hợp xyanua vàng, cho phép vàng kết tủa được tách ra khỏi dung dịch bằng cách lọc hoặc các phương pháp tách khác.

Kết luận

Natri xyanua là một phần không thể thiếu của quá trình cacbon trong bột giấy để chiết xuất vàng. Nó cho phép hòa tan vàng từ quặng bằng cách tạo thành các phức chất ổn định khi có oxy và trong điều kiện pH được kiểm soát. Các bước tiếp theo của quá trình hấp phụ bằng than hoạt tính, giải hấp phụ khỏi cacbon và thu hồi vàng đều dựa trên phản ứng ban đầu liên quan đến natri xyanua. Việc hiểu các nguyên tắc này là điều cần thiết để tối ưu hóa hiệu quả của quá trình khai thác vàng trong ngành khai thác mỏ, đồng thời đảm bảo an toàn và quản lý môi trường phù hợp do bản chất độc hại của natri xyanua.