Цианирование
ЦИАНИРОВАНИЕ (а. cyaniding, cyanidation; н. Cyanidlaugung; ф. cyanuration; и. cianuracion) — способ извлечения (выщелачивания) металлов (главным образом золота и серебра) из сравнительно бедных, тонковкрапленных руд, хвостов и других продуктов обогащения, основанный на селективном растворении металлов в слабых растворах цианидов (NaCN, Ca(CN)2, KCN) и последующем осаждении их из растворов на цинковой пыли, ионитах, активированном угле.
Избирательность растворения достигается низкой концентрацией раствора (0,03-0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует с другими компонентами руды. Растворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода, повышение концентрации кислорода интенсифицирует процесс. Цианирование ведётся в щелочной среде, т.к. гидролиз цианида (CN-+H2О=HCN+OH-) приводит к образованию сильнолетучей синильной кислоты, а также нерастворимого AuCN. Скорость растворения золота возрастает с увеличением концентрации ионов CN и кислорода, при их соотношении, близком к 6. При растворимости кислорода в воде около 8 мг/л, это соответствует концентрации KCN, близкой к 0,01%. В основе теории процесса цианироваия лежат закономерности кинетики растворения на неоднородной поверхности (при катодной деполяризации кислородом) и диффузионного растворения металлов (при одновременной диффузии цианида и кислорода).
Преимуществами процесса цианирования является его селективность по отношению к золоту, серебру и другим благородным металлам, сравнительно небольшие расходы цианидов (0,2-0,5 кг/т руды), нахождение золота, серебра в виде анионных комплексов, легко отделяемых от катионных примесей на ионообменных сорбентах. He требуется дорогостоящего кислотостойкого оборудования; температуры проведения процесса обычные.
Реклама
Для удаления летучих примесей (сера, сурьма, мышьяк, висмут, ртуть и др.), а также органических веществ чаще всего перед цианированием применяется обжиг. Сульфиды иногда удаляют предварительной щелочной обработкой либо окислением сульфидов до сульфатов перманганатом калия. В зависимости от вкрапленности металлов цианирование при тонком измельчении проводят в аппаратах с пневматическим перемешиванием (пачуки), при грубом помоле — в механических реакторах. Цианирование тонкодроблёной руды (6-12 мм) производится при её достаточной пористости в перколяторах. Крупнокусковая руда выщелачивается в кучах и отвалах (особенно характерно для США). Цианирование золотоурановых руд проводится в сочетании с сернокислотным выщелачиванием урана (ЮАР).
Высокопробное золото выщелачивается хорошо, а наиболее трудно — медистое золото и теллуриды золота. Соли Pb, Bi, Hg, Te ускоряют цианирование. Затрудняют процесс сульфиды, а также ионы меди, цинка, железа. Сульфиды образуют роданиды, инертные по отношению к золоту, медь и цинк — растворимые цианиды и плёнки нерастворимых соединений на золоте. Такие же нерастворимые плёнки даёт Pb(CN)2, ксантогенаты золота, пероксиды кальция.
Крупное золото плохо цианируется, для его извлечения в цикле измельчения используются гравитационные методы (отсадка, центробежные аппараты) с последующей амальгамацией либо цианированием гравитационных концентратов. Кроме сорбции на анионитах для извлечения золота из растворов применяют осаждение (цементацию) цинковой пылью и активированным углём. Платиновые металлы отделяют от золота при его электролизе (платина и палладий концентрируются в электролите, родий, иридий, рутений — в анодных шламах).
При рудоподготовке широко применяют самоизмельчение руды и совмещение измельчения с ционированием, цианирования — с сорбцией (сорбционное выщелачивание).
Теоретические основы цианирования заложены шведским химиком К. В. Шееле (1783) и русским учёным П. Р. Багратионом (1843). Исследования растворения золота и серебра в цианистых растворах дополнили немецкий учёный Ф. К. Эльснер (1846), английский учёный М. Фарадей (1856). В производственную практику цианирование вошло в начале 90-х гг. 19 в. (патенты Дж. Мак-Артура и братьев Р. и У. Форрест, Великобритания, 1887 и 1888). Развитие процесса цианирования, особенно в части замены цианидов менее ядовитыми тиомочевиной и полисульфидами аммония, разработано советскими учёными И. Н. Плаксиным, И. А. Каковским и др.
