Кинетика выщелачивания золота и серебра

Скорость перехода в раствор золота, серебра, и примесей зависит от диффузии цианида и кислорода, которая должна быть не только быстрой, но и пропорциональной: избыток одного из реагентов не ускоряет нужных реакций и расходуется непроизводительно.

Попытки выщелачивания под давлением кислорода или с добавлением в раствор иных окислителей при соответствующем увеличении концентрации NaCN потерпели неудачу из-за повышенного растворения примесей, высокого расхода цианида и трудностей последующего осаждения благородных металлов.

Если все же допустить, что в отдельных случаях возможен и кинетический контроль скорости цианирования, в общем виде применения закона действующих масс следует записать:

υ = K1a8CN-[O2] — K2a4Au(CN)2-a4OH-

Из-за высокого показателя степени преобладающее значение имеет активность aCN-.

Путь кислорода воздуха к поверхности золотин труднее, чем у цианида: он должен преодолеть два межфазных раздела — воздух — раствор и раствор — твердое. Поверхность первого удается в известных пределах увеличивать диспергированием воздуха; однако это требует дополнительных затрат. Увеличение поверхности золотин возможно в малых пределах — только путем их большего раскрытия — устранением окружающих веществ. При мелком золоте это особенно трудно и дорого. Измельчение требует высоких расходов, кроме того мелкий материал плохо отделяется от раствора сгущением и фильтрацией. Нагревание как средство ускорения диффузии, помимо дополнительных расходов, нерационально из-за понижения растворимости кислорода и необходимости повышения щелочности, подавляющей более активный гидролиз.

Многолетняя практика цианирования во многом подтверждает справедливость термодинамических расчетов и условий, определяющих скорость выщелачивания.

На производстве теперь пользуются преимущественно цианистым натрием, а применявшийся ранее цианидкальция признан менее выгодным. Концентрация крепких растворов NaCN 0,03—0,06%, слабых 0,003—0,01%. Первая цифра соответствует 0,3—0,6 г/л, она в 3—6 раз выше теоретически получаемой соответствия растворимости кислорода, а последняя в жесткой местной воде часто в 3 раза ниже теоретической. Главный побочный расход NaCN, без участия кислорода связан с образованием SCN из дисперсной элементарной серы. Роданидные комплексы золота (I) и примесей сравнительно нестойки при избытке CN поэтому роданид — бесполезный балласт. Окисление его до (CNS)2маловероятно и он накапливается в растворе: элементарная сера всегда есть в руде, лежавшей на воздухе, и возникает от разложения сульфидов, по этим причинам затраты цианида могут быть высокими. Помимо того, цианид идет на образование комплексов при взаимодействии с пирротином, сульфидами меди, купритом, гидроокисями цинка, железа (II) и кераргиритом.

Кислород расходуется на окисление всех сульфидов. Бесполезные затраты его зависят, конечно, и от скорости действия, которая больше при рыхлых минералах типа марказита или пирротина. Из практики известно что все минералы железа и меди взаимодействуют с цианидом и кислородом, исключая халькопирит и хризаколлу. Особенно энергичны в этом сульфиды сурьмы и мышьяка, кроме арсенопирита, вероятно, переходящие преимущественно в оксисоли.

Защитная щелочь, которую добавляют главным образом в виде извести (0,03—0,01%), расходуется побочно на поглощение СО2 из воздуха, а больше того на нейтрализацию серной кислоты и реакции с ее солями, присутствующими в долго лежавших сульфидных рудах.

Общее извлечение благородных металлов в цианистые растворы зависит от состава сырья и условий его переработки, оно колеблется в широких пределах от 30 до 90%.

Статья на тему Кинетика выщелачивания золота и серебра