Цианирование

Цианирование, процесс извлечения золота и серебра из руд путем растворения этих металлов в растворах цианистых щелочей. Растворение золота (или серебра) рассматривается как результат действия электрич. пары, образованной частицей золота и тем минералом“ в который она вкраплена (пирит, лимонит и др.), или примесями других металлов, входящих в состав зерен самородного золота, к-рое образует анодные участки пары. Пленка водорода поляризует катод, и дальнейший процесс растворения золота может успешно идти лишь при условии введения кйслорода, к-рый, связывая и удаляя водород, является деполяризатором. Для ускорения процесса Ц. иногда пользуются другими бкислйтелямц (BrCN, Ва0₂, Na₂0₂, Рb0₂ и др.).

Влияние концентрации цианистого раствора на скорость растворения золота было установлено в цервые годы практич. применения цианистого процесса. Мак Лорен нашел, что в чистых цианистых растворах скорость растворения растет не в прямом отношении к концентрации; кривая, выражающая этот закон, после быстрого подъема (при концентрации до 0,25% KCN) практически достигает максимума и при более высоких концентрациях рас-лет весьма медленно. Причина логарифмич. зависимости растворения золота от концентрации м. б. установлена на основании электротехнических свойств золота. Исходя из ф-лы Нернста (смотрите Потенциал электродный) <6=0,058 [п · In Р/р (где е—электродный потенциал в V, п—валентность иона, Р—электроли-тич. упругость растворения металла, р—осмо-тич. давление ионов данного металла в растворе), можно показать, что упругость растворения золота в цианистых растворах м. б. выражена при помощи электрохимия, потенциала золота сл. обр.: е=ε₀+2·0,058 In [KCN]— -0,058 In [KAu(CN)₂], причем выражения в скобках выражают степень концентрации солей в %. Из последнего ясно, что потенциал золота по отношению к своим ионам растет [при приблизительно постоянной концентрации цианистого калия (натрия)] с логарифмом концентрации цианида. На скорость растворения влияет также ряд других причин и прежде всего наличие в руде минеральных составляющих с более низким потенциалом. Низший предел защитной щелочи в цианистых растворах м. б. установлен из ур-ия равновесия для условий гидролиза цианистой щелочи

2,54.10-6. [KCN]

[КОН+α] ’

ΓΗ0Ν]=

где а—концентрация защитной щелочи. Концентрация а, равная 0,008%, ограничивает гидролиз до 1,2%; 0,0035%—до 2%. Обычно применяемые более высокие концентрации (защитной) щелочи вызываются необходимостью: 1) нейтрализовать к-ты, содержащиеся в руде или образующиеся во время обработки; 2) коагулировать коллоидный ил для облегчения условий отстаивания и фильтрации. В настоящее время в практике Ц. цианистый калий (KCN) не употребляется в качестве растворителя; его заменил цианистый натрий (NaCN).

Взаимодействие цианистых растворов с составными частями ру-д ы. Свободная сера, получающаяся от частичного окисления пирита, или сера из тиосульфа-тов, образующихся при действии извести или едкого натра на руду, содержащую сульфиды, реагирует с образованием цианида: S+NaCN=NaCNS.

В случае марказита (на пирит цианистый раствор действует очень слабо) возможна реакция: FeS₂+NaCN=FeS+NaCNS.

Теллуриды золота и серебра (если только они не измельчены исключительно тонко—300 меш) слабо растворяются в цианистых растворах; действие последних на селениды серебра происходит весьма медленно. На основании химич. эквивалентов можно вычислить, что 1 иг NaCN оказывается достаточным для растворения 1,1 килограмм Ag или 2 килограмма Au; 1 килограмм Zn—для осаждения 3,3 килограмма Ag или 6 килограмм Au; грамм металлич. серебра требует в 1,8 раза больше каждого реагента, чем“г золота, а на единицу стоимости (рубль) серебра (при обычной оценке содержания) расходуется в 40—60 раз больше, чем на рубль золота. На практике разница даже больше, т. к. серебро часто встречается в виде сульфида, длй которого необходим более крепкий цианистый раствор. Но хлорид серебра растворяется быстро и с небольшим расходом цианистого натра. В одинаковых условиях металлическое серебро растворяется приблизительно вдвое медленнее золота. Золото, не содержащее серебра, растворяется труднее, чем золото в сплаве с серебром. При данном %-ном содержании NaCN золото растворяется медленнее в плотной иловой пульпе, чем в разбавленной; то же самое относится к серебру, к кислороду и к таким солям, как NaCN.

Причины химического характера, обусловливающие расход цианистого натрия, следующие. 1) Гидролиз NaCN + H₂O=Na0H + + HCN (в ясно щелочных растворах это явление незаметно). 2) Разложение NaCN к-тами, образующимися вследствие окисления колчеданов, и углекислотой, содержащейся в воздухе, продуваемом при агитации растворов, 2NaCN+H₂S0₄=Na₂S0₄-f2HCN, 2NaCN+C0₂+H₂0=Na₂C0₈+2HCN.

3) Окисление кислородом воздуха с образованием цианистых и других соединений, неспособных растворять металлы,

NaCN+0=NaCNO.

Образующиеся соли циановой кислоты легко разлагаются водой:

2NaCN0-b4H₂0=Na₂C0₃-b(NH4)2C0₈.

Таким же образом действуют на цианистый рас-

твор все окислители. 4) Образование целого ряда соединений при действии цианистого раствора на нек-рые составные части руды (соли закисного железа^, соединения меди и серы). В целях уменьшения расхода цианистого натра, происходящего от химии, причин, производят предварительную промывку рудного материала водой, к-той или аммиаком.

Разновидностью Ц. является б р о м о ц и а-ниров а н и е, где в процессе Ц. употребляется смесь цианистой щелочи и бромциана (как сильного окислителя). Бромоцианирование применяется в случае извлечения золота из теллуристых и сульфотеллуристых руд, при к-рьгх Ц. дает низкое извлечение. В случае многократного употребления цианистых растворов в последних происходит накопление примесей, что ведет к понижению их активности в отношении извлечения зелота и серебра. Это явление названо нами утомлен и е м цианистых растворов. Явление утомления особенно заметно в случае накопления в растворе •меди и цинка. Это явление повидимому связано с поверхностным изменением частиц золота и серебра, приводящим к понижению упругости растворения данных металлов в цианистых растворах. Об осаждении золота и ссрэбра из цианистых растворов см. Золото, Металлургия золота.

Лит.: Плаксин И., Обработка золотых руд,

М.—Л., 1932; Моатович В., Цианирование, Томск, 1923; его же, Цианирование теллуридов золота, Томск, 1923; Гамильтон Э., Руководство по цианированию золотых и серебряных руд, пер. с англ., М.— Л., 1932; Rose F., The Metallurgy of Gold, 6 ed., L., 1915; Starwood W., Hydrometallurgy of Gobi a. Silver, в книге: Liddell D., Handbook of Non-

Ferrous Metallurgy, N. Y., 1926; A Textbook of Rand Metallurgical Practice, v. 1, 3 ed., L., 1926, v. 2, 2 ed., 1919; Hamilton E., Manual of Cyanidation, N. Y., 1920; Julian H., Smart E., Allen A., Cyaniding Gold a. Silver Ores, 3 ed., L., 1921; Clennel J., Chemistry of Cyanide Solution, N. Y., 1910; L e а у e r E. a. Woolf J., Effect of Copper a. Zinc in Cyanidation with Sulphide Acid Precipitation, «American Institute of Mining a. Metallurgical Engineers», Techn. Publ., 1929, 250; H a 1 f e r d a h 1 A., Treating Cupriferous Precious Metal Ores by the Cyanide Process, «Engineering a. Mining Journal», N. Y., 1929, v. Ш; Meyer II., fiber die Wirksamkeit d. Arbeitslosungen im Cyanidprozess, «Me-tall u. Erz», Halle a/S., 1931, 11. И. Плаксин.