Авоий ва Олмалиқ кон-металлургия комбинатлари

Цианлаш жараёнининг физик - кимёвий асослари

Гравитация ва амальгамация усуллари билан руда таркибидаги йирик заррачали олтин ажратиб олинади. Лекин, купчилик олтинли рудаларнинг таркибида йирик олтин зарралари билан бир каторда майда заррачали олтин кам учрайдики уларни юқоридаги усуллар билан ажратиб олиш мумкин эмас. Шунинг учун гравитацион бойитиш қолдуқлари ва амальгамациянинг майда олтин заррачаларини ажратишнинг асосий усули цианлаш ҳисобланади.

Бу жараённинг мохияти шундан иборатки, нодир металлар ишқорий ва ишқорий-ер металлари цианидларининг суюлтирилган эpитмaлapидa KCN, Cа(CN)₂, Nа CN ҳаво кислороди иштирокида танлаб эритилади. Эритмага утган олтин ва кумуш металл холдага рух билан чуктирилади ёки ион алмашувчи скола, активланган кўмирга юттирилади.
Цианид ионларининг концентрацияси юқори бўлиб, цианид ионларининг диффузия тезлиги хам катта бўлганида, эришнинг энг секин кетадиган боскичи эриган кислород молекулаларининг деффузияси ҳисобланади. Цианли ионларининг концентрацияси паст бўлганда уларнинг диффузияланиш тезлиги кислород диффузиясига нисбатаа кам булади ва жараённинг тезлига бу ионларни метал юзасига етказиш билан чегаралакади.
Деффузия тезлиги аралаштириш тезлига ортиши бидан ортади. Шунинг учун, жадал аралаштириб туриб, эриш тезлигини ошириш мумкин. Бу мухим хулоса юқори даражада аралаштиришни таъминловчи аппаратлар куллаб, олтинли рудаларни танлаб эритиш амалиётида кенг ишлатилмокда. Цианиднинг оптимл концентрацияси танлаётганда унинг миқдори эритмада Кислороднинг кокцентрацияси билан боглиқлигини ҳисобга олиш керак. 15⁰С харроратли ва кислороднинг парциал босими 0,021 МПа бўлганда кислороднинг эрувчанлиги 0,314,10 моль/см³, шунинг учун цианиднинг оптималь конценграцияси 0,01% NaCN. Амалда эса циалаш эритмаларнинг бир мунча кучлироқ (0.02-0.05%) эритмалари ишлатилади. Бу ҳолатда цианли эритмзларда уларни эритувчанлик қобилиятики сусайтирувчи бир канча кушимчаларнинг мавжуд булиши билан тушунтирилади. Куп холларда олтинли рудалар тартибида йулдош минераллар хам булиб, улар сезиларли тезликда оксидланишга қодир ва бунинг натижасида эриган кислороднинг айрим кисми ёнбош реакциялар учун бехуда сарфланади. Бу ҳолда эритма етарли даражада аралаштирилмаса, цианли эратмадаги кислороднинг миқдори берилган парциаль босим ва хароратда муяозанат холатидагиан кичик бўлади.
Нодир металларнинг цианга эритмада эриши харорат кутарилиши билан бир мунча ошиди. Тадкиқотларнинг курсатиши бўйича, танлаб эритиш хароратнинг ортиши билан йулдош минералларнинг хам цианли эритмада; билан таъсирлашиш реакцияларининг тезлиги ортади. Шу билан бир каторда, юкори хароратда цианли эритмаларнинг гедролизи хамда уларшанг аммиак ва чумоли кислотаси тузлари хосил қилиб ажралиши кучаяди.
Шунинг учун амалда цианли эритмалар фақат қиш фаслида бироз иситилиб, 15-20 ⁰С ли хароратушлаб турилади.
Цианлаш тезлигини белгиловчи асосий омиллардан яна бир нодир металлар заррачаларининг катталигидир. Йирик олтин заррачаларининг солиштирма юзаси майда олтин заррачалариникига нисбатан кичик бўлгани учун улар секинроқ эрийдилар.Йикир олтин заррачаларининг тўлиқ эриши жуда узоқ вақт давом этади ва олтинни цианлаш орқали ажратиб олиш ўз ўзини қопламайди.
Янчиш жараёнида юқори боғланувчанликка эга бўлган олтин заррачаларининг ўлчами ўзгармайди. Шунинг учун олтин саралаш фабрикаларининг технологик схемаларида йирик олтин заррачалари цианлашдан олдин гравитацион ёки амальгамация усулида ажратиб олинади. Заррачанинг солиштирма юзаси фақат унунг ўлчами билан эмас, балки шакли билан хам аниқланади. Шунинг учун олтин заррачаларнинг шакли хам цианлаш тезлигига таъсир қилади.
Цианлашда олтин ва кумуш хаво кислороди билан Me (+1) валентгача оксидланади ва комплекс анион холида кетма-кет киладиган иккита реакция билан белгилалади:
Оксидловчи сифатида қулланиладаган купчилик оксидловчиларнинг оксидланиш потенциали анча паст булиб, улар олтинни оксидлай олмайди.
Цианли эритмалар ишқорий хусусиятга эга. Ишқорнй мухитда гидрометаллургияда кенг таркалган ва кулай хисобланган оксидловчи кислород олтинга нисбатан паст оксидланиш потенциялига эга.
Кислороднинг водород пероксидгача кайтарилишидаги оксидланиш потенциали ва водород пероксидининг гидроксил ионларигача кайтарилишдаги оксидланиш потенциали.
Уларнинг барчаси метал холидаги олтинни оксидлаб, Au+ катиони холида эритмага ўтказишга қодир эмас.
Лекин, Нернст тенгламасига кўра, металнинг унинг тузи эритмасидаги потенциали бу метал ионларининг активлигига боғлиқ:
Ционид ионлари Au+ катионларини мустахкам комплексга боғлаб, олтиннинг оксидланиш потенциалини кескин пасайтиради, хамда унинг кислород билан оксидланиб, комплекс анион [Au(CN)] холида эритмага ўтказиш учун термодинамик шароит яратади.