Цианирование в золотодобыче¶

Цианирование в золотодобыче — гидрометаллургический процесс извлечения золота из руд и концентратов путём его растворения в растворах цианидов щелочных металлов (чаще всего цианида натрия NaCN) с последующим осаждением металла из раствора. Метод основан на способности золота в присутствии кислорода образовывать растворимые комплексные цианиды, что позволяет переводить металл из твёрдой фазы в раствор и отделять его от пустой породы. Цианирование остаётся наиболее распространённой промышленной технологией извлечения золота из коренных руд благодаря высокой степени извлечения (до 90–98 %).

¶Химические основы

Растворение золота в цианидных растворах описывается реакцией Элснера:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Ключевые условия процесса — наличие растворённого кислорода и поддержание pH в щелочной области (обычно 10–11), что предотвращает разложение цианида и образование летучего токсичного циановодорода HCN. В качестве защитной щёлочи применяют известь или гидроксид натрия.

¶История

Растворяющее действие цианидов на золото обнаружил в 1783 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Промышленное применение метода связано с работами шотландских химиков Джона Стюарта Макартура и братьев Роберта и Уильяма Форрестов, запатентовавших процесс в 1887 году. Первый завод цианирования запущен в 1889 году в Южной Африке (рудник Кроун), после чего технология быстро вытеснила более раннее хлорирование и распространилась по всему миру.

¶Технологические схемы

Для упорных руд, в которых золото заключено в сульфидной матрице, применяют предварительное окисление — обжиг, автоклавное или бактериальное (биоокисление).

¶Извлечение золота из растворов

Наиболее распространён способ осаждения цинком (процесс Меррилла — Кроу), при котором золото восстанавливается из цианидного комплекса:

2[Au(CN)₂]⁻ + Zn → [Zn(CN)₄]²⁻ + 2Au

Также применяют сорбцию на активированном угле (уголь в пульпе CIP, уголь в колонне CIL) и ионообменных смолах, электролиз и цементацию.

¶Воздействие на окружающую среду

Цианиды высокотоксичны для живых организмов. Крупные аварии с разливом цианидсодержащих растворов (например, на руднике Бая-Маре в Румынии в 2000 году) привели к загрязнению рек и массовой гибели рыбы. В ответ на это в 2000-х годах разработан Международный кодекс управления цианидами (ICMC), регулирующий обращение с реагентом. Отработанные растворы обезвреживают химическим окислением (хлорирование, перекись водорода, диоксид серы), а также естественным разложением в прудах-накопителях.

¶Альтернативы и перспективы

Из-за токсичности цианидов ведутся разработки альтернативных реагентов — тиосульфатных, тиомочевинных, глициновых и хлоридных схем выщелачивания. Однако по совокупности экономических и технологических показателей цианирование пока сохраняет доминирующее положение в мировой золотодобыче.