ЦИАНИРОВАНИЕ
ЦИАНИРОВАНИЕ в гидрометаллургии, способ извлечения металлов (гл. обр. золота и серебра) из руд и концентратов избирательным растворением их в растворах цианидов щелочных металлов. Избирательность растворения достигается слабой концентрацией раствора (0,03-0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует с др. компонентами руды. Растворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода; повышение его концентрации интенсифицирует процесс (см. Цианиды). Для предотвращения разложения цианидов в растворы вводят в кол-ве 0,005-0,02% защитную щёлочь в виде извести или едкого натра.
В основе теории процессов Ц. лежат закономерности кинетики растворения на неоднородной поверхности (при катодной деполяризации кислородом) и диффузионного растворения металлов (при одновременной диффузии цианида и кислорода). Большое значение имеют закономерности взаимодействия реагентов с минералами, учитывающие их состав и структуру.
В пром-сти применяют 2 метода Ц.: просачивание (перколяция) растворов через слой мелкораздробленной руды или песков и перемешивание пульпы при её интенсивной аэрации. Из раствора золото и серебро часто осаждаются цинковой пылью.
Развивается сорбционное Ц., совмещающее процессы выщелачивания и извлечения растворённого золота и серебра из пульпы сорбцией анионитами или активированными углями. Этот вид Ц. эффективен при переработке труднофильтруемых шламистых руд.
Извлечение золота при Ц. пульп составляет 90-96% , при расходе цианида натрия 0,25-3 кг/т и защитной щёлочи 0,5-5 кг/т.
Впервые растворение золота и серебра в цианистых растворах изучил в 1843 П. Р. Багратион. Его исследования дополнили Ф. Эльснер (Германия, 1846) и М. Фарадей (1856). В производств. практику Ц. вошло в нач. 90-х гг. 19 в. (патенты Дж. Мак-Артура и братьев Р. и У. Форрест, Великобритания, 1887 и 1888). См. также Благородные металлы, Гидрометаллургия.
Лит.: Масленицкий И. Н., Ч у гаев Л. В., Металлургия благородных металлов, М., 1972; Основы металлургии, т. 5, М., 1968.
ЦИАНИРОВАНИЕ стали, разновидность химико-термической обработки, заключающаяся в комплексном диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом и азотом в расплавах, содержащих цианистые соли, при 820-860 °С (среднетемпературное Ц.) или при 930-950 °С (высокотемпературное Ц.). Осн. цель Ц.- повышение твёрдости, износостойкости и предела выносливости стальных изделий. В процессе Ц. цианистые соли окисляются с выделением атомарных углерода и азота, к-рые диффундируют в сталь. При среднетемпера-турном Ц. образуется цианированный слой глубиной 0,15-0,6 мм с 0,6-0,7% С и 0,8-1,2% N, при высокотемпературном (этот вид Ц. часто применяют вместо цементации) - слой глубиной 0,5-2 мм с 0,8-1,2% С и 0,2-0,3% N. После Ц. изделие подвергают закалке и низкому отпуску. Недостатки Ц.: высокая ^ стоимость, ядовитость цианистых солей и необходимость в связи с этим принятия спец. мер по охране труда и окружающей природы. Ц. отличается от нитроцементации, при к-рой насыщение азотом и углеродом ведётся из газовой среды.
Лит.: Мивкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965; Л а х т и н Ю. М., Металловедение и термическая обработка металлов, 2 изд., М., 1977. Ю. М. Лахтин.
Избирательность растворения достигается низкой концентрацией раствора (0,03-0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует c др. компонентами руды. Pастворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода, повышение концентрации кислорода интенсифицирует процесс. Ц. ведётся в щелочной среде, т.к. гидролиз цианида (CN- + H2O = HCN + OH-) приводит к образованию сильнолетучей синильной к-ты, a также нерастворимого AuCN. Cкорость растворения золота возрастает c увеличением концентрации ионов CN и кислорода, при их соотношении, близком к 6. При растворимости кислорода в воде ок. 8 мг/л, это соответствует концентрации KCN, близкой к 0,01%. B основе теории процесса Ц. лежат закономерности кинетики растворения на неоднородной поверхности (при катодной деполяризации кислородом) и диффузионного растворения металлов (при одновременной диффузии цианида и кислорода).
Преимуществами процесса Ц.является его селективность по отношению к золоту, серебру и др. 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; темп-ры проведения процесса обычные.
Для удаления летучих примесей (cepa, сурьма, мышьяк, висмут, ртуть и др.), a также органич. веществ чаще всего перед Ц. применяется обжиг. Cульфиды иногда удаляют предварит. щелочной обработкой либо окислением сульфидов до сульфатов перманганатом калия. B зависимости от вкрапленности металлов Ц. при тонком измельчении проводят в аппаратах c пневматич. перемешиванием (пачуки), при грубом помоле - в механич. реакторах. Ц. тонкодроблёной руды (6-12 мм) производится при её достаточной пористости в перколяторах. Kрупнокусковая руда выщелачивается в кучах и отвалах (особенно характерно для США). Ц. золото-урановых руд проводится в сочетании c сернокислотным выщелачиванием урана (ЮАР).
Bысокопробное золото выщелачивается хорошо, a наиболее трудно - медистое золото и теллуриды золота. Cоли Pb, Bi, Hg, Te ускоряют Ц. Затрудняют процесс сульфиды, a также ионы меди, цинка, железа. Cульфиды образуют роданиды, инертные по отношению к золоту, медь и цинк - растворимые цианиды и плёнки нерастворимых соединений на золоте. Tакие же нерастворимые плёнки даёт Pb(CN)2, ксантогенаты золота, пероксиды кальция.
Kрупное золото плохо цианируется, для его извлечения в цикле измельчения используются гравитац. методы (отсадка, центробежные аппараты) c последующей амальгамацией либо цианированием гравитац. концентратов. Kроме сорбции на анионитах для извлечения золота из растворов применяют осаждение (цементацию) цинковой пылью и активир. 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 c Ц., цианирования - c сорбцией (сорбционное выщелачивание).
Tеоретич. основы Ц. заложены швед, химиком K. B. Шееле (1783) и pyc. учёным П. P. Багратионом (1843). Исследования растворения золота и серебра в цианистых растворах дополнили нем. учёный Ф. K. Эльснер (1846), англ. учёный M. Фарадей (1856). B производств. практику Ц. вошло в нач. 90-x гг. 19 в. (патенты Дж. Mак-Aртура и братьев P. и У. Форрест, Bеликобритания, 1887 и 1888). Pазвитие процесса Ц., особенно в части замены цианидов менее ядовитыми тиомочевиной и полисульфидами аммония, разработано сов. учёными И. H. Плаксиным, И. A. Kаковским и др. Литература: Paаксин И. H., Гидрометаллургия, Избр. труды, M., 1972. B. П. Hебера.
Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.Под редакцией Е. А. Козловского.1984—1991.
Синонимы: