Механизм действия средств выщелачивания золота основан на химическом комплексообразовании и окислительно-восстановительных реакциях. На примере цианидного метода цианид натрия (NaCN) реагирует с золотом в щелочном растворе (рН 10-11). Кислород действует как окислитель, окисляя элементарное золото (Au⁰) до Au⁺, которое затем соединяется с CN⁻, образуя стабильный дицианоалюминатный комплексный ион (Au(CN)₂⁻), растворяя таким образом золото. Формула реакции: 4Au + 8CN⁻ + O₂ + 2H₂O → 4Au(CN)₂⁻ + 4OH⁻. Нецианидные выщелачивающие агенты, такие как тиомочевина (CS(NH₂)₂), действуют синергетически с окислителями (такими как Fe³⁺ или H2O₂) в кислых условиях (pH 1-2), образуя комплекс Au(CS(NH₂)₂)₂⁺. Тиомочевина обладает преимуществами низкой токсичности и высокой скорости реакции, но она дороже.
Эффективность выщелачивания регулируется множеством факторов:
1. Концентрация окислителя: Достаточное количество кислорода или Fe³⁺ ускоряет окисление золота;
2. Значение pH: для предотвращения улетучивания HCN цианиду необходима щелочность, а для стабилизации комплекса тиомочевины требуется кислотность;
3. Температура: Умеренный нагрев (обычно 20-30 градусов) способствует кинетике реакции;
4. Характеристики руды. Инкапсулирование золота требует предварительной-окислительной обработки (например, обжига или био-окисления), чтобы обнажить частицы золота.
Кроме того, экологически чистые выщелачивающие агенты (такие как тиосульфаты и галогениды) могут заменить цианид посредством аналогичных механизмов комплексообразования, но условия необходимо оптимизировать, чтобы сбалансировать эффективность и экономичность.
