Amoni thioxyanat - NH4CNS - Tính chất lý hóa và ứng dụng trong công nghiệp

Tính chất lý hóa học của NH₄SCN (Ammonium thiocyanate)

Tính chất vật lý:

• Công thức phân tử: NH₄SCN
• Khối lượng phân tử: 76.12 g/mol
• Dạng: Tinh thể không màu, dễ tan trong nước
• Độ tan: Rất cao trong nước (128 g/100mL ở 0°C, 220 g/100mL ở 25°C)
• Điểm nóng chây: 149.6°C
• Phân hủy ở nhiệt độ cao thành các sản phẩm khác nhau

Tính chất hóa học:

• Là muối của axit yếu (HSCN) và bazơ yếu (NH₃)
• pH dung dịch: Khoảng 4.5-6.0 (acid yếu)
• Khả năng tạo phức mạnh với nhiều ion kim loại
• Bền trong môi trường trung tính và acid nhẹ
• Phân hủy trong môi trường kiềm mạnh

Ứng dụng trong công nghiệp

Ngành dệt nhuộm:

• Chất trợ nhuộm và định hình trong sản xuất sợi acrylic
• Nồng độ: 20-50 g/L

Ngành nhiếp ảnh:

• Chất định hình trong film và giấy ảnh
• Nồng độ: 50-100 g/L

  Ngành mạ điện:

  Phụ gia trong dung dịch mạ đồng và bạc
• Nồng độ: 5-15 g/L

• Phân tích hóa học:

• Thuốc thử định tính Fe³⁺ (phản ứng tạo màu đỏ máu)
• Nồng độ: 0.1-1.0 g/L

• Ứng dụng trong tách vàng từ quặng

  Cơ chế tách vàng: NH₄SCN hoạt động như một tác nhân tạo phức thay thế cho cyanide trong quá trình lưu hóa vàng:

  Au + 2NH₄SCN + ½O₂ + H₂O → NH₄[Au(SCN)₂] + NH₄OH

  Ưu điểm so với NaCN:

• Độc tính thấp hơn đáng kể
• Dễ xử lý chất thải
• Ít tác động môi trường
• Hiệu quả tương đương trong nhiều loại quặng

  Quy trình tách vàng:

  Giai đoạn chuẩn bị quặng:
  • Nghiền nhỏ quặng đến độ mịn 75-150 μm
  • Điều chỉnh pH = 9-10 bằng Ca(OH)₂
• Giai đoạn lưu hóa:
  • Nồng độ NH₄SCN: 2-5 g/L (tùy hàm lượng Au)
  • Thời gian: 24-48 giờ
  • pH duy trì: 9-10
  • Nhiệt độ: 25-35°C
  • Sục oxy: 8-12 mg/L
• Giai đoạn thu hồi:
  • Sử dụng than hoạt tính hoặc nhựa ion
  • Nồng độ dung dịch giàu: 0.5-2.0 g Au/L

• Liều lượng cụ thể cho các loại quặng:

• Quặng oxy hóa (free-milling): 1.5-3.0 g/L NH₄SCN
• Quặng sulfide: 3.0-5.0 g/L NH₄SCN
• Quặng chứa đồng cao: 4.0-6.0 g/L NH₄SCN
• Quặng chứa carbon: 2.0-4.0 g/L NH₄SCN

• Hiệu suất thu hồi:

• Quặng thường: 85-92%
• Quặng phức tạp: 75-85%

Lưu ý quan trọng:

• Cần kiểm soát chặt chẽ pH và nồng độ oxy
• Thời gian lưu hóa tối ưu phụ thuộc vào khoáng học quặng
• Chi phí cao hơn cyanide khoảng 15-25%
• Cần hệ thống thu hồi NH₄SCN để giảm chi phí vận hành

  Kết luận

  NH₄SCN là hợp chất linh hoạt trong công nghiệp và luyện kim, đặc biệt là tách vàng thân thiện môi trường hơn cyanua. Tuy nhiên, cần tối ưu hóa điều kiện phản ứng (nhiệt độ, pH, chất oxy hóa) để đạt hiệu suất cao.