I. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA HỌC CỦA KSCN
| Thuộc tính | Thông tin kỹ thuật |
|---|---|
| Tên hóa học | Kali thiocyanat |
| Công thức | KSCN |
| Khối lượng phân tử | 97.18 g/mol |
| Ngoại quan | Tinh thể trắng hoặc trong suốt |
| Tính tan trong nước | Rất tan: ~177 g/100 mL (25°C) |
| pH dung dịch | Gần trung tính (6.0–7.5) |
| Tính ổn định | Ổn định trong điều kiện thường; phân hủy khi đun nóng mạnh tạo SO₂, CS₂ |
II. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
| Ngành | Ứng dụng chính |
|---|---|
| Khai thác vàng (Au) | Tạo phức [Au(SCN)₄]⁻ trong hệ hòa tách không xyanua |
| Sản xuất phim ảnh | Tạo màu cho phim đen trắng (cố định ảnh) |
| Điện hóa học | Dung dịch mạ Au, Ag, Cu, Hg,… |
| Dệt nhuộm | Làm chất tạo màu, ổn định màu |
| Hóa phân tích | Nhận biết ion sắt Fe³⁺ (phản ứng màu đỏ máu) |
| Khử mùi | Dùng trong hỗn hợp hấp phụ lưu huỳnh (lọc khí thải) |
III. VAI TRÒ CỦA KSCN TRONG CHIẾT Au TỪ QUẶNG
1. Cơ chế hòa tan vàng bằng KSCN:
Tương tự NaSCN và NH₄SCN, KSCN hoạt động như một tác nhân tạo phức với vàng trong môi trường oxy hóa. Phản ứng chính:
4 Au + 8 SCN + O2 + 2 H2O → 4 [Au(SCN)_2] + 4 OH-
Hoặc rút gọn:
Au + 2 SCN- ⇌ [Au(SCN)_2]-
2[Au(SCN)_2]- + SO₂ + 2 H₂O → 2 Au↓ + 4 SCN⁻ + SO₄2- + 4H+
b. Hấp phụ bằng than hoạt tính :
- Hấp phụ phức [Au(SCN)₂]⁻ lên than hoạt tính, sau đó rửa giải bằng dung dịch kiềm – ethanol hoặc thiourea.
c. Điện phân :
- Điện phân dòng dung dịch giàu phức vàng để lắng đọng vàng lên cực âm.
2. Xử lý dung dịch thải chứa SCN⁻ :
- Vi sinh vật dị dưỡng hoặc vi khuẩn Thiobacillus để phân hủy SCN⁻ thành CO₂ và NH₄⁺.
- Oxy hóa hóa học bằng clo hoặc ozon (nếu cần xử lý nhanh).
-
IV. SO SÁNH CHI TIẾT VÀ LIỀU LƯỢNG (g/tấn quặng)
Tiêu chí
KSCN
NaSCN
NH₄SCN
Khối lượng mol (g/mol)
97.18
81.07
76.12
Độ hòa tan (g/100 mL)
217
170
140
Liều lượng tiêu hao trung bình (g/tấn Au)
1.5–3.0 kg/kg Au
1.2–2.5 kg/kg Au
1.8–3.5 kg/kg Au
Liều lượng trong chiết tách (g/tấn quặng)
10–30 g/tấn(tuỳ hàm lượng Au)
8–25 g/tấn
12–35 g/tấn
pH tối ưu
1.5–3.0
1.5–3.0
1.5–3.0
Chất oxy hóa phổ biến
H₂O₂, Fe³⁺
H₂O₂, Fe³⁺
H₂O₂, Fe³⁺
Khả năng tái sử dụng SCN⁻
Trung bình
Cao
Thấp
Độc tính (LD₅₀ chuột)
1.5 g/kg
1.2 g/kg
0.9 g/kg
V. GỢI Ý CHO ỨNG DỤNG THỰC TIỄN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
- Kiểm soát pH chặt chẽ : Duy trì pH 1.5–3.0 để tối ưu hóa phản ứng hòa tan vàng.
- Kết hợp với chất oxy hóa phù hợp : H₂O₂ (0.5–1%) hoặc Fe³⁺ sulfate.
- Tái sử dụng SCN⁻ : Tách SCN⁻ dư từ dịch thải để giảm chi phí.
- Xử lý môi trường axit : Tránh ăn mòn thiết bị bằng cách dùng vật liệu chống axit (ví dụ: thép không gỉ 316, nhựa PTFE).
-
KẾT LUẬN
- KSCN là tác nhân chiết tách vàng hiệu quả với độ hòa tan cao nhất trong các thiocyanat, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững trong ngành khai khoáng.
- So với NaSCN và NH₄SCN , KSCN có độ hòa tan vượt trội nhưng chi phí cao hơn. Việc lựa chọn phụ thuộc vào điều kiện kinh tế và kỹ thuật của từng nhà máy.
Dịch
