Tính chất lý hóa của Natri thiocyanat (NaSCN)
Tính chất vật lý:
- Công thức phân tử: NaSCN
- Khối lượng phân tử: 81.07 g/mol
- Dạng: tinh thể không màu, hút ẩm mạnh
- Độ tan: tan rất tốt trong nước (137g/100ml H₂O ở 20°C), tan trong ethanol
- Nhiệt độ nóng chảy: 287°C
- Nhiệt độ phân hủy: >500°C
Tính chất hóa học:
- Ion thiocyanat (SCN⁻) có tính nucleophile mạnh
- Tạo phức bền với nhiều ion kim loại chuyển tiếp
- Phản ứng với acid mạnh tạo HSCN (độc)
- Bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa mạnh
- Phân hủy nhiệt tạo Na₂S, NaCN và các sản phẩm khác
Ứng dụng trong công nghiệp
1. Ngành dệt nhuộm:
- Chất trợ nhuộm trong công nghệ nhuộm vải
- Tăng độ thẩm투 của thuốc nhuộm
2. Công nghiệp hóa chất:
- Sản xuất thuốc trừ sâu
- Chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ
- Sản xuất dược phẩm
3. Ngành luyện kim:
- Chiết tách vàng từ quặng (ứng dụng chính trong câu hỏi của bạn)
- Tách bạc và các kim loại quý khác
- Xử lý quặng phức tạp
Tách vàng từ quặng bằng NaSCN
Cơ chế phản ứng:
Au³⁺ + 4SCN⁻ → [Au(SCN)₄]⁻
Au⁺ + 2SCN⁻ → [Au(SCN)₂]⁻
Quy trình thực tế:
1. Chuẩn bị quặng:
- Nghiền mịn quặng (<100 mesh)
- Rang sơ bộ để oxy hóa sulfide
- Rửa loại tạp chất hòa tan
2. Quá trình chiết:
- Dung dịch chiết: NaSCN 0.1-0.5M, pH 2-4
- Nhiệt độ: 60-80°C
- Thời gian: 4-8 giờ với khuấy liên tục
- Tỷ lệ rắn/lỏng: 1:3 đến 1:5
3. Tách vàng từ dung dịch:
Phương pháp điện phân:
- Cathode: thép không gỉ hoặc graphite
- Anode: graphite
- Điện áp: 2-3V
- Vàng kết tủa tại cathode
Phương pháp khử hóa học:
- Dùng SO₂, NaBH₄, hoặc zinc powder
- Vàng kết tủa dạng kim loại
4. Tinh chế sản phẩm:
- Rửa acid loại tạp chất
- Nung trong khí trơ
- Đúc thành thỏi
Ưu điểm của phương pháp NaSCN:
- Hiệu suất cao với quặng phức tạp (85-95%)
- Ít độc hại hơn cyanide
- Tách được vàng từ quặng có sulfide cao
- Chi phí vận hành thấp
Nhược điểm và lưu ý:
- Cần kiểm soát pH chặt chẽ
- Thiocyanat có thể phân hủy tạo HCN ở pH thấp
- Cần xử lý nước thải chứa SCN⁻
- Yêu cầu trang bị an toàn lao động
Thông số vận hành tối ưu từ kinh nghiệm:
- Nồng độ NaSCN: 0.2-0.3M cho hầu hết quặng
- pH tối ưu: 3.0-3.5
- Nhiệt độ: 70°C ± 5°C
- Thời gian chiết: 6 giờ cho quặng thường, 8-12 giờ cho quặng khó
Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với quặng vàng có chứa pyrite, arsenopyrite và các sulfide khác mà cyanide khó xử lý.
Kết luận
NaSCN là một hợp chất đa dụng với các tính chất lý hóa học quan trọng và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Trong việc tách vàng từ quặng, NaSCN cung cấp một phương pháp thay thế an toàn và ít độc hại hơn so với phương pháp truyền thống sử dụng xyanua, mặc dù có thể yêu cầu thời gian xử lý lâu hơn. Với các điều kiện tối ưu và phương pháp tách phù hợp, NaSCN là một lựa chọn hiệu quả cho quá trình chiết tách vàng trong công nghiệp khai thác kim loại.
Dịch
