Cyanidarter
Tegnet cyanid refererer til en enkelt ladet anion bestående af et kulstofatom og et nitrogenatom, der er forbundet med en trippelbinding, CN-. Den mest giftige form af cyanid er frit cyanid, som omfatter selve cyanidanionen og hydrogencyanid, HCN, enten i gasform eller i vandig tilstand. Ved en pH-værdi på 9,3-9,5 er CN- og HCN i ligevægt, idet der er lige store mængder af hver af dem til stede. Ved en pH-værdi på 11 forbliver over 99 % af cyanidet i opløsning som CN-, mens over 99 % af cyanidet ved pH 7 vil være til stede som HCN. Selv om HCN er meget opløseligt i vand, mindskes dets opløselighed med stigende temperatur og under stærkt saltholdige forhold. Både HCN-gas og -væske er farveløse og har en lugt af bitre mandler, men ikke alle personer kan registrere lugten.
Cyanid er meget reaktivt og danner simple salte med jordalkalikationer og ioniske komplekser af varierende styrke med talrige metalkationer; stabiliteten af disse salte afhænger af kationen og af pH. Saltene af natrium-, kalium- og calciumcyanid er ret giftige, da de er meget opløselige i vand og derfor let opløses til frit cyanid. Virksomhederne modtager typisk cyanid som fast eller opløst NaCN eller Ca(CN)2. Svage eller moderat stabile komplekser, f.eks. af cadmium, kobber og zink, klassificeres som svagt syreopløselige (WAD). Selv om metal-cyanidkomplekser i sig selv er langt mindre giftige end frit cyanid, frigøres der ved deres dissociation både frit cyanid og metalkationen, som også kan være giftige. Selv i det neutrale pH-område i de fleste overfladevandområder kan WAD-metalcyanidkomplekser dissocieres tilstrækkeligt til at være miljøskadelige, hvis koncentrationerne er høje nok.
Cyanid danner komplekser med guld, kviksølv, kobolt og jern, som er meget stabile, selv under svagt sure forhold. Både ferro- og ferricyanider nedbrydes dog til frigivelse af frit cyanid, når de udsættes for direkte ultraviolet lys i vandige opløsninger. Denne nedbrydningsproces omvendes i mørke. Cyanidsalters og -kompleksers stabilitet er pH-afhængig, og derfor kan deres potentielle miljøpåvirkninger og interaktioner (dvs. deres akutte eller kroniske virkninger, dæmpning og genudslip) variere.
Metalcyanidkomplekser danner også saltlignende forbindelser med alkali- eller tungmetalkationer, som f.eks. kaliumferrocyanid (K4Fe(CN)6) eller kobberferrocyanid (Cu2), hvis opløselighed varierer med metalcyanidet og kationen. Næsten alle alkalisalte af jerncyanider er meget opløselige; ved opløsning dissocieres disse dobbelte salte, og det frigjorte metalcyanidkompleks kan danne frit cyanid. Tungmetalsalte af jerncyanider danner uopløselige udfældninger ved visse pH-niveauer.
Cyanidionen kombineres også med svovl for at danne thiocyanat, SCN-. Thiocyanat dissocieres under svagt sure forhold, men anses typisk ikke for at være en WAD-art, fordi den har lignende kompleksdannende egenskaber som cyanid. Thiocyanat er ca. 7 gange mindre giftigt end hydrogencyanid, men er meget irriterende for lungerne, da thiocyanat kemisk og biologisk oxideres til carbonat, sulfat og ammoniak.
Oxidation af cyanid, enten ved naturlige processer eller ved behandling af cyanidholdigt spildevand, kan producere cyanat, OCN-. Cyanat er mindre giftigt end HCN og hydrolyseres let til ammoniak og kuldioxid.
Cyanidering
Processen til udvinding af guld fra malm med cyanid kaldes cyanidering. Reaktionen, der er kendt som Elsners ligning, er:
4 Au + 8 CN- + O2 + 2 H2O = 4 Au(CN)2- + 4 OH-
Og selv om cyanidets affinitet for guld er sådan, at det udvindes fortrinsvis, vil cyanid også danne komplekser med andre metaller fra malmen, herunder kobber, jern og zink. Dannelsen af stærkt bundne komplekser, f.eks. med jern og kobber, vil binde cyanid, som ellers ville være til rådighed til at opløse guld.
Kobbercyanider er moderat stabile; deres dannelse kan give anledning til både driftsmæssige og miljømæssige problemer, da spildevand eller tailings fra sådanne operationer kan have betydeligt højere cyanidkoncentrationer, end der ellers ville være til stede i fravær af kobber.
Høje kobberkoncentrationer i malmen øger omkostningerne og sænker udvindingseffektiviteten ved at kræve højere cyanidtilførselshastigheder for at kompensere for reagens, der danner komplekser med kobber i stedet for guld.
Cyanidering påvirkes også negativt af tilstedeværelsen af frit svovl eller sulfidmineraler i malmen. Cyanid vil fortrinsvis udvande sulfidmineraler og vil reagere med svovl for at producere thiocyanat. Disse reaktioner vil også øge oxidationen af reducerede svovlarter, hvilket øger kravet om tilsætning af kalk for at kontrollere pH-værdien på et tilstrækkeligt niveau til at undgå forflygtigelse af hydrogencyanid (HCN).