Qızıl Mədən Tullantılarında Sianidin Dəmir Sulfatla Təmizlənməsi

giriş

Qızıl mədəninin tullantılarında tez-tez yüksək miqdarda sianid olur ki, bu da olduqca zəhərlidir və ətraf mühitə və insan sağlamlığına ciddi təhlükə yaradır. Bu tullantıların düzgün atılmaması torpağın, su mənbələrinin və havanın çirklənməsinə səbəb ola bilər. Buna görə də, qızıl mədəninin tullantılarından sianidin çıxarılması üçün effektiv təmizləmə üsulları çox vacibdir. Müxtəlif təmizləmə variantları arasında dəmir sulfat geniş istifadə olunan və səmərəli reagent kimi ortaya çıxmışdır. Bu məqalədə qızıl mədəninin tullantılarında sianidin təmizlənməsi üçün dəmir sulfatın istifadəsinə dair araşdırmalar aparılacaq və reaksiya mexanizmləri, iş şəraiti, praktik tətbiqlər və üstünlüklər kimi aspektlər əhatə olunacaq.

Reaksiya Mexanizmləri

Ferrosianid komplekslərinin əmələ gəlməsi

Dəmir sulfat (FeSO₄) dəmir ionlarını (Fe²⁺) ehtiva edir. Tərkibində siyanid olan qızıl mədəni tullantılarına dəmir sulfat əlavə edildikdə, dəmir ionları tullantılardakı sərbəst siyanid ionları (CN⁻) ilə reaksiya verir. İlkin reaksiya kimyəvi tənlik ilə təmsil oluna bilən ferrosiyanid komplekslərinin əmələ gəlməsidir: Fe²⁺ + 6CN⁻ → Fe(CN)₆⁴⁻. Bu reaksiya siyanid tərkibli tullantıların təmizlənməsi üçün dəmir sulfatdan istifadə prosesində ilkin addımdır.

Prussiya mavisinin nəsli

Müəyyən şəraitdə, siyanid tərkibli məhlula artıq dəmir sulfat əlavə edildikdə, növbəti reaksiya baş verir. Siyanür ümumiyyətlə Prussiya mavisi adlanan dəmir ferrosiyanid kimi tanınan həll olunmayan çöküntüyə çevrilir. Prussiya mavisinin əmələ gəlməsi üçün kimyəvi reaksiya mürəkkəbdir və aşağıdakı kimi sadələşdirilə bilər: ferrosiyanid kompleksləri əmələ gəldikdən sonra əlavə dəmir ionları Fe(CN)₆⁴⁻ ilə reaksiyaya girərək Fe₄(Fe(CN)₆)₃ əmələ gətirir. Bu həll olunmayan çöküntü faydalıdır, çünki tullantılarda sərbəst siyanidin konsentrasiyasını effektiv şəkildə azaldır və tullantıları daha az zəhərli edir.

Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, reaksiya həmişə sadə deyil. Prussiya mavisi müxtəlif həll şərtlərində müxtəlif formalarda mövcud ola bilər. Belə formalardan biri su ilə kolloid məhlul əmələ gətirən MFeⅢ(FeⅡ(CN)₆) (M = K və ya Na) ilə təmsil olunan “həll olan Prussiya mavisidir”. Bundan əlavə, dəmir hidroksidi əhatə edən çökmə və oksidləşmə reaksiyaları da ümumi prosesdə rol oynayır.

Əməliyyat şərtləri

pH dəyəri

Məhlulun pH dəyəri dəmir sulfat və siyanid arasındakı reaksiyaya əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Reaksiya üçün optimal pH diapazonu adətən 5.5 ilə 6.5 arasındadır. Bu pH diapazonunda dəmir ionları ilə siyanid arasındakı reaksiya ən sürətli və hərtərəfli olur. pH çox aşağı olduqda (4-dən aşağı), ferrosiyanid ionları qeyri-sabit olur. Onlar pentasiyano - dəmir (II) kompleksləri (Fe(CN)₅H₂O)³⁻ yaratmaq üçün reaksiya verə bilərlər, sonra sürətlə ferrisiyanid ionlarına (Fe(CN)₆³⁻) oksidləşirlər. Digər tərəfdən, pH 7-dən yüksək olduqda, həll olunmayan Prussiya mavisi parçalana bilər, ferrosiyanid ionları və müxtəlif həll olunmayan dəmir oksidləri əmələ gətirir ki, bu da siyanidin çıxarılması üçün əlverişsizdir.

Dəmir sulfatın dozası

Dəmir sulfatın dozasına diqqətlə nəzarət etmək lazımdır. Tullantıların tərkibindəki siyanidin miqdarına və suyun keyfiyyətinə görə təyin edilməlidir. Dozaj çox aşağı olarsa, siyanidi tamamilə çıxarmaq mümkün olmaya bilər. Əksinə, doza çox yüksək olarsa, bu, nəinki tullantılara səbəb olacaq, həm də yeni çirkləndiricilər gətirə bilər. Təcrübələr nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, Fe-nin CN⁻-yə optimal molyar nisbəti 0.5-dir. Bu nisbət dəmir sulfatın istifadəsini minimuma endirməklə yanaşı, siyanidin səmərəli şəkildə çıxarılmasını təmin edir.

Qarışdırma və çökmə vaxtı

Dəmir ionlarının və siyanidin tam təmasda olmasını və reaksiya verməsini təmin etmək üçün adekvat qarışdırma vacibdir. Kifayət qədər qarışdırma vaxtı məhlulda reaktivlərin daha homojen paylanmasına imkan verir, reaksiya sürətini artırır. Reaksiyadan sonra müvafiq çökmə vaxtı tələb olunur. Bu vaxt sabit çöküntülərin əmələ gəlməsi və çirkab suda sianid konsentrasiyasının azalması üçün faydalıdır. Xüsusi qarışdırma və çökmə vaxtları tullantılardakı siyanidin konsentrasiyası və emal üçün istifadə olunan avadanlıq kimi faktiki vəziyyətdən asılı olaraq dəyişə bilər.

Praktiki Proqramlar

Qızıl Mədəni Tullantılarının Təmizlənməsi Layihəsinin Tədqiqatı

Müəyyən bir qızıl mədəni tullantılarının təmizlənməsi layihəsində dəmir sulfat və əhəngin birləşmiş prosesi qəbul edilmişdir. Əvvəlcə pH dəyərini müvafiq diapazona (adətən 5.5 - 6.5) uyğunlaşdırmaq üçün tullantı suyuna müvafiq miqdarda əhəng əlavə edildi. Bu addım siyanidin çevrilməsinə və çökməsinə kömək edir. Sonradan suya dəmir sulfat əlavə edildi və qarışdırma yolu ilə dəmir ionları Prussiya mavisi və digər çöküntüləri əmələ gətirmək üçün sianidlə tam reaksiya verdi. Nəhayət, çöküntü və filtrasiya mərhələlərindən sonra təmizlənmiş çirkab suları əldə edilmişdir. Təmizlənmiş tullantılar müvafiq ekoloji standartlara cavab verir və ekoloji riski əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

Digər reagentlərlə birləşmə

Müalicə effektini yaxşılaşdırmaq üçün dəmir sulfat tez-tez digər reagentlərlə birlikdə istifadə olunur. Məsələn, adətən poliakrilamid kimi yüksək molekullu flokulyantlarla birlikdə istifadə olunur. Poliakrilamid çöküntülərin yığılmasını gücləndirə bilər, çökmə prosesini daha səmərəli edir. Bu birləşmiş emal prosesi tullantılardakı zərərli maddələri effektiv şəkildə aradan qaldırmaqla yanaşı, emal xərclərini azaldır və emalın səmərəliliyini artırır. Müxtəlif reagentlərin dozasını və əlavə ardıcıllığını optimallaşdırmaqla daha yaxşı müalicə nəticələrinə nail olmaq olar.

Dəmir sulfatdan istifadənin üstünlükləri

Xərc - effektivlik

Dəmir sulfat sianid müalicəsi üçün istifadə edilən bəzi digər reagentlərlə müqayisədə nisbətən ucuzdur. Bazarda geniş mövcudluğu onu qızıl hasilatı şirkətləri üçün cəlbedici seçim edir. Dəmir sulfatın istifadəsi tullantıların təmizlənməsi xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər, xüsusən də böyük miqdarda tullantı istehsal edən iri miqyaslı qızıl mədənləri üçün. Bu qiymət-səmərəlilik qızıl hasilatı müəssisələrinin davamlı fəaliyyəti üçün çox vacibdir.

Sadələşdirilmiş Müalicə Prosesi

Dəmir sulfatdan istifadə edərək müalicə prosesi nisbətən sadədir. Dəmir sulfatı tullantılara əlavə etdikdən və müvafiq reaksiya şəraitini tənzimlədikdən sonra sonrakı ayırma və yağdırma mərhələləri nisbətən sadədir. Bəzi hallarda, dəmir sulfat ilə təmizlənmiş tullantı suları növbəti təmizlənmə prosesinə keçməzdən əvvəl kompleks ayırma addımlarını tələb etmir, bu da reaksiya vahidlərinə qənaət edir və ümumi təmizləmə prosesini asanlaşdırır. Bu sadəlik həm də operatorların müalicə prosesini idarə etmələrini və idarə etmələrini asanlaşdırır.

Çağırışlar və Gələcək Perspektivlər

Yan məhsulların ətraf mühitə təsiri

Dəmir sulfatla emalı qızıl mədəni tullantılarından siyanidi effektiv şəkildə çıxara bilsə də, proses zamanı əmələ gələn əlavə məhsullar, məsələn, müəyyən dəmir tərkibli çöküntülər də ətraf mühitə potensial təsir göstərə bilər. Məsələn, lazımi şəkildə utilizasiya edilmədikdə, bu çöküntülər zamanla ətraf mühitə dəmir ionları və ya digər maddələr buraxa bilər. Ətraf mühitə təsirini minimuma endirmək üçün bu yan məhsulları idarə etməyin daha effektiv yollarını araşdırmaq üçün gələcək tədqiqatlara ehtiyac var.

Müxtəlif tullantılar üçün emal şərtlərinin optimallaşdırılması

Qızıl mədəni tullantıları tərkibində və xassələrində bir mədəndən digərinə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Dəmir sulfat üçün pH dəyəri, dozaj və reaksiya müddəti kimi mövcud optimal müalicə şərtlərinin müxtəlif tullantı növləri üçün daha da optimallaşdırılması tələb oluna bilər. Daha geniş çeşiddə qızıl mədəni tullantılarına tətbiq oluna bilən daha çevik və uyğunlaşa bilən emal prosesinin işlənib hazırlanması, sianidlərin təmizlənməsinin ümumi səmərəliliyini və effektivliyini artırmaq üçün daha dərin tədqiqat tələb olunur.

Nəticə olaraq, dəmir sulfat qızıl mədəni tullantılarında siyanidin təmizlənməsi üçün qiymətli reagentdir. Onun reaksiya mexanizmlərini başa düşmək, iş şəraitini optimallaşdırmaq və praktiki tətbiqləri araşdırmaqla o, qızıl hasilatı fəaliyyətlərinin ətraf mühitə təsirini azaltmaqda mühüm rol oynaya bilər. Bununla belə, bu müalicə üsulu ilə bağlı problemləri həll etmək və qızıl mədən sənayesini daha davamlı etmək üçün hələ də davamlı tədqiqat və təkmilləşdirmə tələb olunur.