Qızıl tullantılarından natrium siyanidin çıxarılması üçün hansı proseslər aparılır?

giriş

Qızıl mədən sənayesində siyanid , filizlərdən qızılı həll etməkdə effektivliyinə görə ekstraksiya prosesində geniş istifadə olunur. Lakin, tullantılarda siyanidin olması əhəmiyyətli ekoloji və təhlükəsizlik riskləri yaradır. Nəticədə, səmərəli siyanidin təmizlənməsi proseslərinin hazırlanması və tətbiqi son dərəcə vacibdir. Bu məqalədə mövcud üsullar haqqında hərtərəfli məlumat vermək məqsədi ilə Qızıl tullantılarının təmizlənməsində istifadə edilən müxtəlif siyanidin təmizlənməsi prosesləri araşdırılır .

Qələvi xlorlama üsulu

Prinsip

Qələvi xlorlama metodu siyanidin təmizlənməsi üçün ən çox istifadə edilən proseslərdən biridir. Bu metodda xlor əsaslı oksidləşdiricilər qələvi şəraitdə tullantı məhluluna əlavə olunur. Xlor daha az zəhərli məhsullar əmələ gətirmək üçün siyanid ionları (CN-) ilə reaksiyaya girir. Reaksiya iki əsas mərhələdə baş verir. Birinci mərhələdə siyanid siyanata (CNO-) oksidləşir və ikinci mərhələdə siyanid daha sonra azot qazına, karbon qazına və digər zərərsiz maddələrə parçalanır.

Üstünlüklər

• Yüksək Səmərəlilik : Tənzimləyici axıdma limitlərinə cavab vermək üçün qızıl tullantılarında yüksək siyanid konsentrasiyalarını effektiv şəkildə azalda bilər.

• Geniş tətbiq olunur : Müxtəlif siyanid konsentrasiyaları və tərkibləri olan geniş çeşidli tullantılar üçün uyğundur.

• Yaxşı qurulmuş texnologiya : Proses yaxşı başa düşülür və tətbiqində geniş sənaye təcrübəsi mövcuddur.

Dezavantajları

• Korroziyaya uğrayan reagentlər : Xlor əsaslı oksidləşdiricilər avadanlıqlar üçün korroziyaya səbəb ola bilər ki, bu da daha yüksək texniki xidmət xərclərinə və avadanlıqların ömrünün qısalmasına səbəb olur.

• Zəhərli yan məhsullar : Reaksiya zamanı, proses düzgün idarə olunmazsa, xlor qazı kimi zəhərli yan məhsulların əmələ gəlməsi riski var.

• Yüksək Kimyəvi Sərfiyyat : Nisbətən çox miqdarda xlor əsaslı oksidləşdirici maddələr tələb edir ki, bu da istismar xərclərini artıra bilər.

Case Study

Qızıl mədənində sianid tərkibli tullantıların təmizlənməsi üçün qələvi xlorlama üsulundan istifadə edilmişdir. Təxminən 10 - 11 səviyyəsində tullantı məhlulunun pH-ına diqqətlə nəzarət etməklə və müvafiq miqdarda ağartma tozunu (adi xlor əsaslı oksidləşdirici) əlavə etməklə, tullantıdakı siyanidin ümumi tərkibi ilkin 200 mq/L konsentrasiyadan emaldan sonra 0.1 mq/L-dən aşağı düşmüşdür. Təmizlənmiş tullantılar yerli ekoloji atqı standartlarına cavab verirdi.

INCO Prosesi (Kükürd Dioksidi - Hava Prosesi)

Prinsip

Kükürd dioksid-hava prosesi kimi də tanınan INCO prosesi digər mühüm siyanidin çıxarılması texnologiyasıdır. Bu prosesdə kükürd dioksidi və hava mis katalizatorun iştirakı ilə tullantı şlamına daxil edilir. Kükürd dioksidi sulfata oksidləşir və havadakı oksigen siyanidin oksidləşməsinə kömək edir. Mis katalizatoru reaksiya sürətini sürətləndirir, siyanidi karbon dioksid, azot və digər maddələrə çevirir.

Üstünlüklər

• Daha Aşağı Kimyəvi Sərfiyyat : Bəzi digər üsullarla müqayisədə, havadan oksidləşdirici mənbə kimi istifadə etdiyi üçün daha az kimyəvi maddə tələb edir.

• Azaldılmış Zəhərli Əlavə Məhsullar : Qələvi xlorlama ilə müqayisədə daha az zəhərli əlavə məhsullar əmələ gətirir və bu da onu daha ekoloji cəhətdən təmiz bir seçim halına gətirir.

• Xərc baxımından səmərəli : Kükürd dioksid və havanın nisbətən aşağı qiyməti səbəbindən genişmiqyaslı əməliyyatlar üçün səmərəli ola bilər.

Dezavantajları

• Katalizator Tələbi : Mis katalizatoruna ehtiyac prosesə mürəkkəblik qatır. Katalizator diqqətlə saxlanılmalı və izlənilməlidir və onun itirilməsi və ya deaktivləşdirilməsi prosesin səmərəliliyinə təsir göstərə bilər.

• pH Həssaslığı : Proses tullantı şlamının pH-na həssasdır. Sianidin səmərəli şəkildə çıxarılması üçün optimal pH şəraiti, adətən 8-9 aralığında saxlanılmalıdır.

• Daha Yavaş Reaksiya Sürəti : Reaksiya sürəti daha böyük reaksiya damarları və daha uzun qalma müddətləri tələb edə biləcək bəzi digər oksidləşmə prosesləri ilə müqayisədə nisbətən daha yavaşdır.

Case Study

Böyük miqyaslı qızıl hasilatı əməliyyatı INCO prosesini həyata keçirdi. Kükürd dioksidi və havanı daxil etmək üçün xüsusi reaksiya sistemi quraşdıraraq və mis katalizatorun dozasına diqqətlə nəzarət etməklə, onlar tullantılarındakı siyanidin konsentrasiyasını 150 mq/L-dən 50 mq/L-dən aşağı sala bilmişlər. Bu, sənayenin tullantıların atılması üçün qəbul edilən zəif turşuda parçalana bilən (WAD) sianid səviyyəsi tələblərinə cavab verdi.

Bioloji müalicə üsulları

Prinsip

Sianidin bioloji təmizlənməsi - tərkibində qızıl tullantıları olan bakteriya və göbələk kimi mikroorqanizmlərin istifadəsini nəzərdə tutur. Bu mikroorqanizmlər azot və ya karbon mənbəyi kimi siyanidi metabolizə edə bilər. Məsələn, müəyyən bakteriyalar fermentativ reaksiyalar vasitəsilə siyanidi ammonyaka çevirə bilər. Ümumi proses müvafiq temperatur, pH və qida maddələrinin mövcudluğu kimi xüsusi ətraf mühit şəraitində mikroorqanizmlərin sianid molekulunu parçaladığı mürəkkəb biokimyəvi reaksiyalar seriyasıdır.

Üstünlüklər

• Ətraf mühitə uyğun : Bioloji təmizləmə daha davamlı bir seçimdir, çünki ətraf mühitə əlavə zərərli kimyəvi maddələr daxil etmir.

• Aşağı Qiymət : Mikrob kulturası qurulduqdan sonra, mikroorqanizmlər öz-özünə çoxalıb təbii qida maddələrindən istifadə edə bildiyindən əməliyyat xərcləri nisbətən aşağı ola bilər.

• Seçici Təmizləmə : Bəzi mikroorqanizmlər siyanidi seçici şəkildə hədəfə ala bilər və tullantılardakı digər qiymətli mineralları toxunulmaz qoyur.

Dezavantajları

• Yavaş Proses : Bioloji proseslər, ümumiyyətlə, kimyəvi oksidləşmə metodları ilə müqayisədə daha yavaş reaksiya sürətinə malikdir. Bu, genişmiqyaslı bioreaktorlar və uzun emal müddətləri tələb edə bilər.

• Ətraf mühit şəraitinə həssaslıq : Mikroorqanizmlər temperatur, pH və tullantılardakı digər zəhərli maddələrin mövcudluğundakı dəyişikliklərə yüksək həssaslıq göstərirlər. Hətta kiçik dəyişikliklər belə mikrob aktivliyini poza və siyanidin təmizlənməsinin effektivliyini azalda bilər.

• Başlanğıc Mürəkkəbliyi : Sianid parçalanması üçün sabit və səmərəli mikrob kulturasının yaradılması çətin ola bilər. Bu, müvafiq mikroorqanizmlərin diqqətlə seçilməsi və uyğunlaşdırılmasını tələb edir.

Case Study

Bioloji təmizləyici sistemlə sınaqdan keçirilmiş qızıl mədəni. Onlar sianid konsorsiumu ilə doldurulmuş xüsusi hazırlanmış bioreaktordan istifadə etdilər - deqradasiyaya uğrayan bakteriyalar. Uzunmüddətli istismardan və bioreaktorda ətraf mühit şəraitinin davamlı optimallaşdırılmasından sonra onlar tullantılardakı siyanidin konsentrasiyasını 80 mq/L-dən 10 mq/L-ə qədər azalda biliblər. Bununla belə, bu proses sabit performansa nail olmaq üçün bir neçə ay işə başlama və tənzimləmə tələb edirdi.

Tullantıların yuyulması və gölməçənin soyulması (WPS) prosesi

Prinsip

WPS prosesi iki əsas mərhələdən ibarətdir: tullantı məhlulunun yuyulması və siyanidin gölməçə və ya çəndən çıxarılması. Yuyulma mərhələsində tullantı şlamını yumaq üçün əks cərəyanlı yüksək sürət qatılaşdırıcılardan istifadə olunur. Bu, tullantılardan əhəmiyyətli miqdarda siyanid tərkibli məhlulun çıxarılmasına kömək edir. Tərkibində siyanid olan qatılaşdırıcı daşqın daha sonra gölməçə və ya çən soyulur. Soyma prosesində sianidlə zəngin məhlul havaya və ya digər soyma agentlərinə məruz qalır. Hidrogen sianid qazı şəklində olan siyanür məhluldan çıxarılır və bərpa oluna və ya daha sonra emal edilə bilər. Soyulmuş su yenidən yuyulma mərhələsinə qaytarıla bilər ki, bu da su balansını idarə etməyə kömək edir.

Üstünlüklər

• Resursların Bərpası : Bu proses siyanidin bərpasına imkan verir və bu da mədəndəki ümumi siyanid istehlakını azaldaraq, yuma prosesinə geri çevrilə bilər.

• Suyun İdarə Edilməsi : Təmizlənmiş suyu təkrar emal etməklə, mədən əməliyyatlarında su balansının idarə olunmasına, təmiz su qəbuluna olan ehtiyacın azaldılmasına və çirkab sularının axıdılmasının minimuma endirilməsinə kömək edir.

• Mövcud İnfrastrukturdan İstifadə : WPS prosesi çox vaxt qatılaşdırıcılar və emal suyu gölməçələri kimi mövcud zavod infrastrukturundan istifadə edə bilər ki, bu da böyük kapital qoyuluşlarına ehtiyacı azaldır.

Dezavantajları

• Əməliyyatın mürəkkəbliyi : Proses bir neçə mərhələdən ibarətdir və yuma səmərəliliyi, təmizləmə sürəti və suyun təkrar emalı nisbətləri kimi parametrlərin diqqətlə idarə olunmasını tələb edir.

• Sianidin Bərpa Səmərəliliyi : Sianidin Bərpa Səmərəliliyinə tullantılardakı ilkin sianidin konsentrasiyası, yuma və təmizləmə əməliyyatlarının keyfiyyəti və digər müdaxilə edən maddələrin olması kimi amillər təsir göstərə bilər.

• Qoxu və təhlükəsizlik məsələləri : Təmizləmə prosesi zamanı kəskin qoxuya malik və yüksək zəhərli olan hidrogen siyanid qazı ifraz oluna bilər. Qaz sızmasının qarşısını almaq və işçilərin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün müvafiq təhlükəsizlik tədbirləri görülməlidir.

Case Study

Qızıl mədən şirkəti WPS prosesini həyata keçirdi. Mövcud qatılaşdırıcılarını gücləndirilmiş yuyulma üçün yenidən təchiz etməklə və sianidlərin soyulması üçün qapalı gölməçə tikməklə, onlar 70%-ə qədər sianid əldə etmə sürətinə nail ola bilmişlər. Alınan sianid uğurla yenidən yuyulma dövrəsinə qaytarıldı və siyanidin alınması xərcləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldı.

Nəticə

Qızıl tullantılarından siyanidin çıxarılması ətraf mühitin mühafizəsi və davamlı mədən təcrübələri üçün çox vacibdir. Qələvi xlorlama, INCO prosesi, bioloji təmizlənmə və WPS prosesi daxil olmaqla müzakirə edilən siyanidin çıxarılması proseslərinin hər birinin özünəməxsus üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Ən uyğun prosesin seçimi tullantılarda ilkin sianid konsentrasiyası, tullantıların tərkibi, mövcud infrastruktur və xərc-fayda təhlili kimi müxtəlif amillərdən asılıdır. Bir çox hallarda, ən səmərəli və sərfəli siyanidin xaric edilməsinə nail olmaq üçün bu proseslərin kombinasiyası tələb oluna bilər. Mədənçıxarma sənayesi artan ətraf mühitin yoxlanılması ilə üzləşməyə davam etdikcə, daha təmiz və daha davamlı gələcəyi təmin etmək üçün sianidlərin çıxarılması texnologiyalarında davamlı tədqiqat və təkmilləşdirmələr vacib olacaqdır.