Методи и процеси за отстраняване на цианид върху сулфидни минерални повърхности

Въведение

В обогатяването и Топене процеси на сулфидни руди на цветни метали, цианид често се използва за увеличаване на степента на възстановяване на метала. Въпреки това, цианид оставането на повърхността на сулфидните руди не само има отрицателно въздействие върху последващите процеси, но също така причинява сериозни екологични проблеми. Следователно, разработването на ефективни и екологично чисти методи за отстраняване на цианид от повърхността на сулфидни руди е от голямо практическо значение.

Текуща ситуация и опасности от цианидни остатъци върху сулфидни минерални повърхности

Текущо състояние

В традиционния процес на флотация на сулфидни руди цианидът се използва широко като инхибитор. Той може селективно да инхибира определени нежелани минерали в сулфидните руди, като по този начин постига отделянето на целевите минерали от минералите на пустинната порода. Но след флотация, голямо количество цианид ще се адсорбира върху повърхността на сулфидните руди. Според съответните изследвания в някои обогатителни фабрики съдържанието на цианид на повърхността на концентратите от сулфидна руда след флотация може да достигне няколкостотин милиграма на килограм.

Опасности

От технологична гледна точка, останалият цианид ще попречи на последващия процес на топене. Например, по време на топенето на медни сулфидни руди, цианидът ще образува комплекси с медта, намалявайки ефективността на топене на медта и увеличавайки потреблението на енергия. От екологична гледна точка цианидът е силно токсично вещество. Когато съдържащите цианид отпадъчни води от хвост се изхвърлят в естествената среда, те ще замърсят водните тела и почвата, ще застрашат водните организми и околната растителност и дори ще представляват заплаха за човешкото здраве чрез хранителната верига.

Методи за отстраняване на цианид върху сулфидни минерални повърхности

Метод на окисление

1. Метод на химическо окисление

• Принцип: Използвайте силни окислители, за да окислите цианида до по-малко токсични или нетоксични вещества. Обичайните оксиданти включват водороден пероксид (H2O2), натриев хипохлорит (NaClO) и т.н. Вземайки водороден пероксид като пример, неговото реакционно уравнение е: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Процес на работа: Първо, поставете пулпа от сулфидна руда, съдържаща цианид, в реакционен резервоар и регулирайте стойността на pH на пулпата до подходящ диапазон (като цяло, за окисление с водороден пероксид, стойността на pH е за предпочитане между 9 - 11). След това бавно добавете разтвор на водороден прекис, докато разбърквате, за да направите окислителя в пълен контакт и да реагира с пулпата. Времето за реакция обикновено варира от 1 - 3 часа, като конкретното време зависи от концентрацията на цианид в пулпата и свойствата на рудата.

• Предимства: Скоростта на реакцията е относително бърза и ефектът на отстраняване на цианида е добър, което може да намали концентрацията на цианид до относително ниско ниво.

• Недостатъци: Окислители като водороден пероксид са относително скъпи и прекомерните окислители могат да окажат влияние върху последващите процеси на обогатяване или топене.

Метод на адсорбция

1. Метод на адсорбция с активен въглен

• ПринципАктивирано Въглероден има голяма специфична повърхност и богати порести структури, които могат да адсорбират цианид върху повърхността си чрез физическа и химическа адсорбция.

• Процес на работа: Добавяне Активен въглерод към пулпата от сулфидна руда, съдържаща цианид, и разбъркайте добре, за да се осигури пълен контакт на активния въглен с цианида в пулпата. Времето за адсорбция обикновено е от 30 минути до 2 часа. След адсорбцията, отделете активния въглен от пулпата чрез филтриране или по друг начин.

• Предимства: Операцията е проста и има добър адсорбционен ефект върху цианид с ниска концентрация. Активният въглен може да се регенерира и използва повторно.

• Недостатъци: За цианид с висока концентрация капацитетът на адсорбция е ограничен и неправилното третиране на адсорбирания активен въглен ще причини вторично замърсяване.

2. Метод на адсорбция на йонообменна смола

• Принцип: Йонообменните смоли съдържат специфични функционални групи, които могат да се обменят с йоните в цианида, като по този начин адсорбират цианида върху смолата.

• Процес на работа: Заредете йонообменната смола в обменна колона и накарайте пулпа от сулфидна руда, съдържаща цианид, да премине през обменната колона. Контролирайте скоростта на потока на пулпа, за да сте сигурни, че цианидът се обменя напълно със смолата. Когато смолата е наситена с адсорбция, използвайте специфичен елуент за елуиране и регенериране на смолата.

• Предимства: Има висока селективност на адсорбция за цианид и може да постигне непрекъсната работа.

• Недостатъци: Цената на смолата е висока, процесът на елуиране е сравнително сложен и може да се генерира отпадъчна течност, съдържаща цианид.

Други методи

1. Метод за неутрализиране на киселина и основа

• Принцип: При определени условия цианидът ще претърпи реакции на хидролиза в кисела или алкална среда, за да генерира по-малко токсични или нетоксични вещества. Например, в кисело състояние, цианидът ще реагира с водородни йони, за да образува циановодородна киселина (HCN), която може да бъде отстранена чрез изпаряване; в алкално състояние цианидът хидролизира, за да образува цианат и други вещества.

• Процес на работа: Ако е възприета киселинна хидролиза, бавно добавете киселинни разтвори като разредена сярна киселина към пулпа от сулфидна руда, съдържаща цианид, коригирайте стойността на рН до 2 - 4. и след това аерирайте, за да изпарите генерираната циановодородна киселина. Ако се приеме алкална хидролиза, добавете алкални вещества като натриев хидроксид, коригирайте стойността на рН до 10 - 12. и реагирайте за определен период (обикновено 2 - 4 часа).

• Предимства: Цената е сравнително ниска и операцията е сравнително проста.

• Недостатъци: Циановодородната киселина, генерирана по време на киселинна хидролиза, е силно токсична и изисква строги мерки за защита; скоростта на реакцията на алкална хидролиза е бавна и все още може да има малко количество цианиден остатък след третиране.

Проектиране на потока на процеса за отстраняване на цианид върху сулфидни минерални повърхности

Етап на предварителна обработка

1. Регулиране на пулпата: Регулирайте концентрацията на пулпа от сулфидна руда след флотация. Обикновено концентрацията на пулпа се контролира между 20% - 40% за последващо третиране. В същото време открийте първоначалната концентрация на цианид в пулпата, за да осигурите основа за определяне на последващи параметри на процеса.

2. Отстраняване на примеси: Отстранете примесите с големи частици и някои суспендирани твърди вещества в пулпата чрез филтриране, утаяване и т.н., за да предотвратите намесата им в последващите процеси на обработка.

Етап на премахване

1. Избор на метод: Изберете подходящ метод за отстраняване според фактори като концентрацията на цианид в целулозата, свойствата на рудата, разходите за обработка и изискванията за опазване на околната среда. Например, за цианид с висока концентрация и случаи, когато цената не е проблем, химикалът Метод на окисление може да се даде приоритет; за цианид с ниска концентрация и екологични случаи, методът на биологично окисление или методът на адсорбция може да бъде по-подходящ.

2. Контрол на параметрите на процеса: Приемане на водороден прекис окисление в Химично окисление метод като пример, стриктно контролирайте количеството добавен водороден пероксид (обикновено изчислен според концентрацията на цианида и уравнението на реакцията), реакционната температура (обикновено 20 - 30 ℃), pH стойността (9 - 11) и скоростта на разбъркване (100 - 300 оборота в минута) и други параметри, за да осигурите ефективна реакция.

Етап след лечение

1. Разделяне на твърдо вещество - течност: Разделете пулпата след отстраняване на цианида чрез филтруване, центрофугиране и т.н., за да получите пречистени концентрати от сулфидна руда и отпадъчни води, съдържащи малко количество цианид.

2. Пречистване на отпадъчни води: Допълнително третирайте отделените отпадъчни води, за да отговарят на националните стандарти за заустване. Могат да се използват вторично окисление, адсорбция и други методи за дълбоко отстраняване на цианида в отпадъчните води, за да се осигури безопасно изхвърляне.

Заключение

Има различни методи за отстраняване на цианид от повърхността на сулфидни руди и всеки метод има своите предимства и недостатъци. В практическите приложения е необходимо да се разгледат цялостно фактори като свойства на рудата, концентрация на цианид, цена на обработка и изисквания за опазване на околната среда, за да се изберат подходящи методи и процесни потоци. С все по-строгите изисквания за опазване на околната среда и непрекъснатия напредък на технологиите, разработването на по-ефективни, екологични и евтини технологии за отстраняване на цианид от повърхността на сулфидни руди ще бъде ключовата изследователска посока в бъдеще. Чрез непрекъсната оптимизация на процеса се очаква да се постигне нулево изхвърляне на цианид в процесите на обогатяване и топене на сулфидни руди и да се насърчи устойчивото развитие на индустрията за цветни метали.