Metode i procesi za uklanjanje cijanida sa sulfidnih mineralnih površina

Uvod

U procesima obogaćivanja i topljenja sulfidnih ruda obojenih metala, cijanid se često koristi za povećanje stope iskorištenja metala. Međutim, cijanid koji ostaje na površini sulfidnih ruda ne samo da negativno utiče na naknadne procesne tokove, već uzrokuje i ozbiljne ekološke probleme. Stoga je razvoj efikasnih i ekološki prihvatljivih metoda za uklanjanje cijanida sa površine sulfidnih ruda od velikog praktičnog značaja.

Trenutna situacija i opasnosti od ostataka cijanida na sulfidnim mineralnim površinama

Trenutna situacija

U tradicionalnom procesu flotacije sulfidnih ruda, cijanid se široko koristi kao inhibitor. Može selektivno inhibirati određene neželjene minerale u sulfidnim rudama, postižući tako odvajanje ciljnih minerala od minerala lanca. Ali nakon flotacije, velika količina cijanida će se adsorbirati na površini sulfidnih ruda. Prema relevantnim istraživanjima, u nekim koncentratorima sadržaj cijanida na površini koncentrata sulfidne rude nakon flotacije može biti i do nekoliko stotina miligrama po kilogramu.

opasnosti

Iz tehnološke perspektive, preostali cijanid će ometati kasniji proces topljenja. Na primjer, tokom topljenja bakrenih sulfidnih ruda, cijanid će formirati komplekse sa bakrom, smanjujući efikasnost topljenja bakra i povećavajući potrošnju energije. Iz ekološke perspektive, cijanid je vrlo toksična supstanca. Kada se otpadne vode iz jalovine koje sadrže cijanid ispuštaju u prirodnu okolinu, one će zagaditi vodena tijela i tlo, ugroziti vodene organizme i okolnu vegetaciju, pa čak i predstavljati prijetnju ljudskom zdravlju kroz lanac ishrane.

Metode za uklanjanje cijanida sa sulfidnih mineralnih površina

Metoda oksidacije

1. Metoda hemijske oksidacije

• Princip: Koristite jake oksidanse za oksidaciju cijanida u manje toksične ili netoksične supstance. Uobičajeni oksidansi uključuju vodikov peroksid (H2O2), natrijum hipohlorit (NaClO), itd. Uzimajući vodikov peroksid kao primjer, njegova reakcijska jednačina je: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Postupak : Prvo, stavite pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid u reakcijski rezervoar i podesite pH vrijednost pulpe na odgovarajući raspon (općenito, za oksidaciju vodikovim peroksidom, pH vrijednost je poželjno između 9 i 11). Zatim, polako dodajte rastvor vodikovog peroksida uz miješanje kako biste oksidans potpuno kontaktirali i reagirali s pulpom. Vrijeme reakcije obično se kreće od 1 do 3 sata, a specifično vrijeme ovisi o koncentraciji cijanida u pulpi i svojstvima rude.

• Prednosti : Brzina reakcije je relativno velika, a efekat uklanjanja cijanida je dobar, što može smanjiti koncentraciju cijanida na relativno nizak nivo.

• Nedostaci : Oksidanti poput vodikovog peroksida su relativno skupi, a prekomjerna količina oksidansa može utjecati na naknadne procese obogaćivanja ili topljenja.

Metoda adsorpcije

1. Metoda adsorpcije aktivnog uglja

• Princip : Aktivni ugalj ima veliku specifičnu površinu i bogate pore, što mu omogućava da apsorbuje cijanid na svoju površinu putem fizičke i hemijske adsorpcije.

• Postupak : Dodajte aktivni ugalj u pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid i dobro promiješajte kako bi aktivni ugalj u potpunosti došao u kontakt s cijanidom u pulpi. Vrijeme adsorpcije je obično od 30 minuta do 2 sata. Nakon adsorpcije, odvojite aktivni ugalj od pulpe filtracijom ili na drugi način.

• Prednosti : Postupak je jednostavan i ima dobar adsorpcijski učinak na cijanide niske koncentracije. Aktivni ugalj se može regenerirati i ponovo koristiti.

• Nedostaci : Za cijanide visoke koncentracije, kapacitet adsorpcije je ograničen, a nepravilan tretman adsorbovanog aktivnog uglja će izazvati sekundarno zagađenje.

2. Ion - Metoda adsorpcije izmjenjive smole

• Princip : Jonskoizmjenjivačke smole sadrže specifične funkcionalne grupe koje mogu izmjenjivati ​​jone s cijanidom, čime adsorbiraju cijanid na smolu.

• Postupak : Ubacite jonoizmjenjivačku smolu u kolonu za izmjenu i propustite pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid kroz kolonu za izmjenu. Kontrolirajte brzinu protoka pulpe kako biste osigurali potpunu izmjenu cijanida sa smolom. Kada je smola zasićena adsorpcijom, koristite specifični eluent za eluiranje i regeneraciju smole.

• Prednosti : Ima visoku selektivnost adsorpcije cijanida i može postići kontinuirani rad.

• Nedostaci : Cijena smole je visoka, proces eluiranja je relativno složen, a može se stvoriti otpadna tekućina za eluiranje koja sadrži cijanid.

Ostale metode

1.Kisela - Metoda neutralizacije baze

• Princip : Pod određenim uslovima, cijanid će podleći reakcijama hidrolize u kiselim ili alkalnim sredinama, stvarajući manje toksične ili netoksične supstance. Na primjer, u kiselim uslovima, cijanid će reagovati sa vodonikovim ionima i formirati cijanovodoničnu kiselinu (HCN), koja se može ukloniti isparavanjem; u alkalnim uslovima, cijanid hidrolizira i formira cijanat i druge supstance.

• Postupak : Ako se primjenjuje kisela hidroliza, polako dodajte kisele rastvore poput razrijeđene sumporne kiseline u pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid, podesite pH vrijednost na 2 - 4, a zatim prozračite kako biste isparili stvorenu cijanovodonični kiselinu. Ako se primjenjuje alkalna hidroliza, dodajte alkalne supstance poput natrijum hidroksida, podesite pH vrijednost na 10 - 12 i ostavite da reaguje određeni period (obično 2 - 4 sata).

• Prednosti : Cijena je relativno niska, a rukovanje relativno jednostavno.

• Nedostaci : Cijanovodonična kiselina koja nastaje tokom kisele hidrolize je veoma otrovna i zahtijeva stroge zaštitne mjere; brzina reakcije alkalne hidrolize je spora i nakon tretmana može ostati mala količina cijanidnih ostataka.

Dizajn toka procesa za uklanjanje cijanida na sulfidnim mineralnim površinama

Pretreatment Stage

1. Podešavanje pulpe : Podesite koncentraciju pulpe sulfidne rude nakon flotacije. Općenito, koncentracija pulpe se kontrolira između 20% - 40% za naknadnu obradu. Istovremeno, detektirajte početnu koncentraciju cijanida u pulpi kako biste dobili osnovu za određivanje narednih parametara procesa.

2. Uklanjanje nečistoća : Uklonite nečistoće u obliku velikih čestica i neke suspendirane čvrste tvari iz pulpe filtracijom, sedimentacijom itd., kako biste spriječili njihovo ometanje sljedećih procesa obrade.

Faza uklanjanja

1. Odabir metode : Odaberite odgovarajuću metodu uklanjanja prema faktorima kao što su koncentracija cijanida u pulpi, svojstva rude, troškovi tretmana i zahtjevi zaštite okoliša. Na primjer, za cijanid visoke koncentracije i slučajeve gdje troškovi nisu bitni, metoda hemijske oksidacije može imati prioritet; za cijanid niske koncentracije i ekološki osviještene slučajeve, metoda biološke oksidacije ili metoda adsorpcije mogu biti prikladnije.

2. Kontrola parametara procesa : Uzimajući oksidaciju vodikovog peroksida u metodi hemijske oksidacije kao primjer, strogo kontrolišite količinu dodanog vodikovog peroksida (obično izračunatu prema koncentraciji cijanida i jednačini reakcije), temperaturu reakcije (obično 20 - 30 ℃), pH vrijednost (9 - 11) i brzinu miješanja (100 - 300 okretaja u minuti) i druge parametre kako biste osigurali efikasnu reakciju.

Faza nakon tretmana

1. Odvajanje čvrste i tečne faze : Odvojiti pulpu nakon uklanjanja cijanida filtracijom, centrifugiranjem itd. kako bi se dobili pročišćeni koncentrati sulfidne rude i otpadna voda koja sadrži malu količinu cijanida.

2. Tretman otpadnih voda : Dalje tretirati odvojene otpadne vode kako bi se ispunili nacionalni standardi ispuštanja. Sekundarna oksidacija, adsorpcija i druge metode mogu se koristiti za dubinsko uklanjanje cijanida iz otpadnih voda kako bi se osiguralo sigurno ispuštanje.

zaključak

Postoje različite metode za uklanjanje cijanida na površini sulfidnih ruda, a svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke. U praktičnim primjenama, potrebno je sveobuhvatno razmotriti faktore kao što su svojstva rude, koncentracija cijanida, troškovi tretmana i zahtjevi zaštite okoliša kako bi se odabrali odgovarajuće metode i tijek procesa. Uz sve strožije zahtjeve zaštite okoliša i kontinuirani napredak tehnologije, razvoj efikasnijih, ekološki prihvatljivijih i jeftinijih tehnologija za uklanjanje cijanida na površini sulfidnih ruda bit će ključni istraživački pravac u budućnosti. Kontinuiranom optimizacijom procesa očekuje se postizanje nultog ispuštanja cijanida u procesima obogaćivanja i topljenja sulfidnih ruda i promoviranje održivog razvoja industrije obojenih metala.