Eksperimentalna studija metoda tretmana tekućine siromašne cijanidom u rudniku zlata

Uvod

U industriji rudarstva zlata, tretman tekućina siromašnih cijanidom je od velikog značaja. Tečnost siromašna cijanidom, kao što je rastvor nakon ekstrakcije zlata u procesu cijanidacije, sadrži različite zagađivače, posebno cijanidne spojeve, koji mogu uzrokovati ozbiljno zagađenje okoliša ako se ne tretiraju pravilno. Stoga je razvoj efikasnih i isplativih metoda tretmana tekućina siromašnih cijanidom hitan zadatak. Ovaj blog post fokusira se na eksperimentalno proučavanje metoda tretmana tekućina siromašnih cijanidom u određenom rudniku zlata , s ciljem pružanja vrijednih uvida i referenci za industriju.

Pregled metoda tretmana tečnosti siromašne cijanidom

Generalno, metode tretmana tečnosti siromašne cijanidom mogu se grubo podijeliti u dvije kategorije: metode prečišćavanja i metode oporavka (regeneracije).

Metode prečišćavanja

1. Metoda oksidacije alkalija i hlora

• Ovo je relativno zrela metoda za uništavanje cijanida u otpadnim vodama i široko se koristi u postrojenjima za galvanizaciju, koksaranju i topionicama zlata. Pod uslovom pH 11 - 12, cijanidi i metalni kompleksni ioni u otpadnim vodama koje sadrže cijanide oksidiraju se u cijanate, a zatim se hlor dodaje drugi put da bi se oksidirali u ugljen -dioksid, azot itd.

• Prednosti : Proces je relativno zreo, sa dobrim efektima tretmana i širokom primjenom. Proces tretmana se može lako automatizirati.

• Nedostaci : Cijanidi se ne mogu reciklirati, troškovi tretmana su visoki i ne mogu se ukloniti kompleksi željeza i cijanida. Tu je i problem sekundarnog zagađenja.

2. Sumpor-dioksid - metoda oksidacije zrakom

• U posudu za miješanje dodaje se otpadna tekućina, a zatim se uvode zrak i SO₂ (tekućina ili plin, ili otopina sulfita, ili dobivena sagorijevanjem elementarnog sumpora). pH se kontrolira na 7 - 10, a kreč se koristi za neutralizaciju kiseline nastale tokom reakcije oksidacije. Reakcija zahtijeva prisustvo rastvorljivog bakra (kao katalizatora).

• Metoda oksidacije Inco-SO₂/zrak može razgraditi sve cijanide, uključujući željezo-cijanide, a željezo-cijanidi se mogu istaložiti i ukloniti korištenjem nekih sigurnih i jeftinih reagensa.

3. Metoda vodikovog peroksida

• Ovaj proces je pogodan za tretman otpadnih voda koje sadrže cijanid niske koncentracije. Vodikov peroksid može oksidirati cijanid u jalovini u relativno slabu i lako hidroliziranu cijanidnu kiselinu (HCNO), koja se zatim uklanja daljnjom oksidacijom i hidrolizom.

4. Metoda oksidacije ozona

• Ozon je snažno oksidacijsko sredstvo. Kada se koristi za tretman otpadnih voda koje sadrže cijanid, potpuniji je od metode alkalno-hlorne oksidacije, s boljim efektima uklanjanja cijanida. Nakon ozonizacije, rastvoreni kisik u rastvoru otpadnih voda se povećava, koji se može vratiti u sistem cijanidacije radi recikliranja, olakšavajući rastvaranje zlata i poboljšavajući efikasnost ispiranja zlata.

• Prednosti : Rad je jednostavan i praktičan, lako se kontroliše, a stepen automatizacije proizvodnje je visok. Ozon se može proizvoditi na licu mjesta, što je od velikog značaja za postrojenja za cijanidaciju sa nezgodnim transportom, ali dovoljnim napajanjem. Efikasnost prečišćavanja je visoka i ne stvara se sekundarno zagađenje.

• Nedostaci : Potrošnja energije za proizvodnju ozona je velika, a troškovi proizvodnje su visoki, što ograničava njegovu široku primjenu.

5. Metoda elektrolitičke oksidacije

• Prije elektrolize, prvo podesite pH tekućine siromašne cijanidom na >7. Dodajte malu količinu soli, koristite grafit kao anodu i titanijsku ploču kao katodu, te koristite alkalni vodeni rastvor bakra i cinka kao elektrolit. Kada se propusti jednosmjerna struja, na katodi se proizvode metalni bakar i cink, a također se stvara i vodik. Na anodi se CN⁻ oksidira u CNO⁻, CO₂, N₂, a Cl⁻ se oksidira u Cl₂, a Cl₂ ulazi u rastvor i stvara HClO.

6. Metoda mikrobne oksidacije

• Ova metoda koristi biohemijska svojstva mikroorganizama za razgradnju cijanida, tiocijanata i željezo-cijanida, stvarajući amonijak, ugljikov dioksid i sulfate ili hidrolizirajući cijanide u formamid. Istovremeno, bakterije adsorbiraju ione teških metala, uzrokujući njihovo otpadanje s biofilmom i njihovo uklanjanje.

• Važna karakteristika : Temperatura se mora stalno održavati iznad 10℃ kako bi se održala razumna brzina uklanjanja cijanida.

Metode oporavka (regeneracije)

1. Metoda zakiseljavanja

• Glavni princip ove metode je dodavanje sumporne kiseline u otpadnu vodu koja sadrži cijanid, podešavanje pH vrijednosti na oko 1.5 i pretvaranje CN⁻ u HCN. Ispušteni HCN plin se uvodi u apsorber i apsorbira alkalnim rastvorom (rastvor natrijum hidroksida ili kalcijum hidroksida) kako bi se dobio rastvor cijanida od 20% - 30%, koji se može reciklirati.

• Prednosti : Ovaj proces može maksimizirati oporavak cijanida, poboljšati efektivnu stopu iskorištenja cijanida i smanjiti troškove proizvodnje.

• Nedostaci : Jednokratni investicioni trošak je veliki, tok procesa je složen i teško je da tretirana preostala tečnost koja sadrži cijanid ispuni standarde ispuštanja.

2. Metoda ionske izmjene

• U tretmanu tekućina siromašnih cijanidima, jonoizmjenjivačke smole mogu se koristiti za obogaćivanje cijanida.

3. Metoda adsorpcije

• Adsorpcija aktivnog uglja : Adsorpcija aktivnog uglja uglavnom zavisi od njegovih brojnih unutrašnjih pora i velike specifične površine. Proces adsorpcije uključuje fizičku adsorpciju i hemijsku adsorpciju. Uklanjanje cijanida se uglavnom odvija na tri načina: oksidacijom, hidrolizom i uklanjanjem. Glavni proces je reakcija oksidativne razgradnje cijanida u otpadnim vodama koje sadrže cijanid pomoću vodonik peroksida na površini aktivnog uglja.

4. Metoda ekstrakcije rastvaračem

• Rastvarači se koriste za ekstrakciju vrijednih komponenti i cijanida iz tečnosti siromašne cijanidima.

5. Metoda tečne membrane

• U tretmanu tekućina siromašnih cijanidima, uglavnom se koristi sistem ulje u vodi. Osnovni princip je: prvo, zakiseliti otpadne vode koje sadrže cijanid kako bi se cijanidni ioni u njima pretvorili u HCN. HCN prolazi kroz membranu tekućine uljne faze u unutrašnju vodenu fazu, a zatim reagira s NaOH stvarajući NaCN.

6. Metoda elektrodijalize

• Ova metoda koristi električno polje za pokretanje migracije iona kroz membrane za izmjenu iona kako bi se postiglo odvajanje i izdvajanje supstanci.

Eksperimentalna studija tekućine siromašne cijanidom u rudniku zlata

Pozadina eksperimenta

Tekućina siromašna cijanidom iz jednog rudnika zlata ima posebno visok ukupni sadržaj cijanida, koji doseže i do 13000 mg/L. Otpadne vode s takvom visokom koncentracijom cijanida predstavljaju veliku prijetnju okolišu i zahtijevaju efikasan tretman.

Eksperimentalne metode

1. Metoda adsorpcije H₂O₂ + ClO₂ + C

• U ovoj metodi, vodikov peroksid (H₂O₂) i hlor dioksid (ClO₂) se prvo koriste kao oksidansi za oksidaciju cijanida u tekućini siromašnoj cijanidom. Zatim se provodi adsorpcija aktivnim ugljem (C) radi daljnjeg uklanjanja preostalih zagađivača.

2. Trostepena oksidacija (H₂O₂ + katalizator "M") + hlorisanje, aeracija + metoda adsorpcije C

• Oksidacija u tri faze : Za oksidaciju u tri faze koriste se vodikov peroksid (H₂O₂) i specifični katalizator "M". To osigurava temeljitiju oksidaciju različitih cijanidnih spojeva, uključujući kompleksne cijanide.

• Hlorisanje aeracijom : Nakon trostepene oksidacije, vrši se hlorisanje aeracijom. Hlor se uvodi u tečnost tokom aeracije, što može dodatno oksidirati preostale supstance povezane sa cijanidima i neke druge redukovane zagađivače.

• C Adsorpcija : Konačno, adsorpcija aktivnim ugljem se koristi za adsorpciju preostalih sitnozrnastih zagađivača i svih preostalih supstanci povezanih s cijanidom kako bi se postigao cilj prečišćavanja tekućine siromašne cijanidom.

Eksperimentalni rezultati i poređenje

1. Metoda adsorpcije H₂O₂ + ClO₂ + C

• Ovom metodom postignut je određeni stepen uklanjanja cijanida, ali je konačni ukupni sadržaj cijanida u tretiranoj tečnosti i dalje bio relativno visok, što nije ispunjavalo stroge nacionalne standarde ispuštanja.

2. Trostepena oksidacija (H₂O₂ + katalizator "M") + hlorisanje, aeracija + metoda adsorpcije C

• Ova metoda je pokazala zadovoljavajuće rezultate. Konačni ukupni sadržaj cijanida smanjen je na 0.44 mg/L, što ispunjava nacionalne standarde ispuštanja. Osim toga, sadržaj drugih teških metala također je ispunjavao relevantne nacionalne standardne zahtjeve.

• Isplativost : Što se tiče troškova, iako trostepeni proces oksidacije s katalizatorom i dodatnom hlorizacijskom aeracijom zahtijeva složenije operacije i upotrebu određenih katalizatora i hlora, generalno, u poređenju s nekim drugim previše složenim ili skupim metodama, cijena je relativno razumna. Može efikasno tretirati tečnosti visoke koncentracije siromašne cijanidom, uz kontrolu troškova u prihvatljivom rasponu.

zaključak

Tretman tekućine siromašne cijanidom u rudnicima zlata je složen, ali ključan zadatak. Kroz eksperimentalnu studiju tekućine siromašne cijanidom u određenom rudniku zlata, može se vidjeti da različite metode tretmana imaju svoje prednosti i nedostatke. Metoda trostepene oksidacije (H₂O₂ + katalizator "M") + hlorisanje-aeracija + C adsorpcija pokazuje relativno idealne efekte tretmana i isplativost za tekućinu siromašnu cijanidom sa visokim ukupnim sadržajem cijanida u ovom rudniku zlata. Međutim, u budućnosti su potrebna kontinuirana istraživanja i poboljšanja kako bi se razvile efikasnije, isplativije i ekološki prihvatljivije metode tretmana koje će bolje ispuniti zahtjeve zaštite okoliša i održivog razvoja u industriji rudarstva zlata.