Metodi è Prucessi per a Rimozione di Cianuru nantu à a Superficie di Minerali di Solfuri

1. I MUVRINI

In u duminiu di a metallurgia, in particulare in l'estrazione di l'oru è u trattamentu di u minerale sulfuratu, a presenza di cianuru nantu à a superficia di Minerali di sulfuru pone sfide significative. U cianuru hè largamente adupratu in u prucessu di lisciviazione per cianurazione per l'estrazione di l'oru per via di a so capacità di furmà cumplessi cù l'oru, facilitendu a so dissoluzione. Tuttavia, dopu à u prucessu di lisciviazione, u restu cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati in i sterili ùn solu porta à l'inquinamentu ambientale, ma inibisce ancu a successiva beneficiazione di i minerali sulfurati, riducendu u tassu generale di ricuperazione di metalli preziosi. Dunque, u sviluppu di metudi efficaci per rimuovere u cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati hè cruciale per un trattamentu minerale sustenibile è a prutezzione ambientale.

2. Prublemi esistenti cù u cianuru nantu à e superfici di minerali sulfurati

2.1 Impattu Ambientale

U cianuru hè una sustanza assai tossica. Quandu i minerali sulfurati cù cianuru adsorbitu in superficia sò scaricati in l'ambiente, u cianuru pò gradualmente liscivià è contaminà u terrenu, e fonti d'acqua è l'aria. Ancu in basse concentrazioni, u cianuru pò esse estremamente dannusu per l'organismi acquatici, e piante è a salute umana. Per esempiu, in alcune zone minerarie induve hè accadutu un smaltimentu impropriu di residui chì cuntenenu cianuru, i corpi idrici vicini anu mostratu una diminuzione significativa di u cuntenutu d'ossigenu dissoltu, chì hà purtatu à a morte di i pesci è di altre forme di vita acquatica.

2.2 Inibizione di u Beneficiamentu Minerale di Solfidu

U cianuru adsorbitu nantu à a superficia di i minerali sulfurati, cum'è a pirite, a calcopirite è a sfalerite, pò furmà una pellicola di passivazione nantu à a superficia di u minerale. Questa pellicola riduce a reattività di i minerali sulfurati durante a successiva flottazione o altri prucessi di beneficiazione. Per esempiu, in a flottazione di minerali sulfurati chì cuntenenu rame, a presenza di cianuru nantu à a superficia di a calcopirite pò indebulisce a so interazione cù i cullettori, rendendu difficiule a separazione efficace di i minerali di rame da i minerali di ganga, riducendu cusì u gradu è u tassu di recuperu di i concentrati di rame.

3. Metodi per a Rimozione di u Cianuru nantu à a Superficie di i Minerali di Sulfuru

3.1 Metudu d'attivazione di l'acidu

3.1.1 Principiu

U metudu d'attivazione à l'acidu usa principalmente acidi cum'è l'acidu sulfuricu o l'acidu ossalicu per reagisce cù i cumposti chì cuntenenu cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati. Quandu un acidu hè aghjuntu, provoca a decomposizione di cumplessi cianuru-metallu. Di cunsiguenza, si genera gasu di cianuru d'idrogenu. Ma in un prucessu ben cuncipitu, questu cianuru d'idrogenu volatile pò esse recuperatu è riutilizatu per mezu di sistemi d'assorbimentu adatti.

3.1.2 Passi di u prucessu

1. Preparazione di a polpa di mineralePrima, mischiate i residui di minerale sulfuratu cù u cianuru adsorbitu in superficia cù acqua per creà una polpa di minerale uniforme. U rapportu solidu-liquidu di a polpa di minerale hè tipicamente aghjustatu secondu e caratteristiche di u minerale è i requisiti specifici di u prucessu, di solitu in l'intervallu di 1: 2 - 1: 5.

2. Aggiunta d'aciduAghjunghjite pianu pianu l'acidu sulfuricu o l'acidu ossalicu à a polpa di minerale mentre si mischia continuamente. A quantità d'acidu aghjuntu deve esse cuntrullata attentamente secondu u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale. Di solitu, u valore di pH di a polpa di minerale hè aghjustatu à 2 - 4. è u pH deve esse monitoratu in tempu reale cù un pH-metru durante u prucessu d'aghjunta.

3. Reazione è Trattamentu di GasDopu avè aghjuntu l'acidu, lasciate chì a reazione cuntinui per circa 1-3 ore. Durante questu tempu, si produce gasu di cianuru d'idrogenu. Per impedisce à questu gasu di inquinà l'ambiente, hè stallatu un sistema di raccolta è trattamentu di gasu. U gasu di cianuru d'idrogenu generatu hè direttu in una torre d'assorbimentu piena di una soluzione alcalina, cum'è una soluzione d'idrossidu di sodiu. Quì, u cianuru d'idrogenu reagisce cù l'idrossidu di sodiu, è u recuperatu Sodium Cyanide A suluzione pò esse riciclata à u prucessu di cianurazione se a so qualità risponde à i requisiti.

3.1.3 Vantaghji è disadvantages

• vantaghjiStu metudu hè relativamente simplice sia in principiu sia in funziunamentu. Pò scumpressà efficacemente i cumposti chì cuntenenu cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati è hà u putenziale di riciclà u cianuru, riducendu u costu generale di l'usu di u cianuru in u prucessu minerariu.

• Tu meCi sò risichi significativi per a sicurezza. U gasu di cianuru d'idrogenu hè assai tossicu, è ogni perdita durante a reazione pò causà danni serii à l'operatori è à l'ambiente. Inoltre, l'acidi utilizati in questu metudu sò currusivi, ciò chì pò dannà l'attrezzatura è e tubazioni, aumentendu i costi di manutenzione è riducendu a durata di vita di l'attrezzatura.

3.2 Metudu d'attivazione di l'ossidante

3.2.1 Principiu

Oxidants such as hydrogen peroxide, potassium permanganate, and ozone are employed to oxidize the cyanide on the surface of sulfide ores. These oxidants break the chemical bonds of cyanide compounds, transforming cyanide into relatively non - toxic substances like nitrogen gas and Carbonmanghja.

3.2.2 Passi di u prucessu

1. Preparazione di a polpa di mineraleSimile à u metudu d'attivazione à l'acidu, preparate i residui di minerale sulfuratu in una polpa di minerale cù un rapportu solidu-liquidu adattatu.

2. Aggiunta d'ossidanteAghjunghjite l'ossidante sceltu à a polpa di minerale. A quantità d'ossidante aghjuntu dipende da u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale è da u putenziale d'ossidazione di l'ossidante. Per esempiu, quandu si usa u perossidu d'idrogenu, a dosa hè generalmente 1-5 kg ​​per tonnellata di polpa di minerale, mentre chì u permanganatu di potassiu hè generalmente aghjuntu à 0.5-2 kg per tonnellata di polpa di minerale. L'aghjunta deve esse fatta lentamente cù una agitazione cuntinua per assicurà una miscelazione uniforme.

3. Reazione è MonitoraghjuLasciate chì l'ossidante reagisce cù u cianuru in a polpa di minerale per 2-4 ore. Durante a reazione, monitorate u putenziale di ossidazione-riduzione è u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale. U valore di u putenziale di ossidazione-riduzione pò riflette u prugressu di a reazione di ossidazione. Quandu u valore si stabilizza è u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale risponde à u standard richiestu (di solitu menu di 0.5 mg/L), a reazione hè cunsiderata cumpleta.

3.2.3 Vantaghji è disadvantages

• vantaghjiStu metudu ùn produce micca gasi tossichi è volatili cum'è u metudu d'attivazione àcida, ciò chì u rende più sicuru per l'ambiente operativu. Pò ossidà è decompone efficacemente u cianuru, ottenendu l'ubbiettivu di rimuovere u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati. Inoltre, i prudutti di reazione sò relativamente rispettosi di l'ambiente.

• Tu meU costu di l'ossidanti hè relativamente altu, in particulare per l'ossidanti forti cum'è l'ozonu, chì aumenta u costu di trasfurmazione di i minerali sulfurati. Inoltre, a reazione d'ossidazione hè facilmente influenzata da fattori cum'è u valore di pH di a polpa di minerale, a temperatura è a presenza di altre impurità, chì richiedenu un cuntrollu strettu di e cundizioni di reazione.

3.3 Metudu di u Sale di Rame

3.3.1 Principiu

I sali di rame, cum'è u sulfatu di rame, sò aghjunti à a polpa di minerale sulfuratu cù cianuru adsorbitu in superficia. L'ioni di rame reagiscenu cù u cianuru per furmà cumplessi insolubili di rame-cianuru. Quessi cumplessi ponu tandu esse separati da a polpa di minerale per mezu di metudi di separazione solidu-liquidu, ottenendu cusì a rimuzione di u cianuru.

3.3.2 Passi di u prucessu

1. Preparazione di a polpa di mineralePreparate i residui di minerale sulfuratu in una polpa di minerale cù un rapportu solidu-liquidu adattatu.

2. Aggiunta di sale di rameAghjunghjite una quantità adatta di sulfatu di rame à a polpa di minerale. A quantità di sulfatu di rame aghjuntu hè determinata da u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale, generalmente cù un rapportu molare di ioni di rame à ioni di cianuru di 1 - 2: 1. U sulfatu di rame hè generalmente aghjuntu cum'è una soluzione acquosa, è u prucessu di aghjunta deve esse accumpagnatu da una agitazione cuntinua per assicurà a distribuzione uniforme di l'ioni di rame in a polpa di minerale.

3. Reazione è Separazione Solidu-LiquiduDopu avè aghjuntu u sale di rame, lasciate chì a reazione cuntinui per 1-2 ore. Dopu, realizate a separazione solidu-liquidu nantu à a polpa di minerale aduprendu metudi cum'è a filtrazione o a sedimentazione. U solidu separatu cuntene precipitati di cianuru di rame è minerali sulfurati, mentre chì u liquidu separatu pò esse trattatu ulteriormente per risponde à u standard di scarica o riciclatu per altri scopi.

3.3.3 Vantaghji è disadvantages

• vantaghjiStu metudu pò caccià efficacemente u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati furmendu precipitati insolubili. U prucessu operativu hè relativamente simplice, è u sulfatu di rame hè un reagente chimicu cumunu è economicu, chì offre certi vantaghji ecunomichi.

• Tu meL'aghjunta di sali di rame pò introduce impurità di rame in a polpa di minerale, ciò chì pò influenzà u successivo arricchimentu di minerali sulfurati. Per esempiu, in a flottazione di minerali sulfurati di piombu è zincu, l'ioni di rame eccessivi ponu attivà a sfalerite, interferendu cù a separazione di minerali di piombu è zincu. Inoltre, i precipitati di rame è cianuru separati devenu esse smaltiti currettamente per impedisce l'inquinamentu secundariu.

3.4 Novu Metudu di Reattivu Cumpostu

3.4.1 Principiu

Certi reagenti cumposti sviluppati di recente, cum'è una cumminazione di polisulfuri è metabisulfitu di sodiu, sò aduprati. I polisulfuri reagiscenu cù i cumpunenti chì cuntenenu zolfu in i cumposti chì cuntenenu cianuru nantu à a superficia di i minerali di sulfuru, mentre chì u metabisulfitu di sodiu aghjusta u putenziale redox di u sistema è prumove a decomposizione di u cianuru, facilitendu cusì a so eliminazione.

3.4.2 Passi di u prucessu

1. Preparazione di a polpa di mineralePreparate i residui di minerale sulfuratu in una polpa di minerale.

2. Aggiunta di Reagenti CumpostiAghjunghjite u reagente cumpostu custituitu da polisulfuri è metabisulfitu di sodiu à a polpa di minerale. U rapportu in pesu di polisulfuri à metabisulfitu di sodiu hè tipicamente 1:1. è a quantità di u reagente cumpostu aghjuntu hè determinata in basa à u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale è a natura di u minerale sulfuratu, generalmente variendu da 0.5 à 2 kg per tonnellata di polpa di minerale.

3. Reazione è MonitoraghjuDopu avè aghjuntu u reagente cumpostu, lasciate chì a reazione cuntinuessi per 1-3 ore. Durante a reazione, monitorate u cuntenutu di cianuru è i parametri chimichi pertinenti, cum'è u putenziale redox è u valore di pH, in a polpa di minerale. Ajustate subitu e cundizioni di reazione secondu i risultati di u monitoraghju per assicurà a rimuzione cumpleta di u cianuru.

3.4.3 Vantaghji è disadvantages

• vantaghjiStu metudu mostra una bona adattabilità à diversi tipi di minerali sulfurati. U reagente cumpostu funziona in sinergia per rimuovere efficacemente u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati. In paragone cù i metudi à reagente unicu, pò offre una migliore efficienza di rimozione è avè menu impattu nantu à u susseguente benefiziu di i minerali sulfurati.

• Tu meU sviluppu è a pruduzzione di reagenti cumposti sò relativamente cumplessi, è u costu pò esse più altu ch'è certi metudi tradiziunali à reagente unicu. Inoltre, u mecanismu di reazione specificu di i reagenti cumposti ùn hè ancu cumpletamente capitu, ciò chì pò introduce incertezze in l'applicazioni industriali attuali.

4. Ottimizazione di u prucessu è cunsiderazioni

4.1 Pretrattamentu di i minerali

Prima di utilizà unu di i metudi sopra menzionati per rimuovere u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati, hè spessu necessariu un pretrattamentu adattatu di u minerale. Per esempiu, se i residui di minerale sulfuratu cuntenenu una grande quantità di minerali di ganga à grana fina, si ponu fà operazioni di pre-screening o di classificazione per rimuovere e frazioni à grana fina difficili da trattà. Questu pò migliurà l'efficienza di cuntattu trà u reagente è i minerali sulfurati cù u cianuru adsorbitu in superficia è riduce l'interferenza di i minerali di ganga nantu à u prucessu di reazione.

4.2 Cuntrollu di e cundizioni di reazione

• Valore pHU valore di pH di a polpa di minerale hà un impattu significativu nantu à u prucessu di reazione. U metudu d'attivazione à l'acidu richiede un pH più bassu per prumove a decomposizione di i cumposti chì cuntenenu cianuru, mentre chì u metudu d'attivazione ossidante è u metudu di u sale di rame devenu mantene un intervallu di pH adattatu. Per esempiu, quandu si usa u perossidu d'idrogenu cum'è ossidante, u valore di pH ottimale di a polpa di minerale hè generalmente 8-10. è quandu si usa u sulfatu di rame, u valore di pH di a polpa di minerale hè generalmente cuntrullatu à 6-8.

• TemperaturaA temperatura di reazione affetta ancu a velocità è l'efficienza di a reazione. In generale, l'aumentu di a temperatura pò accelerà a velocità di reazione. Tuttavia, per alcune reazioni, cum'è l'ossidazione di u cianuru da u perossidu d'idrogenu, una temperatura troppu alta pò causà a decomposizione di l'ossidante, riducendu l'efficienza di l'ossidazione. Dunque, a temperatura di reazione deve esse ottimizzata secondu u sistema di reazione specificu, di solitu in l'intervallu di 20 - 40 °C.

• Intensità di mischjuUna agitazione sufficiente hè essenziale per assicurà a distribuzione uniforme di i reagenti in a polpa di minerale è aumentà a probabilità di cuntattu trà u reagente è e sostanze chì cuntenenu cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati. Tuttavia, una agitazione eccessiva pò purtà à un cunsumu energeticu inutile è à l'usura meccanica di l'attrezzatura. L'intensità di agitazione adatta deve esse determinata per mezu di a ricerca sperimentale è di l'esperienza pratica di pruduzzione.

4.3 Separazione Solidu-Liquidu è Trattamentu di l'Acque Residue

Dopu à a reazione per caccià u cianuru nantu à a superficia di i minerali sulfurati, hè necessaria una separazione solidu-liquidu efficiente per separà i minerali sulfurati trattati da a suluzione di reazione. I metudi di separazione solidu-liquidu cumunimenti usati includenu a filtrazione, a sedimentazione è a centrifugazione. L'acqua di scaricu separata di solitu cuntene sempre qualchì cianuru residuale è altre impurità, chì devenu esse trattate ulteriormente per risponde à u standard di scaricu. I prucessi di trattamentu di l'acque di scaricu ponu include metudi cum'è l'ulteriore ossidazione, l'adsorbimentu è u trattamentu biologicu.

5. Case Studies

5.1 Applicazione di u metudu d'attivazione di l'acidu in una miniera d'oru

In una certa miniera d'oru, dopu à u prucessu di lisciviazione per cianurazione, i residui di minerale sulfuratu avianu una certa quantità di cianuru adsorbitu in superficia. A miniera hà utilizatu u metudu d'attivazione à l'acidu per u trattamentu. Prima, i residui sò stati trasformati in una polpa di minerale cù un rapportu solidu-liquidu di 1:3. Dopu, hè statu aghjuntu l'acidu sulfuricu per aghjustà u valore di pH di a polpa di minerale à 3. Dopu à reazione per 2 ore, u gasu di cianuru d'idrogenu generatu hè statu raccoltu è assorbitu da una soluzione d'idrossidu di sodiu. Dopu à u trattamentu, u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale hè cascatu da 5 mg/L à menu di 0.5 mg/L, è a successiva velocità di recuperu di flottazione di minerali sulfurati hè aumentata di circa u 10%. Tuttavia, durante l'operazione, a fuga di gasu di cianuru d'idrogenu hà presentatu rischi per a sicurezza in u situ di l'operazione, è e tubazioni di l'equipaggiamentu anu subitu una corrosione relativamente severa.

5.2 Metudu d'attivazione di l'ossidante in una miniera di minerale di sulfuru polimetallicu

Una miniera di minerale di sulfuru polimetallicu hà utilizatu u perossidu d'idrogenu cum'è ossidante per rimuovere u cianuru da a superficia di i minerali di sulfuru. U valore di pH di a polpa di minerale hè statu prima aghjustatu à 9, è dopu u perossidu d'idrogenu hè statu aghjuntu à una dosa di 3 kg per tonnellata di polpa di minerale. Dopu avè reagitu per 3 ore, u cuntenutu di cianuru in a polpa di minerale hè statu riduttu à un livellu assai bassu. L'arricchimentu susseguente di minerali di sulfuru di rame, piombu è zincu ùn hè statu affettatu da u cianuru restante, è u tassu generale di ricuperazione di u metallu hè migliuratu. Tuttavia, l'altu costu di u perossidu d'idrogenu hà purtatu à un aumentu di u costu di trasfurmazione di u minerale di circa $ 5 per tonnellata.

6. cunchiusioni

L'eliminazione di u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati hè un compitu cruciale in u campu di a trasfurmazione di i minerali. U metudu d'attivazione di l'acidu, u metudu d'attivazione di l'ossidante, u metudu di u sale di rame è u novu metudu di reagente cumpostu anu ognunu i so vantaghji è svantaghji. In l'applicazioni industriali attuali, hè necessariu cunsiderà cumpletamente fattori cum'è a natura di i minerali sulfurati, i requisiti di prutezzione ambientale è i costi ecunomichi per selezziunà u metudu u più adattatu. Intantu, ottimizendu e cundizioni di prucessu, pretrattendu i minerali è gestendu currettamente a separazione solidu-liquidu è u trattamentu di l'acque reflue, l'efficienza di l'eliminazione di u cianuru da a superficia di i minerali sulfurati pò esse ulteriormente migliorata, ottenendu l'ubbiettivi di recuperu di e risorse è di prutezzione ambientale.