Trin Cyanid mewn Tailings Mwyngloddiau Aur gyda Sylffad Ferrus

Cyflwyniad

Yn aml, mae cynffonau mwyngloddiau aur yn cynnwys lefelau uchel o seianid , sy'n wenwynig iawn ac yn peri bygythiad sylweddol i'r amgylchedd ac iechyd pobl. Gall gwaredu'r cynffonau hyn yn amhriodol arwain at halogi pridd, ffynonellau dŵr ac aer. Felly, mae dulliau triniaeth effeithiol ar gyfer tynnu seianid o gynffonau mwyngloddiau aur yn hanfodol. Ymhlith amrywiol opsiynau triniaeth, mae sylffad fferrus wedi dod i'r amlwg fel adweithydd cyffredin a chost-effeithiol. Bydd yr erthygl hon yn ymchwilio i'r defnydd o sylffad fferrus ar gyfer trin seianid mewn cynffonau mwyngloddiau aur, gan gwmpasu agweddau megis mecanweithiau adwaith, amodau gweithredu, cymwysiadau ymarferol a manteision.

Mecanweithiau Adwaith

Ffurfiant Cymhlethdodau Ferrocyanid

Mae sylffad fferrus (FeSO₄) yn cynnwys ïonau fferrus (Fe²⁺). Pan ychwanegir sylffad fferrus at gynffonau mwyngloddiau aur sy'n cynnwys cyanid, mae'r ïonau fferrus yn adweithio ag ïonau cyanid rhydd (CN⁻) yn y cynffonau. Yr adwaith sylfaenol yw ffurfio cyfadeiladau fferrosyanid, y gellir eu cynrychioli gan yr hafaliad cemegol: Fe²⁺ + 6CN⁻ → Fe(CN)₆⁴⁻. Yr adwaith hwn yw'r cam cychwynnol yn y broses o ddefnyddio sylffad fferrus i drin cynffonau sy'n cynnwys cyanid.

Cenhedlaeth Glas Prwsiaidd

O dan rai amodau, pan ychwanegir gormod o sylffad fferrus at y toddiant sy'n cynnwys cyanid, mae adwaith pellach yn digwydd. Mae cyanid yn cael ei drawsnewid yn waddod anhydawdd o'r enw fferrosyanid fferrig, a elwir yn gyffredin yn las Prwsiaidd. Mae'r adwaith cemegol ar gyfer ffurfio glas Prwsiaidd yn gymhleth a gellir ei symleiddio fel a ganlyn: ar ôl ffurfio cyfadeiladau fferrosyanid, mae ïonau fferrus ychwanegol yn adweithio â Fe(CN)₆⁴⁻ i ffurfio Fe₄(Fe(CN)₆)₃. Mae'r gwaddod anhydawdd hwn yn fuddiol gan ei fod yn lleihau crynodiad y cyanid rhydd yn y cynffonau yn effeithiol, gan wneud y cynffonau yn llai gwenwynig.

Fodd bynnag, dylid nodi nad yw'r adwaith bob amser yn syml. Gall glas Prwsiaidd fodoli mewn gwahanol ffurfiau o dan wahanol amodau hydoddiant. Un ffurf o'r fath yw "glas Prwsiaidd hydawdd", a gynrychiolir gan MFeⅢ(FeⅡ(CN)₆)₆ (M = K neu Na), sy'n ffurfio hydoddiant coloidaidd gyda dŵr. Yn ogystal, mae adweithiau gwaddodiad ac ocsideiddio sy'n cynnwys hydrocsid fferrus hefyd yn chwarae rhan yn y broses gyffredinol.

Amodau Gweithredu

Gwerth pH

Mae gwerth pH y toddiant yn effeithio'n sylweddol ar yr adwaith rhwng sylffad fferrus a seianid. Yr ystod pH orau ar gyfer yr adwaith fel arfer yw rhwng 5.5 a 6.5. Yn yr ystod pH hon, yr adwaith rhwng ïonau fferrus a seianid yw'r cyflymaf a mwyaf trylwyr. Pan fydd y pH yn rhy isel (islaw 4), mae'r ïonau fferrosyanid yn dod yn ansefydlog. Gallant adweithio i ffurfio cyfadeiladau pentacyano - haearn (II) (Fe(CN)₅H₂O)³⁻, sydd wedyn yn cael eu ocsideiddio'n gyflym i ïonau fferrisyanid (Fe(CN)₆³⁻). Ar y llaw arall, pan fydd y pH yn uwch na 7, gall y glas Prwsiaidd anhydawdd ddadelfennu, gan ffurfio ïonau fferrosyanid ac amrywiol ocsidau haearn anhydawdd, sy'n anffafriol ar gyfer cael gwared ar seianid.

Dos o Sylffad Ferrus

Mae angen rheoli dos y sylffad fferrus yn ofalus. Dylid ei bennu yn ôl cynnwys y cyanid yn y sodlau ac ansawdd y dŵr. Os yw'r dos yn rhy isel, efallai na fydd yn bosibl cael gwared ar y cyanid yn llwyr. I'r gwrthwyneb, os yw'r dos yn rhy uchel, bydd nid yn unig yn achosi gwastraff ond gall hefyd gyflwyno llygryddion newydd. Trwy arbrofion, canfuwyd mai'r gymhareb molar orau o Fe i CN⁻ yw 0.5. Mae'r gymhareb hon yn sicrhau cael gwared ar cyanid yn effeithlon wrth leihau'r defnydd o sylffad fferrus.

Amser Cymysgu a Gwaddodi

Mae cymysgu digonol yn hanfodol i sicrhau y gall ïonau fferrus a seianid gysylltu ac adweithio'n llawn. Mae amser cymysgu digonol yn caniatáu dosbarthiad mwy homogenaidd o adweithyddion yn y toddiant, gan hyrwyddo'r gyfradd adwaith. Ar ôl yr adwaith, mae angen amser gwaddodi priodol. Mae'r amser hwn yn fuddiol ar gyfer ffurfio gwaddodion sefydlog a lleihau crynodiad seianid yn yr elifiant. Gall yr amseroedd cymysgu a gwaddodi penodol amrywio yn dibynnu ar y sefyllfa wirioneddol, megis crynodiad y seianid yn y sodlau a'r offer a ddefnyddir ar gyfer trin.

Cymwysiadau Ymarferol

Astudiaeth Achos o Brosiect Trin Tailings Mwynglawdd Aur

Mewn prosiect trin cynffonau mwynglawdd aur penodol, mabwysiadwyd proses gyfunol o sylffad fferrus a chalch. Yn gyntaf, ychwanegwyd swm priodol o galch at ddŵr y cynffonau i addasu'r gwerth pH i'r ystod briodol (fel arfer 5.5 - 6.5). Mae'r cam hwn yn helpu i hyrwyddo trawsnewid a gwaddodiad cyanid. Wedi hynny, ychwanegwyd sylffad fferrus at y dŵr, a thrwy ei droi, adweithiodd yr ïonau fferrus yn llawn gyda'r cyanid i ffurfio glas Prwsiaidd a gwaddodion eraill. Yn olaf, ar ôl y camau gwaddodiad a hidlo, cafwyd y dŵr gwastraff wedi'i buro. Roedd y cynffonau wedi'u trin yn bodloni'r safonau amgylcheddol perthnasol, gan leihau'r risg amgylcheddol yn sylweddol.

Cyfuniad ag Adweithyddion Eraill

Defnyddir sylffad fferrus yn aml ar y cyd ag adweithyddion eraill i wella effaith y driniaeth. Er enghraifft, fe'i defnyddir yn gyffredin ar y cyd â fflocwlyddion moleciwlaidd uchel fel polyacrylamid. Gall polyacrylamid wella crynhoad gwaddodion, gan wneud y broses waddodi yn fwy effeithlon. Nid yn unig y mae'r broses driniaeth gyfunol hon yn tynnu sylweddau niweidiol yn effeithiol yn y cynffonau ond mae hefyd yn lleihau cost y driniaeth ac yn gwella effeithlonrwydd y driniaeth. Trwy optimeiddio'r dos a'r dilyniant ychwanegu o wahanol adweithyddion, gellir cyflawni canlyniadau triniaeth gwell.

Manteision Defnyddio Sylffad Ferrus

Cost - effeithiolrwydd

Mae sylffad fferrus yn gymharol rad o'i gymharu â rhai adweithyddion eraill a ddefnyddir ar gyfer trin seianid. Mae ei argaeledd eang yn y farchnad yn ei wneud yn opsiwn deniadol i gwmnïau mwyngloddio aur. Gall defnyddio sylffad fferrus leihau cost trin cynffonau yn sylweddol, yn enwedig ar gyfer mwyngloddiau aur ar raddfa fawr sy'n cynhyrchu llawer iawn o gynffonau. Mae'r gost-effeithiolrwydd hwn yn hanfodol ar gyfer gweithrediad cynaliadwy mentrau mwyngloddio aur.

Proses Triniaeth Syml

Mae'r broses drin gan ddefnyddio sylffad fferrus yn gymharol syml. Ar ôl ychwanegu sylffad fferrus at y cynffonau ac addasu'r amodau adwaith priodol, mae'r camau gwahanu a gwaddodiad dilynol yn gymharol syml. Mewn rhai achosion, nid oes angen camau cyn-wahanu cymhleth ar y dŵr gwastraff sy'n cael ei drin â sylffad fferrus cyn symud ymlaen i'r broses drin nesaf, sy'n arbed unedau adwaith ac yn symleiddio'r broses drin gyffredinol. Mae'r symlrwydd hwn hefyd yn ei gwneud hi'n haws i weithredwyr reoli a rheoli'r broses drin.

Heriau a Safbwyntiau ar gyfer y Dyfodol

Effaith Amgylcheddol Sgil-gynhyrchion

Er y gall triniaeth sylffad fferrus gael gwared â seianid yn effeithiol o wastraff mwyngloddiau aur, gall y sgil-gynhyrchion a gynhyrchir yn ystod y broses, fel rhai gwaddodion sy'n cynnwys haearn, hefyd gael effeithiau amgylcheddol posibl. Er enghraifft, os na chânt eu gwaredu'n iawn, gall y gwaddodion hyn ryddhau ïonau haearn neu sylweddau eraill i'r amgylchedd dros amser. Mae angen ymchwil yn y dyfodol i archwilio ffyrdd mwy effeithiol o drin yr sgil-gynhyrchion hyn i leihau eu hôl troed amgylcheddol.

Optimeiddio Amodau Triniaeth ar gyfer Gwahanol Gynffonau

Gall cynffonau mwyngloddiau aur amrywio'n sylweddol o ran cyfansoddiad a phriodweddau o un mwynglawdd i'r llall. Efallai y bydd angen optimeiddio'r amodau triniaeth gorau posibl cyfredol ar gyfer sylffad fferrus, megis gwerth pH, ​​dos ac amser adwaith, ymhellach ar gyfer gwahanol fathau o gynffonau. Mae angen ymchwil fanylach i ddatblygu proses driniaeth fwy hyblyg ac addasadwy y gellir ei chymhwyso i ystod ehangach o gynffonau mwyngloddiau aur, gan wella effeithlonrwydd ac effeithiolrwydd cyffredinol triniaeth seianid.

I gloi, mae sylffad fferrus yn adweithydd gwerthfawr ar gyfer trin cyanid mewn sodlau mwyngloddiau aur. Drwy ddeall ei fecanweithiau adwaith, optimeiddio amodau gweithredu, ac archwilio cymwysiadau ymarferol, gall chwarae rhan hanfodol wrth leihau effaith amgylcheddol gweithgareddau mwyngloddio aur. Fodd bynnag, mae angen ymchwil a gwelliant parhaus o hyd i fynd i'r afael â'r heriau sy'n gysylltiedig â'r dull trin hwn ac i wneud y diwydiant mwyngloddio aur yn fwy cynaliadwy.