Proses Trin Dŵr Gwastraff Echdynnu Aur Cyanid

Ar hyn o bryd, mae'r sianid dull echdynnu aur yw un o'r prif brosesau aeddfed ar gyfer mwyndoddi aur yn Tsieina. Mae'n defnyddio hydoddiant cyanid i echdynnu aur o fwynau, sy'n cynnwys cyfradd adennill uchel, addasrwydd cryf i briodweddau mwyn, a'r gallu i gynhyrchu aur ar y safle. Ers y defnydd cyntaf o hydoddiant cyanid i drwytholchi aur o fwynau ym 1887, mae'r dull hwn wedi'i gymhwyso'n eang hyd yn hyn. Fodd bynnag, mae echdynnu aur cyanid yn cynhyrchu llawer iawn o sylweddau gwenwynig a niweidiol, sy'n fygythiad enfawr i'r amgylchedd cyfagos a bodau dynol. Felly, er mwyn lleihau'r niwed, mae angen astudio dulliau trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid. Mae nifer fawr o ymchwilwyr wedi crynhoi dulliau trin, egwyddorion cemegol, a thueddiadau datblygu cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff, ond dim ond un neu ddau o ddulliau y mae'r rhan fwyaf ohonynt yn trafod. Felly, mae'r erthygl hon yn cynnal dadansoddiad manwl o wahanol ddulliau trin ar gyfer dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid a ddefnyddir ar hyn o bryd mewn diwydiant, yn cymharu manteision, anfanteision a senarios cymhwyso pob dull, sydd ag arwyddocâd arweiniol penodol ar gyfer cymwysiadau tebyg mewn cynhyrchu gwirioneddol.

I. Ffynonellau a Pheryglon Dwr Gwastraff Echdynnu Aur Cyanid

Prif egwyddor echdynnu aur cyanid yw bod mewn amgylchedd aerobig, sodiwm cyanid yn adweithio ag aur i ffurfio cyfadeiladau aur, sydd wedyn yn cael eu diddymu. Ar ôl hynny, gellir echdynnu aur trwy gyfoethogi trwy actifadu Carbon amsugno neu ddisodli gan bowdr sinc o aur seianid. Ar yr un pryd, mae metelau trwm eraill fel arian, copr a sinc hefyd yn ffurfio cymhlygion ac yn hydoddi.

The cyanidau a ddefnyddir yn yr adwaith a'r cyfadeiladau a gynhyrchir i gyd yn sylweddau gwenwynig a niweidiol. Mae sodiwm cyanid yn hawdd i'w hydroleiddio ac mae'n sylwedd gwenwynig iawn Dosbarth 1, gyda dos marwol o 0.10g. Pryd Cyanidau gollwng i mewn i gyrff dŵr, mae'n hynod niweidiol i'r organebau yn y dŵr, a bydd yn achosi bygythiad enfawr i bobl a'r amgylchedd cyfagos. Felly, mae trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid o bwysigrwydd mawr.

II. Prif Ddulliau Trin ar gyfer Dŵr Gwastraff Echdynnu Aur Cyanid

Dull Clorineiddio Alcalïaidd

Ar hyn o bryd, y dull clorineiddio alcalïaidd yw un o'r dulliau a ddefnyddir amlaf ar gyfer trin cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff o echdynnu aur cyanid. Mae'n defnyddio ocsidyddion clorin yn bennaf i ocsideiddio'r cyanidau yn y dŵr gwastraff o dan amodau alcalïaidd, gan eu trosi'n sylweddau nad ydynt yn wenwynig. Rhennir y broses dorri cyanid o gloriniad alcalïaidd yn ddau gam:

Y cam cyntaf yw ocsideiddio cyanid i cyanad, a elwir yn gam “ocsidiad anghyflawn”. Mae CN⁻ yn adweithio ag OCl⁻ i ffurfio CNCl yn gyntaf, ac yna mae'n hydrolysu i CNO⁻. Dylid nodi bod CNCl yn hynod gyfnewidiol a gwenwynig o dan amodau asidig. Felly, yn ystod gweithrediad, rhaid rheoli'r gwerth pH yn llym i fod mewn cyflwr alcalïaidd.

Yr ail gam yw ocsideiddio cyanad ymhellach i garbon deuocsid a nitrogen, a elwir yn gam “ocsidiad cyflawn”. Yn ystod y broses torri cyanid, mae'r gwerth pH yn cael effaith fawr ar yr adwaith ocsideiddio. Dylid rheoli gwerth pH yr ocsidiad cam cyntaf ar 10 - 11. ac mae'r amser adwaith yn 10 - 15 munud. Dylid rheoli gwerth pH yr ocsidiad ail gam yn 6.5 - 7.0. a'r amser ymateb yw 10-15 munud.

Mae mwynglawdd penodol yn defnyddio'r dull clorineiddio alcalïaidd i drin y supernatant o slyri cynffon cyanid (gyda chynnwys cyanid o 200mg/L) a dŵr tryddiferiad o'r tanc gwaddodi (gyda chynnwys cyanid o 5mg/L). Rheolir y gwerth pH yn 10 - 11. ac ychwanegir powdr cannu ar gymhareb o 35 - 40 gwaith y cynnwys cyanid ar gyfer cymysgu a throi. Ar ôl gwaddodi mewn tewychydd, gellir lleihau cyfanswm y cynnwys cyanid i 0.1mg/L.

Y dull clorineiddio alcalïaidd yw'r dull a ddefnyddir amlaf ar gyfer trin cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff, a phowdr cannu yw'r ocsidydd clorin mwyaf cyffredin a ddefnyddir. Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid gyda chrynodiadau uchel neu isel. Gall hefyd gael gwared ar thiocyanate a cyanid - sy'n cynnwys cyfadeiladau (ac eithrio cyfadeiladau ferrocyanid). Mae'r feddyginiaeth ar gael yn eang, mae'r gweddillion gwastraff a gynhyrchir yn hawdd i'w hidlo, ac mae'r llawdriniaeth yn syml. Fodd bynnag, mae'r amgylchedd gweithredu yn gymharol llym wrth ddefnyddio powdr cannu i drin dŵr gwastraff. Nawr mae rhai mentrau'n defnyddio hylif cannu neu clorin deuocsid yn lle hynny, sy'n gwella'r amgylchedd gweithredu i ryw raddau. Ond cynhyrchir nwyon gwenwynig yn ystod y broses adwaith, ac mae ganddo gyrydoledd cymharol fawr i offer. Mae'r gost medicament a'r gost cynnal a chadw yn gymharol uchel.

Dull Cymhlethu Halen Fferrus

Mae'r dull cymhlethu halen fferrus yn ddull trin ar gyfer dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid sydd wedi dod i'r amlwg yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Trwy reoli'r adwaith gwerth pH ar 7 - 8. mae ïonau fferrus yn adweithio â cyanid rhydd a rhai cyfadeiladau cyanid yn y dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid i ffurfio gwaddod.

Mae arbrofion wedi dangos, yn gyffredinol, na all ychwanegu sylffad fferrus yn unig i drin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid wneud i'r dŵr gwastraff fodloni'r safonau gollwng. Felly, mae angen ychwanegu ocsidydd cyffredinol at y dŵr gwastraff wedi'i drin ar gyfer tynnu cyanid dwfn. Cyn belled â bod yr amodau'n cael eu rheoli'n dda, gellir ychwanegu'r ocsidydd yn uniongyrchol i'w drin heb wahanu'r gwaddod, a gellir cyflawni'r safon gollwng hefyd. Mae i hyn arwyddocâd cadarnhaol o'i gymharu â'r dull traddodiadol o wahanu yn gyntaf ac yna triniaeth.

Mae mwyndoddwr aur penodol yn defnyddio'r dull sodiwm sylffid - sylffad fferrus i drin cyanid - hylif gwael. Mae gan y mewnlif gynnwys cyanid o 2500mg/L. Ar ôl triniaeth, mae gan yr elifiant gynnwys cyanid o lai na 20mg/L, gyda chyfradd symud o 99.2%, sy'n dangos canlyniadau rhyfeddol. Mae'r driniaeth ddwfn ddilynol yn defnyddio'r dull aer sodiwm metabisulfite i leihau cyfanswm y cyanid i lai na 0.4mg/L.

Mae'r dull cymhlethu halen fferrus yn ddull trin newydd sy'n dod i'r amlwg, a ddefnyddir yn bennaf i drin cyanid crynodiad uchel - sy'n cynnwys dŵr gwastraff. Mae ei broses yn syml, mae'r buddsoddiad un-amser yn fach, mae'n hawdd ei weithredu, mae'r feddyginiaeth (sylffad fferrus yn bennaf) ar gael yn eang, yn rhad, ac yn hawdd ei ddefnyddio. Fodd bynnag, oherwydd bod yr hydoddiant sylffad fferrus yn asidig, pan gaiff ei gymysgu â dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid, mae'r ardal leol yn dod yn asidig, ac mae posibilrwydd o gynhyrchu nwy hydrogen cyanid. Ar ben hynny, ni all gael gwared ar thiocyanate, ac mae angen triniaeth ddwfn o hyd ar y dŵr gwastraff wedi'i drin i fodloni'r safonau gollwng.

Sodiwm Metabisulfite - Dull Awyr

Mae'r dull sodiwm metabisulfite - aer yn cael ei ddatblygu o'r dull sylffwr deuocsid - aer. Mae'n bennaf yn defnyddio effaith synergaidd metabisulfite sodiwm ac aer ar y cyanidau yn y dŵr gwastraff o fewn ystod pH penodol, gydag effaith catalytig ïonau copr, i ocsideiddio CN⁻ i CNO⁻.

Os yw'r cynnwys cyanid yn y cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff yn uchel, gellir cynnal cyn-driniaeth yn gyntaf i leihau cyfanswm y crynodiad cyanid i lai na 100mg/L. Yna, ychwanegir metabisulfite sodiwm a sylffad copr, cyflwynir digon o aer, a rheolir y gwerth pH (a reolir yn gyffredinol yn 7 - 8), fel bod cyanid yn cael ei ocsidio i cyanate, sydd wedyn yn cael ei hydrolysu i ffurfio ïonau bicarbonad ac amonia.

Mae'r dull sodiwm metabisulfite - aer yn addas ar gyfer trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid crynodiad isel. Mae dos y feddyginiaeth yn fach, mae'r dwysedd llafur yn isel, ond mae'r buddsoddiad ymlaen llaw yn gymharol fawr, ac mae angen ychwanegu offer fel chwythwyr. Mae'r gofynion ar gyfer dangosyddion proses yn gymharol llym, ac mae rheoli'r gwerth pH yn hanfodol iawn. Mae angen ychwanegu sylffad copr hefyd fel catalydd. Mae'r amser ymateb yn hir. Os nad yw'r driniaeth yn iawn, bydd llawer iawn o ïonau amoniwm yn cael eu cynhyrchu, ac nid yw'r slag a gynhyrchir yn hawdd i'w hidlo. Mae ychydig bach o nwy amonia yn cael ei gynhyrchu ar y safle, ac nid yw'n cael unrhyw effaith ar gael gwared ar thiocyanidau.

Dull Ocsidiad Hydrogen Perocsid

Y dull ocsidiad hydrogen perocsid yw ocsideiddio cyanidau i CNO⁻ o dan amodau tymheredd arferol, alcalïaidd (pH = 10 - 11), gyda Cu²⁺ fel catalydd, ac yna eu hydrolysio i sylweddau diwenwyn. Mae cyanidau cymhleth (cymhleth o Cu, Zn, Pb, Ni, Cd) hefyd yn ddatgysylltu oherwydd dinistrio cyanidau ynddynt. Mae ïonau ferrocyanid ac ïonau metel trwm eraill yn ffurfio halwynau cymhleth ferrocyanid ac yn cael eu tynnu. Yn olaf, gellir lleihau cyfanswm y crynodiad cyanid yn y dŵr gwastraff wedi'i drin i lai na 0.5mg / L.

Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer trin cyanid crynodiad isel - sy'n cynnwys dŵr gwastraff. Mae'r offer trin hydrogen perocsid yn syml ac yn hawdd i gyflawni rheolaeth awtomatig. Fodd bynnag, mae angen i'r cyanad a gynhyrchir aros am gyfnod penodol o amser i bydru i CO₂ a NH₃. Yr anfanteision yw y gall defnyddio copr fel catalydd achosi i gopr yn y dŵr a ollyngir fod yn uwch na'r safon, mae cost deunydd crai yn gymharol uchel, ni ellir ocsideiddio thiocyanidau, a chynhyrchir ïonau amoniwm. Mewn gwirionedd, mae gan y dŵr gwastraff wenwyndra penodol o hyd. Ar ben hynny, gan fod hydrogen perocsid yn ocsidydd, mae ganddo gyrydoledd mawr, ac mae rhai anawsterau a pheryglon wrth gludo a defnyddio.

Dull Asideiddio

Wrth ddefnyddio'r dull asideiddio i drin cyanid - hylif gwael, mae ei fecanwaith adwaith yn gymharol gymhleth, yn bennaf yn cynnwys tair proses: proses asideiddio cyanid - sy'n cynnwys dŵr gwastraff, y broses stripio ac amsugno nwy HCN, a'r broses niwtraleiddio hylif wedi'i dynnu.

(1) Adwaith asideiddio: Y cyanid - hylif gwael yn cael ei asideiddio a'i buro ag asid. Bydd y cyanidau cymhleth yn yr hylif gwael yn ffurfio gwaddod anhydawdd fel CuCN, CuSCN, a Zn₂Fe(CN) ₆ ac yn cael eu tynnu, ac ar yr un pryd, cynhyrchir hydrogen cyanid.

(2) Adwaith anweddoli ac amsugno: Mae'r hylif gwael yn cael ei gynhesu ymlaen llaw i tua 30 ℃ cyn asideiddio. Gan mai dim ond 26.5 ℃ yw berwbwynt HCN, mae'n hynod gyfnewidiol. Felly, defnyddir twr wedi'i bacio fel y màs - offer trosglwyddo ar gyfer y cyswllt rhwng y nwy - hylif dau - cam yn y dull asideiddio, sy'n hawdd i gyflawni stripio ac amsugno HCN.

(3) Adwaith niwtraleiddio: Defnyddir calch neu alcali hylif i niwtraleiddio'r asid - hylif gweddilliol wedi'i dynnu. Bydd y moleciwlau HCN gweddilliol yn yr hydoddiant yn cael eu trosi i'r ffurf CN⁻. Gall y dull asideiddio adennill Sodiwm Cyanid o'r cyanid - yn cynnwys dŵr gwastraff a gwireddu adennill adnoddau. Fodd bynnag, mae ganddo ofynion uchel ar gyfer selio offer, buddsoddiad ymlaen llaw cymharol fawr, mae angen sgiliau gweithredu lefel uchel, ac mae cynnal a chadw offer yn anodd. Mae yna hefyd rai peryglon diogelwch. Mae angen triniaeth ddwfn o hyd ar y dŵr gwastraff a gynhyrchir ar ôl ei adfer i fodloni'r safonau gollwng.

Dull Electrolysis

Mae'r dull electrolysis yn defnyddio adweithiau rhydocs electrocemegol i ddinistrio'r cyanidau yn y dŵr gwastraff. Yn ystod electrolysis ïon, mae cyanidau yn colli electronau yn yr anod ac yn cael eu hocsidio i syanad, carbonad, nitrogen, neu amoniwm. Mae cyanad yn cael ei ocsidio ymhellach i CO₂ a H₂O. Y prif adweithiau yw:

CN⁻ + 2OH⁻ - 2e → CNO⁻ + H₂O (24)

2CN⁻ + 4OH⁻ - 6e → 2CO₂ + N₂ + 2H₂O (25)

Mae arbrofion electrolysis sy'n defnyddio gwialen electrod plwm deuocsid ceramig hunan-seiliedig a phlât catod dur di-staen wedi profi, trwy ddefnyddio'r dull electrolysis i drin dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid, ar ôl 2 awr o electrolysis, y gellir lleihau'r crynodiad CN⁻ o 385mg/L i 58mg/L, a gellir lleihau'r crynodiad Cu²⁺⁺/L o 450mg/L o'r dull electrolysis i drin dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid. Yn ogystal, mae Hunan Zhongnan Gold Smelter yn defnyddio'r dull electrocemegol i drin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid, a all leihau cyfanswm y cyanid o 48g / L i 4g / L. Y gwahaniaeth o'r uchod yw bod y platiau anod a catod wedi'u gwneud o blatiau haearn. Yn ystod y broses weithredu, nid yn unig y mae ynni trydan yn cael ei ddefnyddio, ond hefyd mae'r platiau haearn yn cael eu bwyta.

Defnyddir y dull electrolysis yn bennaf i drin cyanid crynodiad uchel - sy'n cynnwys dŵr gwastraff. Mae'r offer yn meddiannu ardal fach, mae'r broses yn syml ac yn hawdd ei rheoli, ond mae'n defnyddio llawer iawn o ynni trydan, ac mae'r gost gweithredu yn uwch na chost y dull clorineiddio alcalïaidd. Mae'r gyfradd tynnu cyanid yn gyfartalog, ac nid yw'n cael unrhyw effaith ar gael gwared ar gyfadeiladau cyanid.

Ar hyn o bryd, ymhlith y dulliau trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid, defnyddir y dull clorineiddio alcalïaidd, dull asideiddio, a metabisulfite sodiwm - dull aer yn eang. Mae'r dull electrolysis a'r dull cymhlethu halen fferrus yn ddulliau newydd sy'n dod i'r amlwg sydd wedi'u cymhwyso'n llwyddiannus mewn triniaeth ddiwydiannol. Mae'r dull ocsideiddio hydrogen perocsid yn ddull triniaeth frys yn bennaf. Mae yna lawer o ddulliau trin eraill ar gyfer trin dŵr gwastraff echdynnu aur cyanid, megis dull puro naturiol, dull biolegol, dull gwahanu pilen, dull cyfnewid ïon, ac ati Fodd bynnag, fel cymwysiadau diwydiannol, mae gan bob un ohonynt gyfyngiadau penodol ac mae angen gwelliant parhaus o hyd.