Gold Cyanidation Plant tsüaniidiga reoveepuhastusmeetodid

In Kulla tsüaniidimise tehass, kuigi mõned Tsüaniid Reovesi on taaskasutatud, neid on veel tsüaniid heitvesi või tsüaniidijäägid. Tsüaniid on väga mürgine, seega on selle tsüaniidiga reovee professionaalne puhastamine enne väljalaskmist hädavajalik, et vältida keskkonnareostust ning inimeste ja loomade tervise kahjustamist. Praegu on kulla tsüaniideerimistehastes levinud tsüaniidiga reoveepuhastusmeetodid järgmised.

Keskmise ja madala kontsentratsiooniga tsüaniidiga reovee töötlemismeetodid

Leeliselise kloorimise meetod

Leeliseline kloorimismeetod on laialdaselt kasutatav meetod. Selle meetodi puhul lisatakse leeliselisele tsüaniidireoveele kõrge laenguga oksüdatsiooniastmega kloorioksüdant. Levinud oksüdeerijate hulka kuuluvad ClO₂, Cl₂ (gaas ja vedelik), pleegituspulber, naatriumhüpoklorit, kaltsiumhüpoklorit ja klorit. Leeliselises lahuses tekib tavaliselt OCl⁻ või kõrge laenguga kloriidi oksüdatsioon. Esmalt oksüdeeritakse tsüaniid tsüanaadiks ja seejärel edasi süsinikdioksiidiks ja lämmastikuks.

• Eelised : Reaktiivid on laialdaselt saadaval ja odavad. Töötlemisefekt on hea ning kasutatav varustus on lihtne ja kergesti automatiseeritav.

• Puudused : Kuna tekkiv tsüanogeenkloriid on mürgine, on see operaatoritele väga kahjulik. Veega kokkupuutel võib tsüanogeenkloriid tekitada söövitavaid aure, mis võivad seadmeid tõsiselt kahjustada.

Inko meetod

Inco meetodi töötas välja Inco Ltd. 1982. aastal. See hõlmab peamiselt SO₂ ja õhu segu lisamist tsüaniidiga reoveele ning pH väärtuse reguleerimist vahemikus 8–10. Kahevalentsed vase ioonid katalüüsivad reovees tsüaniidi oksüdatsiooni.

• Eelised : Inco meetod on lihtne ja kasutatav varustus pole keeruline. Töötlemisefekt on üldiselt parem kui kloorimisprotsessil (arvestamata tiotsüanaadi toksilisust). Reagentide allikad on suhteliselt laiad ja investeering on madalam kui aluselise kloorimisprotsessi puhul.

• Puudused : Inco meetodil on SCN⁻ oksüdeerimisel raskusi ja SCN⁻ võib CN⁻ hiljem dissotsieerida, seega ei sobi see tsüaniidreovee töötlemiseks suure kontsentratsiooniga SCN⁻-ga. SO₂ on ka õhusaasteaine ning võib reaktsiooni ajal välja pääseda ja lekkida, saastades keskkonda.

H₂O2 oksüdatsioonimeetod

Kui pH väärtus on 9.5–11, normaaltemperatuuril ja katalüsaatorina kasutatakse vase (CuXNUMX+) ioonid, oksüdeerib HXNUMXOXNUMX tsüaniidi, tekitades CNO⁻. CNO⁻ hüdrolüüsitakse edasi, saades NHXNUMX+ ja COXNUMX⁻ ning hüdrolüüsi kiirus sõltub pH-st.

• Eelised : Tsüaniidireovee töötlemisefekt on hea ja protsess lihtne. Oksüdeerimismeetod sobib madala kontsentratsiooniga tsüaniidireovee töötlemiseks ning tsüaniidi kontsentratsioon pärast töötlemist on alla 0.5 mg/l.

• Puudused : H₂O₂ on mürgine ja söövitav, seega on selle transport ja kasutamine ohtlikud. Oksüdeerimismeetodil on raskusi reovees oleva SCN⁻ oksüdeerimisega ning töödeldud reovesi on ikkagi mürgine.

Osooni oksüdatsiooni meetod

Osoonil on äärmiselt tugev oksüdatsioonivõime, elektroodipotentsiaaliga 2.07 mV, mis on fluori järel teine. See võib kergesti lagundada komponente, mida teised oksüdeerijad ei saa lagundada. Osooni oksüdatsiooniprotsessi keemilise reaktsiooni mehhanism seisneb selles, et osoon reageerib tsüaniidiga, tekitades tsüanaadi, mis seejärel hüdrolüüsitakse lämmastiku ja karbonaadi saamiseks.

• Eelised : Osooni tekitamiseks on vaja ainult seadmeid ning kemikaale pole vaja osta ega transportida. Protsess on lihtne ja mugav, ilma sekundaarse saasteta.

• Puudused : Osoonigeneraatorite kõrge hinna ja seadmete hoolduse keerukuse tõttu on tööstuslikes rakendustes teatud piirangud. Osooni oksüdeerimise meetod tarbib suures koguses elektrit, seega on seda keeruline kasutada ebapiisava võimsusega piirkondades.

Kõrge kontsentratsiooniga tsüaniidiga reovee töötlemismeetodid

Hapestamise meetod

Hapestamismeetodiga saab töödelda enamikku tehastest väljutatud kõrge kontsentratsiooniga tsüaniidi lahuseid (60×10⁻⁶ + NaCN). Vabade tsüaniidiioonide kontsentratsiooni lahuses saab vähendada 1×10⁻⁶-ni.

• Eelised : See maksimeerib tsüaniidi taaskasutamist, taaskasutab ressursse ja pakub märkimisväärset majanduslikku kasu.

• Puudused : Ühekordne investeering on liiga suur ja mõned väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted ei saa seda endale lubada. Toiming on keeruline ja töödeldud tselluloosil on endiselt raskusi heitvee standardite täitmisega.

Loodusliku lagunemise meetod

Looduslik lagunemismeetod on puhastusmeetod, mis lagundab tsüaniidi looduslike tegurite, näiteks valguse, abil. See hõlmab tsüaniidi lendumise, lagunemise, oksüdatsiooni, fotokeemilise lagunemise, biolagunemise, sadenemise ja adsorptsiooni mõju, mis on füüsikalise keemia, fotokeemia ja biokeemia kompleksse tervikliku mõju tulemus.

• Eelised : Looduslik puhastusmeetod võimaldab tsüaniidi eemaldada ilma seadmete või kemikaalideta, seega on hind väga madal.

• Puudused : protsess on väga aeglane ja töödeldud reovesi ei vasta heitvee standarditele.

Kaheastmeline sadestamise meetod

Kaheastmeline sadestamismeetod on tõhus suletud ahela täistsükli meetod, mis on välja töötatud väikeste ja keskmise suurusega kulla tsüaniideerimisseadmete jaoks kõrge kontsentratsiooniga SCN⁻ reoveega, mis võimaldab saavutada reovee "nullheitmise". Kaheastmeline sadestamismeetod hõlmab peamiselt katalüsaatori ja piisava hapnikusisalduse lisamist reovees olevale tsüaniidile ning seejärel tsüaniidi eemaldamist kulda kandval materjalil järgmiste reaktsioonide kaudu.

2Cu⁺ + 2SCN⁻→Cu₂(SCN)₂↓

Ca²⁺ + SO₄²⁻→CaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄²⁻ → PbSO₄↓

H⁺ + CN⁻ → HCN

• Eelised : See suudab lahusest eemaldada raskmetallide ioone ja saavutada reovee ringlussevõtu.

• Puudused : Esimese etapi sadestamine peab olema täielik. Vastasel juhul lahustub vask(I)rodanaat leelise lisamisel uuesti, mõjutades töötlusefekti. Sadestumata CaSO₄ võib põhjustada ventiili ummistumist.

Need on kulla tsüaniidimise tehastes levinud tsüaniidi reoveepuhastusmeetodid. Lisaks ülaltoodud tsüaniidi eemaldamise meetoditele võib tsüaniidi kasutamise vähendamine kulla tsüaniidimise protsessis vähendada ka tsüaniidi heitvee väljajuhtimist.