Sulfuroko gainazal mineraletan zianuroa kentzeko metodoak eta prozesuak

Sarrera

Onurazioan eta Urtzea burdinazko sulfurozko mineralen prozesuak, Zianuroa sarritan metalak berreskuratzeko tasak handitzeko erabiltzen da. Hala ere, zianuroa sulfuro-minen gainazalean gelditzeak ondorengo prozesu-fluxuetan eragin negatiboa izateaz gain, ingurumen-arazo larriak ere eragiten ditu. Hori dela eta, sulfurozko mineralen gainazalean zianuroa kentzeko metodo eraginkor eta ingurumena errespetatzen duten garapenak garrantzi praktiko handia du.

Gaur egungo egoera eta arriskuak zianuro-hondakinen gainazal mineral sulfuroetan

Egungo Egoera

Sulfuro-meen flotazio-prozesu tradizionalean, zianuroa inhibitzaile gisa oso erabilia da. Sulfuro-mineetan nahi ez diren zenbait mineral modu selektiboan inhibitu ditzake, horrela xede-mineralak ganga-mineraletatik bereiztea lortuz. Baina flotazioaren ondoren, zianuro kopuru handi bat xurgatuko da sulfuro-meen gainazalean. Ikerketa garrantzitsuen arabera, zenbait kontzentratzailetan, flotazioaren ondoren sulfuro-mearen kontzentratuen gainazaleko zianuro-edukia ehunka miligramokoa izan daiteke kilogramo bakoitzeko.

arriskuak

Ikuspegi teknologikotik, geratzen den zianuroak oztopatuko du ondorengo galdaketa-prozesua. Esate baterako, kobre sulfurozko mineralak urtzeko garaian, zianuroak kobrearekin konplexuak sortuko ditu, kobrearen galdaketa-eraginkortasuna murriztuz eta energia-kontsumoa handituz. Ingurumenaren ikuspegitik, zianuroa substantzia oso toxikoa da. Zianuroa duten hondakin-urak ingurune naturalera isurtzen direnean, ur-masak eta lurzorua kutsatuko ditu, ur-organismoak eta inguruko landaredia arriskuan jarriko ditu, eta elika-katearen bidez gizakien osasunerako mehatxua ere eragingo du.

Sulfuroaren gainazal mineraletan zianuroa kentzeko metodoak

Oxidazio metodoa

1.Oxidazio kimikoaren metodoa

• printzipioa: Erabili oxidatzaile indartsuak zianuroa substantzia gutxiago toxiko edo ez-toxiko bihurtzeko. Oxidatzaile arruntak honako hauek dira: hidrogeno peroxidoa (H2O2), sodio hipokloritoa (NaClO), etab. Hidrogeno peroxidoa adibidetzat hartuta, bere erreakzio-ekuazioa hauxe da: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Eragiketa-prozesua: Lehenik eta behin, jarri zianuroa duen sulfuro mineralaren orea erreakzio-tanga batean eta egokitu orearen pH-balioa tarte egoki batera (oro har, hidrogeno peroxidoaren oxidaziorako, pH-aren balioa hobe 9 - 11 artekoa da). Ondoren, gehitu poliki-poliki hidrogeno peroxidoaren disoluzioa nahasten duzun bitartean oxidatzailea guztiz ukitu eta mamiarekin erreakzionatzeko. Erreakzio-denbora 1-3 ordu bitartekoa izan ohi da, eta denbora espezifikoa mamiaren zianuro-kontzentrazioa eta mineralaren propietateen araberakoa da.

• Abantailak: Erreakzio-abiadura nahiko azkarra da, eta zianuroaren kentze-efektua ona da, eta horrek zianuroaren kontzentrazioa maila nahiko baxura murrizten du.

• Desabantailak: Hidrogeno peroxidoa bezalako oxidatzaileak nahiko garestiak dira, eta gehiegizko oxidatzaileek eragina izan dezakete ondorengo onuratze- edo urtze-prozesuetan.

Adsortzio Metodoa

1. Karbono aktibatua xurgatzeko metodoa

• Printzipioa: Aktibatuta Carbon azalera espezifiko handia eta poro-egitura aberatsak ditu, eta horiek zianuroa bere gainazalean xurga dezakete adsorzio fisiko eta kimikoaren bidez.

• Eragiketa-prozesua: Gehitu Karbono Aktibatua Zianuroa duen sulfuro-meazko oreari gehitu eta ondo nahastu ikatz aktibatua orearen zianuroarekin guztiz kontaktuan egon dadin. Xurgapen-denbora normalean 30 minututik 2 ordura bitartekoa da. Xurgapenaren ondoren, bereizi ikatz aktibatua oretik iragazketa edo beste bide batzuen bidez.

• Abantailak: Eragiketa erraza da, eta xurgapen efektu ona du kontzentrazio baxuko zianuroan. Karbon aktibatua birsortu eta berrerabili daiteke.

• Desabantailak: Kontzentrazio handiko zianurorako, adsortzio-ahalmena mugatua da, eta adsorbatutako ikatz aktibatuaren tratamendu desegokiak bigarren mailako kutsadura eragingo du.

2.Ion - Truke Erretxina Adsortzio Metodoa

• Printzipioa: Ioi-trukerako erretxinek talde funtzional espezifikoak dituzte, zianuroan dauden ioiekin truka ditzaketenak, horrela zianuroa erretxinan xurgatuz.

• Eragiketa-prozesua: Kargatu ioi-trukerako erretxina truke-zutabe batean eta zianuroa duen sulfuro-minearen orea truke-zutabetik igarotzea. Kontrolatu mamiaren fluxua zianuroa erretxinarekin guztiz trukatzen dela ziurtatzeko. Erretxina adsortzioz saturatuta dagoenean, erabili eluante zehatz bat erretxina elutzeko eta birsortzeko.

• Abantailak: Zianurorako adsortzio selektibo handia du eta etengabeko funtzionamendua lor dezake.

• Desabantailak: Erretxinaren kostua handia da, eluzio-prozesua nahiko konplexua da eta zianuroa duen eluzio-hondakin likidoa sor daiteke.

Beste metodo batzuk

1.Azidoa - Base Neutralizazio Metodoa

• Printzipioa: Baldintza jakin batzuetan, zianuroak hidrolisi erreakzioak jasango ditu ingurune azido edo alkalinoetan, substantzia toxiko edo ez-toxiko gutxiago sortzeko. Esaterako, egoera azidoan, zianuroak hidrogeno ioiekin erreakzionatuko du azido zianikoa (HCN) sortuz, lurruntze bidez kendu daitekeena; egoera alkalinoan, zianuroa hidrolizatzen da zianatoa eta beste substantzia batzuk sortzeko.

• Eragiketa-prozesua: Hidrolisi azidoa hartzen bada, poliki-poliki gehitu disoluzio azidoak, esate baterako, azido sulfuriko diluitua, zianuroa duen sulfuro-orearen mamiari, egokitu pH-aren balioa 2 - 4. eta gero aireztatu sortutako azido zianikoa hegaztizteko. Hidrolisi alkalinoa hartzen bada, gehitu substantzia alkalinoak, esate baterako, sodio hidroxidoa, egokitu pH-aren balioa 10 - 12. eta epe jakin batean erreakzionatu (oro har 2 - 4 ordu).

• Abantailak: Kostua nahiko baxua da, eta funtzionamendua nahiko erraza da.

• Desabantailak: Hidrolisi azidoan sortutako azido zianikoa oso toxikoa da eta babes neurri zorrotzak behar ditu; hidrolisi alkalinoaren erreakzio-abiadura motela da, eta tratamenduaren ondoren zianuro-hondakin kopuru txiki bat egon daiteke oraindik.

Sulfuroaren gainazal mineraletan zianuroa kentzeko prozesu-fluxuaren diseinua

Aurretratamendu-etapa

1. Mamiaren Doikuntza: Flotazioaren ondoren sulfuro-minearen mamiaren kontzentrazioa doitu. Oro har, mamiaren kontzentrazioa % 20 - % 40 artean kontrolatzen da ondorengo tratamendurako. Aldi berean, detektatu hasierako zianuro-kontzentrazioa mamian, ondorengo prozesuaren parametroak zehazteko oinarri bat emateko.

2. Zikinkeriak kentzea: Kendu partikula handien ezpurutasunak eta mamian dauden solido eseki batzuk iragazketa, sedimentazioa, etab. bidez, ondorengo tratamendu-prozesuetan oztopatzeko.

Kentzeko etapa

1. Metodoa Hautatzea: Aukeratu kentzeko metodo egoki bat mamiaren zianuroaren kontzentrazioa, mineralaren propietateak, tratamenduaren kostua eta ingurumena babesteko eskakizunen arabera. Adibidez, kontzentrazio handiko zianuroa eta kostua kezkagarria ez den kasuetarako, kimikoa Oxidazio metodoa lehentasuna eman daiteke; Kontzentrazio baxuko zianuroa eta ingurumena kontuan hartuta, oxidazio biologikoaren metodoa edo adsortzio metodoa egokiagoa izan daiteke.

2. Prozesuaren parametroen kontrola: Hidrogeno peroxidoaren oxidazioa hartuz Oxidazio kimikoa metodoa adibide gisa, zorrozki kontrolatu gehitutako hidrogeno peroxidoaren (oro har, zianuroaren kontzentrazio eta erreakzio-ekuazioaren arabera kalkulatuta), erreakzio tenperatura (oro har 20 - 30 ℃), pH balioa (9 - 11) eta nahaste-abiadura (100 - 300 bira minutuko) eta beste parametro batzuk erreakzio eraginkorra bermatzeko.

Tratamenduaren ondorengo fasea

1. Solido - Likido Bereizketa: Bereizi mamia zianuroa kendu ondoren, iragazketa, zentrifugazioa eta abar bidez, sulfurozko mineral kontzentratuak eta zianuro kopuru txikia duten hondakin-urak lortzeko.

2. Zikinen tratamendua: Gehiago tratatu bereizitako hondakin-urak isurketa-arau nazionalak betetzeko. Bigarren mailako oxidazioa, adsortzioa eta beste metodo batzuk erabil daitezke hondakin-uretan zianuroa sakon kentzeko, isurketa segurua bermatzeko.

Ondorioa

Sulfuro-minen gainazalean zianuroa kentzeko hainbat metodo daude, eta metodo bakoitzak bere abantailak eta desabantailak ditu. Aplikazio praktikoetan, beharrezkoa da mea-propietateak, zianuro-kontzentrazioa, tratamendu-kostua eta ingurumena babesteko eskakizunak modu eta prozesu-fluxu egokiak hautatzeko hainbat faktore kontuan hartzea. Ingurumena babesteko eskakizun gero eta zorrotzagoak eta teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, sulfuroen gainazalean zianuroa kentzeko teknologia eraginkorragoak, ingurumena errespetatzen duten eta kostu baxuko teknologiak garatzea izango da etorkizunean ikerketaren funtsezko norabidea. Etengabeko prozesuaren optimizazioaren bidez, sulfuro-meak onuratzeko eta galdaketa-prozesuetan zianuroaren isurketa zero lortzea eta burdinazkoak ez diren metalen industriaren garapen iraunkorra sustatzea espero da.