Traitement par oxydation sous pression des eaux usées contenant du cyanure dans les fonderies d'or

Introduction

Dans l' Fonderie d'or Dans l'industrie, la cyanuration est une technique d'extraction d'or largement utilisée. Cependant, ce procédé génère une grande quantité de cyanureEaux usées contenant des cyanures. Les cyanures présents dans les eaux usées sont hautement toxiques et, s'ils sont rejetés directement sans traitement approprié, ils constituent une menace sérieuse pour l'environnement et la santé humaine. Par conséquent, le développement de solutions efficaces et respectueuses de l'environnement est essentiel. Eaux usées contenant du cyanure Les technologies de traitement sont devenues essentielles au développement durable de l'industrie de la fusion de l'or. En tant que méthode avancée de traitement des eaux usées, la technologie de traitement par oxydation sous pression présente un fort potentiel pour le traitement des eaux usées cyanurées issues de la fusion de l'or.

Principes de la technologie de traitement par oxydation sous pression

Le principe de base de la technologie de traitement par oxydation sous pression est de rendre le cyanures Dans les eaux usées, les composés subissent des réactions d'oxydation à haute température et haute pression, en présence d'oxygène, les transformant en substances peu ou pas toxiques. Au cours de ce processus, les ions cyanure (CN⁻) sont progressivement oxydés. Des ions cyanate (CNO⁻) sont d'abord générés, puis oxydés et décomposés en substances inoffensives telles que le dioxyde de carbone (CO₂) et l'azote (N₂). Ce processus d'oxydation peut détruire efficacement la structure chimique des composés. Cyanures, réduisant ainsi la toxicité des eaux usées. Parallèlement, certains ions de métaux lourds présents dans les eaux usées, tels que le cuivre, le zinc et le fer, susceptibles de former des complexes stables avec les cyanures, seront également décomposés sous l'action de l'oxydation sous pression. La libération d'ions de métaux lourds crée les conditions nécessaires à une séparation et un traitement ultérieurs.

Avantages comparatifs par rapport aux méthodes de traitement traditionnelles

Haute efficacité de traitement

Les méthodes traditionnelles de traitement des eaux usées contenant du cyanure, comme la chloration alcaline, permettent également l'oxydation des cyanures, mais la vitesse de réaction est relativement lente et le temps de traitement long. En revanche, la technologie de traitement par oxydation sous pression, grâce à la réaction se produisant à haute température et haute pression, accélère considérablement la vitesse d'oxydation des cyanures. Elle permet de réduire très rapidement la concentration en cyanure des eaux usées à un niveau très bas, améliorant ainsi considérablement l'efficacité du traitement.

Forte adaptabilité aux eaux usées complexes

La composition des eaux usées cyanurées issues de la fusion de l'or est complexe. Outre les cyanures et les ions de métaux lourds, elles peuvent également contenir diverses substances organiques et autres impuretés. Certaines méthodes de traitement traditionnelles sont inefficaces sur les eaux usées aux composants complexes et peinent à respecter les normes de rejet. La technologie de traitement par oxydation sous pression, quant à elle, permet de traiter efficacement ce système complexe d'eaux usées. Elle présente de bonnes capacités d'élimination de diverses formes de cyanures et autres polluants, démontrant ainsi une plus grande adaptabilité.

Risque réduit de pollution secondaire

Les méthodes de traitement traditionnelles peuvent générer des polluants secondaires. Par exemple, la chloration alcaline utilise des oxydants à base de chlore, et la réaction peut produire du chlorure de cyanogène, un gaz toxique qui non seulement menace la santé des opérateurs, mais peut également polluer l'air. Les produits de réaction de la technologie de traitement par oxydation sous pression sont principalement des gaz inoffensifs tels que le dioxyde de carbone et l'azote, ce qui réduit considérablement le risque de pollution secondaire et est plus conforme aux exigences de protection de l'environnement.

Déroulement du processus de traitement d'oxydation sous pression

Étape de prétraitement

Avant d'entrer dans le processus d'oxydation sous pression, les eaux usées doivent être prétraitées. L'objectif principal de cette étape est d'éliminer les matières en suspension, les grosses particules d'impuretés et certaines substances facilement précipitables, afin d'éviter que ces substances ne provoquent des blocages ou n'affectent la réaction dans l'équipement d'oxydation sous pression ultérieur. Le prétraitement fait généralement appel à des méthodes physiques, telles que la filtration et la sédimentation. Les matières en suspension de plus grande taille peuvent être interceptées par filtration sur grille, et des bassins de sédimentation peuvent être utilisés pour permettre à certains sédiments, particules, etc., présents dans les eaux usées de se déposer naturellement.

Étape de réaction d'oxydation sous pression

Les eaux usées prétraitées entrent dans le réacteur d'oxydation sous pression. À l'intérieur, elles entrent en contact direct avec l'oxygène et subissent des réactions d'oxydation à haute température (généralement 150 à 250 °C) et haute pression (généralement 1 à 5 MPa). Pour améliorer l'efficacité de la réaction, une quantité appropriée de catalyseur est parfois ajoutée. À ce stade, les cyanures sont progressivement oxydés et décomposés, ainsi que les complexes de métaux lourds. Au cours du processus de réaction, des paramètres tels que la température, la pression, le débit d'oxygène et la durée de réaction doivent être contrôlés avec précision afin de garantir le bon déroulement de la réaction d'oxydation et d'obtenir un traitement optimal.

Étape de traitement ultérieure

Bien que la concentration en cyanure des eaux usées rejetées par le réacteur d'oxydation sous pression ait été considérablement réduite, celles-ci peuvent encore contenir des polluants résiduels et des substances nouvellement formées lors de la réaction, telles que des ions de métaux lourds et des sulfates. Un traitement ultérieur est donc nécessaire. Ce traitement comprend généralement des étapes telles que la neutralisation, la sédimentation et la filtration. Des substances alcalines (comme la chaux) sont d'abord ajoutées pour neutraliser les eaux usées et ajuster le pH à une valeur neutre ou quasi neutre. Dans des conditions de pH appropriées, les ions de métaux lourds présents dans les eaux usées forment des précipités d'hydroxyde. Ensuite, par sédimentation et filtration, ces précipités sont séparés des eaux usées, ce qui réduit encore la teneur en polluants des eaux usées et permet aux eaux usées traitées de respecter des normes strictes de rejet ou des exigences de réutilisation.

Analyse de cas d'application pratique

Une grande fonderie d'or a adopté une technologie de traitement par oxydation sous pression pour traiter ses eaux usées cyanurées. Avant d'utiliser cette technologie, l'entreprise rencontrait de nombreuses difficultés dans ce domaine. Les méthodes de traitement traditionnelles généraient non seulement des coûts élevés, mais peinaient également à respecter les normes locales de plus en plus strictes en matière de protection de l'environnement.

Après avoir introduit la technologie de traitement par oxydation sous pression, l'entreprise a construit un système complet de traitement des eaux usées, comprenant des installations de prétraitement, un réacteur d'oxydation sous pression et des unités de traitement ultérieures. Grâce à un suivi opérationnel, l'efficacité du traitement a été remarquable. La concentration en cyanure des eaux usées est passée de quelques centaines de milligrammes par litre à moins de quelques milligrammes par litre, avec un taux d'élimination de plus de 99 %. Parallèlement, la teneur en ions de métaux lourds a également diminué significativement, répondant ainsi pleinement aux normes nationales de rejet.

D'un point de vue économique, bien que l'investissement initial en équipements pour la technologie de traitement par oxydation sous pression soit relativement élevé, à long terme, grâce à sa grande efficacité et à sa faible consommation de réactifs, le coût global du traitement a diminué. De plus, grâce à la réutilisation des eaux usées traitées, l'entreprise a également réalisé des bénéfices économiques en termes d'utilisation des ressources en eau. D'un point de vue environnemental, cette technologie a permis de réduire efficacement les émissions de polluants tels que les cyanures et les métaux lourds, allégeant ainsi considérablement la pression polluante sur le milieu environnant et contribuant positivement à la protection de l'environnement local.

Défis et contre-mesures

Investissement élevé en équipement et coûts d'exploitation

La technologie de traitement par oxydation sous pression nécessite des équipements de pressurisation spécialisés, des dispositifs de réaction à haute température et des systèmes de contrôle précis, ce qui entraîne un investissement initial important. De plus, le maintien de conditions de température et de pression élevées pendant l'exploitation et la consommation d'oxygène augmentent également les coûts d'exploitation.

Contre-mesures : D’une part, les entreprises peuvent planifier raisonnablement l’ampleur de leurs projets, améliorer le taux d’utilisation des équipements et réduire le coût de ces équipements par unité de traitement des eaux usées. D’autre part, lors du choix des équipements, privilégier des équipements performants et économes en énergie et optimiser les paramètres de fonctionnement afin de réduire la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation. Parallèlement, avec le développement continu des technologies et l’intensification de la concurrence sur le marché, le prix des équipements devrait progressivement baisser, allégeant ainsi la charge d’investissement des entreprises.

Exigences élevées en matière d'exploitation et de maintenance

Le fonctionnement de cette technologie implique des environnements dangereux tels que des températures et des pressions élevées, exigeant un professionnalisme et des compétences opérationnelles de haut niveau. De plus, lors d'une utilisation prolongée de l'équipement, en raison de températures et de pressions élevées et d'un environnement fortement oxydé, des problèmes d'usure et de corrosion sont susceptibles de survenir, nécessitant un entretien et des réparations réguliers.

Contre-mesures : Les entreprises doivent renforcer la formation des opérateurs, améliorer leurs connaissances professionnelles et leurs compétences opérationnelles, et veiller à ce qu'ils respectent scrupuleusement les procédures d'exploitation afin d'éviter les accidents de sécurité causés par des erreurs opérationnelles. Parallèlement, il est nécessaire de mettre en place un système complet de gestion de la maintenance des équipements, d'inspecter, d'entretenir et de réparer régulièrement les équipements, de détecter et de résoudre rapidement les problèmes existants, de prolonger leur durée de vie et d'assurer leur bon fonctionnement. De plus, une bonne collaboration peut être établie avec les fournisseurs d'équipements afin d'obtenir un support technique professionnel et un service après-vente.

Conclusion

En tant que méthode de traitement efficace et respectueuse de l'environnement des eaux usées cyanurées issues de la fusion de l'or, la technologie de traitement par oxydation sous pression présente des avantages significatifs et de vastes perspectives d'application. En oxydant et en décomposant les cyanures à haute température et haute pression, elle permet de réduire efficacement la toxicité des eaux usées et d'éliminer divers polluants. Malgré des défis tels que des investissements et des coûts d'exploitation élevés en équipements, ainsi que des exigences élevées en matière d'exploitation et de maintenance dans les applications pratiques, ces problèmes peuvent être résolus efficacement par l'adoption de contre-mesures raisonnables. Avec des exigences de plus en plus strictes en matière de protection de l'environnement et des progrès technologiques constants, la technologie de traitement par oxydation sous pression devrait se généraliser dans l'industrie de la fusion de l'or, jouant un rôle important dans la réalisation d'un développement vert et durable de cette industrie.