Metode i postupci za uklanjanje cijanida na površinama sulfidnih minerala

Uvod

U procesima obogaćivanja i taljenja sulfidnih ruda obojenih metala, cijanid se često koristi za povećanje stope iskorištenja metala. Međutim, cijanid koji ostaje na površini sulfidnih ruda ne samo da negativno utječe na naknadne procesne tokove, već uzrokuje i ozbiljne ekološke probleme. Stoga je razvoj učinkovitih i ekološki prihvatljivih metoda za uklanjanje cijanida s površine sulfidnih ruda od velikog praktičnog značaja.

Trenutna situacija i opasnosti od ostataka cijanida na površinama sulfidnih minerala

Trenutna situacija

U tradicionalnom procesu flotacije sulfidnih ruda, cijanid se široko koristi kao inhibitor. Može selektivno inhibirati određene neželjene minerale u sulfidnim rudama, čime se postiže odvajanje ciljnih minerala od minerala jalovog sloja. Ali nakon flotacije, velika količina cijanida će se adsorbirati na površini sulfidnih ruda. Prema relevantnim istraživanjima, u nekim koncentratorima sadržaj cijanida na površini koncentrata sulfidne rude nakon flotacije može biti i do nekoliko stotina miligrama po kilogramu.

opasnosti

S tehnološke perspektive, preostali cijanid će ometati kasniji proces taljenja. Na primjer, tijekom taljenja bakrenih sulfidnih ruda, cijanid će stvarati komplekse s bakrom, smanjujući učinkovitost taljenja bakra i povećavajući potrošnju energije. S ekološke perspektive, cijanid je vrlo otrovna tvar. Kada se otpadna voda iz jalovine koja sadrži cijanid ispušta u prirodni okoliš, zagadit će vodena tijela i tlo, ugroziti vodene organizme i okolnu vegetaciju, pa čak i predstavljati prijetnju ljudskom zdravlju kroz prehrambeni lanac.

Metode za uklanjanje cijanida na površinama sulfidnih minerala

Metoda oksidacije

1. Metoda kemijske oksidacije

• Princip: Koristite jake oksidanse za oksidaciju cijanida u manje otrovne ili netoksične tvari. Uobičajeni oksidansi uključuju vodikov peroksid (H2O2), natrijev hipoklorit (NaClO) itd. Uzimajući vodikov peroksid kao primjer, njegova reakcijska jednadžba je: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Postupak : Prvo, stavite pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid u reakcijsku posudu i podesite pH vrijednost pulpe na odgovarajući raspon (općenito, za oksidaciju vodikovim peroksidom, pH vrijednost je poželjno između 9 i 11). Zatim, polako dodajte otopinu vodikovog peroksida uz miješanje kako biste oksidans potpuno stupili u kontakt i reagirali s pulpom. Vrijeme reakcije obično se kreće od 1 do 3 sata, a specifično vrijeme ovisi o koncentraciji cijanida u pulpi i svojstvima rude.

• Prednosti : Brzina reakcije je relativno brza, a učinak uklanjanja cijanida je dobar, što može smanjiti koncentraciju cijanida na relativno nisku razinu.

• Nedostaci : Oksidanti poput vodikovog peroksida su relativno skupi, a prekomjerna količina oksidansa može utjecati na naknadne procese obogaćivanja ili taljenja.

Metoda adsorpcije

1. Metoda adsorpcije aktivnog ugljena

• Princip : Aktivni ugljen ima veliku specifičnu površinu i bogate pore, što mu omogućava adsorpciju cijanida na površini putem fizičke i kemijske adsorpcije.

• Postupak : Dodajte aktivni ugljen u pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid i dobro promiješajte kako bi aktivni ugljen u potpunosti došao u kontakt s cijanidom u pulpi. Vrijeme adsorpcije je obično od 30 minuta do 2 sata. Nakon adsorpcije, odvojite aktivni ugljen od pulpe filtracijom ili na drugi način.

• Prednosti : Postupak je jednostavan i ima dobar adsorpcijski učinak na cijanide niske koncentracije. Aktivni ugljen se može regenerirati i ponovno upotrijebiti.

• Nedostaci : Za cijanide visoke koncentracije, adsorpcijski kapacitet je ograničen, a nepravilan tretman adsorbiranog aktivnog ugljena uzrokovat će sekundarno onečišćenje.

2. Metoda adsorpcije ionsko izmjenjivačke smole

• Princip : Ionsko-izmjenjivačke smole sadrže specifične funkcionalne skupine koje se mogu izmjenjivati ​​s ionima u cijanidu, čime se cijanid adsorbira na smolu.

• Postupak : Stavite ionsko-izmjenjivačku smolu u kolonu za izmjenu i pustite da pulpa sulfidne rude koja sadrži cijanid prođe kroz kolonu za izmjenu. Kontrolirajte brzinu protoka pulpe kako biste osigurali da se cijanid potpuno izmijeni sa smolom. Kada je smola zasićena adsorpcijom, upotrijebite specifični eluent za eluiranje i regeneraciju smole.

• Prednosti : Ima visoku selektivnost adsorpcije cijanida i može postići kontinuirani rad.

• Nedostaci : Cijena smole je visoka, proces eluiranja je relativno složen, a može nastati i otpadna tekućina od eluiranja koja sadrži cijanid.

Ostale metode

1. Metoda neutralizacije kiseline i baze

• Princip : Pod određenim uvjetima, cijanid će podvrgnuti reakcijama hidrolize u kiselim ili lužnatim okruženjima stvarajući manje otrovne ili netoksične tvari. Na primjer, u kiselim uvjetima, cijanid će reagirati s vodikovim ionima stvarajući cijanovodičnu kiselinu (HCN), koja se može ukloniti isparavanjem; u lužnatim uvjetima, cijanid hidrolizira stvarajući cijanat i druge tvari.

• Postupak : Ako se koristi kisela hidroliza, polako dodajte kisele otopine poput razrijeđene sumporne kiseline u pulpu sulfidne rude koja sadrži cijanid, podesite pH vrijednost na 2 - 4, a zatim prozračite kako biste isparili stvorenu cijanovodičnu kiselinu. Ako se koristi alkalna hidroliza, dodajte alkalne tvari poput natrijevog hidroksida, podesite pH vrijednost na 10 - 12 i ostavite da reagira određeno vrijeme (obično 2 - 4 sata).

• Prednosti : Cijena je relativno niska, a rad je relativno jednostavan.

• Nedostaci : Cijanovodična kiselina koja nastaje tijekom kisele hidrolize vrlo je otrovna i zahtijeva stroge zaštitne mjere; brzina reakcije alkalne hidrolize je spora i nakon tretmana još uvijek može ostati mala količina cijanidnih ostataka.

Dizajn toka procesa za uklanjanje cijanida na površinama sulfidnih minerala

Faza predtretmana

1. Podešavanje pulpe : Podesite koncentraciju pulpe sulfidne rude nakon flotacije. Općenito, koncentracija pulpe se kontrolira između 20% - 40% za naknadnu obradu. Istovremeno, detektirajte početnu koncentraciju cijanida u pulpi kako biste osigurali osnovu za određivanje sljedećih parametara procesa.

2. Uklanjanje nečistoća : Uklonite nečistoće u obliku velikih čestica i neke suspendirane tvari u pulpi filtracijom, sedimentacijom itd. kako biste spriječili njihovo ometanje sljedećih procesa obrade.

Faza uklanjanja

1. Odabir metode : Odaberite odgovarajuću metodu uklanjanja prema čimbenicima kao što su koncentracija cijanida u pulpi, svojstva rude, troškovi obrade i zahtjevi zaštite okoliša. Na primjer, za cijanid visoke koncentracije i slučajeve gdje troškovi nisu bitni, metoda kemijske oksidacije može se dati prioritet; za cijanid niske koncentracije i ekološki osviještene prigode, metoda biološke oksidacije ili metoda adsorpcije mogu biti prikladnije.

2. Kontrola parametara procesa : Uzimajući oksidaciju vodikovim peroksidom u metodi kemijske oksidacije kao primjer, strogo kontrolirajte količinu dodanog vodikovog peroksida (obično izračunato prema koncentraciji cijanida i jednadžbi reakcije), temperaturu reakcije (obično 20 - 30 ℃), pH vrijednost (9 - 11) i brzinu miješanja (100 - 300 okretaja u minuti) i druge parametre kako bi se osigurala učinkovita reakcija.

Stadij nakon liječenja

1. Odvajanje krute i tekuće tvari : Odvojite pulpu nakon uklanjanja cijanida filtracijom, centrifugiranjem itd. kako biste dobili pročišćene koncentrate sulfidne rude i otpadne vode koje sadrže malu količinu cijanida.

2. Pročišćavanje otpadnih voda : Dodatno obraditi odvojene otpadne vode kako bi se zadovoljili nacionalni standardi ispuštanja. Sekundarna oksidacija, adsorpcija i druge metode mogu se koristiti za dubinsko uklanjanje cijanida u otpadnim vodama kako bi se osiguralo sigurno ispuštanje.

Zaključak

Postoje različite metode za uklanjanje cijanida s površine sulfidnih ruda, a svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke. U praktičnim primjenama potrebno je sveobuhvatno razmotriti čimbenike kao što su svojstva rude, koncentracija cijanida, troškovi obrade i zahtjevi za zaštitu okoliša kako bi se odabrale odgovarajuće metode i tijek procesa. Uz sve strože zahtjeve zaštite okoliša i kontinuirani napredak tehnologije, razvoj učinkovitijih, ekološki prihvatljivijih i jeftinijih tehnologija za uklanjanje cijanida s površine sulfidnih ruda bit će ključni smjer istraživanja u budućnosti. Kontinuiranom optimizacijom procesa očekuje se postići nulto ispuštanje cijanida u procesima obogaćivanja i taljenja sulfidnih ruda i promicati održivi razvoj industrije obojenih metala.