Kísérleti tanulmány a cianidszegény folyadék kezelési módszereiről egy aranybányában

Bevezetés

Az aranybányászati ​​iparban a ... kezelése cianidA cianidszegény folyadéknak nagy jelentősége van. A cianidszegény folyadékok, mint például a cianidálási eljárás során az arany extrakciója utáni oldat, különféle szennyező anyagokat, különösen cianidvegyületeket tartalmaznak, amelyek nem megfelelő kezelés esetén súlyos környezetszennyezést okozhatnak. Ezért hatékony és költséghatékony rendszerek fejlesztése Kezelési módszerek a cianidban szegény folyadékok kezelése sürgős feladat. Ez a blogbejegyzés a cianidban szegény folyadékok kezelési módszereinek kísérleti vizsgálatára összpontosít egy bizonyos környezetben. Aranybánya, azzal a céllal, hogy értékes betekintést és referenciákat nyújtson az iparág számára.

A cianidszegény folyékony kezelési módszerek áttekintése

A cianidban szegény folyadékok kezelési módszerei általában két kategóriába sorolhatók: tisztítási módszerek és visszanyerési (regenerációs) módszerek.

Tisztítási módszerek

1. Alkáli-klór oxidációs módszer

• Ez egy viszonylag kiforrott módszer a megsemmisítésre cianidok szennyvízben, és széles körben használják galvanizáló üzemekben, kokszoló üzemekben és aranyolvasztó üzemekben. 11-12 pH-érték mellett. cianidok A cianidtartalmú szennyvízben lévő fémkomplex ionok cianátokká oxidálódnak, majd másodszor klórt adnak hozzá, hogy oxidálják őket Szén dioxid, nitrogén stb.

• ElőnyökA folyamat viszonylag kiforrott, jó kezelési hatásokkal és széles körű alkalmazással rendelkezik. A kezelési folyamat könnyen automatizálható.

• HátrányokA cianidok nem újrahasznosíthatók, a kezelés költsége magas, és nem képes eltávolítani a vas-cianid komplexeket. Emellett fennáll a másodlagos szennyezés problémája is.

2. Kén-dioxid - levegő oxidációs módszer

• Egy kevert tartályba adagolják a hulladékfolyadékot, majd levegőt és SO₂-t (folyékony vagy gáz halmazállapotú, szulfitoldatot vagy elemi kén elégetésével előállítottat) vezetnek hozzá. A pH-értéket 7-10 között tartják, és meszet használnak az oxidációs reakció során keletkező sav semlegesítésére. A reakcióhoz oldható réz (katalizátorként) jelenléte szükséges.

• Az Inco-SO₂/levegő oxidációs módszerrel minden cianidot le lehet bontani, beleértve a vas-cianidokat is, és a vas-cianidok kicsaphatók és eltávolíthatók néhány biztonságos és olcsó reagenssel.

3. Hidrogén-peroxidos módszer

• Ez az eljárás alkalmas alacsony koncentrációjú cianidtartalmú szennyvíz kezelésére. A hidrogén-peroxid képes oxidálni a zagyban lévő cianidot viszonylag gyenge és könnyen hidrolizálható ciánsavvá (HCNO), amelyet aztán további oxidációval és hidrolízissel eltávolítanak.

4. Ózonoxidációs módszer

• Az ózon erős oxidálószer. Cianidtartalmú szennyvíz kezelésére használva teljesebb eredményt ér el, mint az alkáli-klóros oxidációs módszer, és jobb cianid eltávolítási hatást fejt ki. Az ózonozás után a szennyvízoldatban oldott oxigén mennyisége megnő, amely visszavezethető a cianidáló rendszerbe újrahasznosítás céljából, elősegítve az arany oldódását és javítva az arany kioldásának hatékonyságát.

• ElőnyökA működtetés egyszerű és kényelmes, könnyen vezérelhető, a termelés automatizálásának foka magas. Az ózon a helyszínen is előállítható, ami nagy jelentőséggel bír a nehézkes szállítással járó, de megfelelő energiaellátással rendelkező cianidáló üzemek számára. A tisztítási hatékonyság magas, és nem keletkezik másodlagos szennyezés.

• HátrányokAz ózon előállításához szükséges energiafogyasztás nagy, és a termelési költség magas, ami korlátozza széles körű alkalmazását.

5. Elektrolitikus oxidációs módszer

• Elektrolízis előtt először a cianidban szegény folyadék pH-értékét >7-re kell állítani. Adjunk hozzá kis mennyiségű sót, anódként grafitot, katódként titánlemezt, elektrolitként pedig lúgos réz-cink vizes oldatot használjunk. Egyenáram átvezetése esetén a katódon fémes réz és cink keletkezik, valamint hidrogén is fejlődik. Az anódon a CN⁻ CNO⁻-vá, CO₂-vé, N₂-vé oxidálódik, a Cl⁻ pedig Cl₂-vé oxidálódik, és a Cl₂ belép az oldatba HClO keletkezése közben.

6. Mikrobiális oxidációs módszer

• Ez a módszer mikroorganizmusok biokémiai tulajdonságait használja ki a cianidok, tiocianátok és vas-cianidok lebontására, ammóniát, szén-dioxidot és szulfátokat termelve, vagy a cianidokat formamiddá hidrolizálva. Ugyanakkor a baktériumok adszorbeálják a nehézfém ionokat, aminek következtében azok a biofilmmel együtt leválnak és eltávolításra kerülnek.

• Fontos funkcióA cianid eltávolításának megfelelő mértékének fenntartásához a hőmérsékletet mindig 10 ℃ felett kell tartani.

Helyreállítási (regenerációs) módszerek

1. Savanyítási módszer

• A módszer fő elve, hogy kénsavat adnak a cianidot tartalmazó szennyvízhez, a pH-értéket körülbelül 1.5-re állítják be, és a CN⁻-t HCN-né alakítják. A kiáramló HCN-gázt egy abszorberbe vezetik, és lúgos oldattal (nátrium-hidroxid vagy kalcium-hidroxid oldat) abszorbeálják, így 20–30%-os cianidoldatot kapnak, amely újrahasznosítható.

• ElőnyökEz az eljárás maximalizálhatja a cianidok kinyerését, javíthatja a cianidok hatékony felhasználási arányát és csökkentheti a termelési költségeket.

• HátrányokAz egyszeri beruházási költség nagy, a folyamat bonyolult, és a kezelt, cianidot tartalmazó maradékfolyadék számára nehéz megfelelni a kibocsátási előírásoknak.

2. Ioncsere módszer

• A cianidban szegény folyadékok kezelésénél ioncserélő gyanták használhatók a cianidok dúsítására.

3.Adszorpciós módszer

• Aktív szén adszorpciójaAz adszorpció Aktivált szén főként számos belső pórusának és nagy fajlagos felületének köszönhetően. Az adszorpciós folyamat fizikai és kémiai adszorpciót foglal magában. A cianid eltávolítása főként három módon történik: oxidációval, hidrolízissel és sztrippelési eljárással. A fő folyamat a cianidok oxidatív bomlási reakciója a cianidtartalmú szennyvízben hidrogén-peroxiddal az aktív szén felületén.

4. Oldószeres extrakciós módszer

• Az oldószereket értékes komponensek és cianidok kinyerésére használják a cianidban szegény folyadékból.

5. Folyadékmembrános módszer

• A cianidban szegény folyadékok kezelésénél főként az olaj-a-vízben rendszert alkalmazzák. Az alapelv a következő: először a cianidot tartalmazó szennyvizet megsavanyítják, hogy a benne lévő cianidonokat HCN-ná alakítsák. A HCN átjut az olajfázisú folyadékmembránon a belső vízfázisba, majd reakcióba lép a NaOH-val NaCN-t képezve.

6.Elektrodialízis módszer

• Ez a módszer elektromos mezőt használ az ionok ioncserélő membránokon keresztüli migrációjának elősegítésére, az anyagok elválasztása és kinyerése érdekében.

Kísérleti tanulmány egy aranybánya cianidszegény folyadékán

A kísérlet háttere

Egy bizonyos aranybánya cianidszegény folyadékának különösen magas a teljes cianidtartalma, elérheti a 13000 mg/l-t. Az ilyen magas cianidkoncentrációjú szennyvíz nagy veszélyt jelent a környezetre, és hatékony tisztítást igényel.

Kísérleti módszerek

1.H₂O₂ + ClO₂ + C adszorpciós módszer

• Ebben a módszerben először hidrogén-peroxidot (H₂O₂) és klór-dioxidot (ClO₂) használnak oxidálószerként a cianidszegény folyadékban lévő cianidok oxidálására. Ezután aktív szén (C) adszorpciót végeznek a fennmaradó szennyező anyagok további eltávolítására.

2. Háromlépcsős oxidáció (H₂O₂ + „M” katalizátor) + klórozás + levegőztetés + szén-dioxid-adszorpciós módszer

• Háromlépcsős oxidációA háromlépcsős oxidációhoz hidrogén-peroxidot (H₂O₂) és egy speciális „M” katalizátort használnak. Ez biztosítja a különféle cianidvegyületek, beleértve a komplex cianidokat is, alaposabb oxidációját.

• Klórozásos levegőztetésA háromlépcsős oxidáció után klóros levegőztetésre kerül sor. A levegőztetés során klórt juttatnak a folyadékba, ami tovább oxidálhatja a maradék cianiddal kapcsolatos anyagokat és néhány más redukálható szennyező anyagot.

• C adszorpcióVégül aktív szén adszorpciót alkalmaznak a fennmaradó finomszemcsés szennyező anyagok és a cianiddal kapcsolatos maradék anyagok adszorbeálására, hogy elérjék a cianidszegény folyadék tisztításának célját.

Kísérleti eredmények és összehasonlítás

1.H₂O₂ + ClO₂ + C adszorpciós módszer

• Ez a módszer bizonyos mértékű cianid eltávolítást eredményezett, de a kezelt folyadék végső teljes cianidtartalma még mindig viszonylag magas volt, és nem felelt meg a szigorú országos kibocsátási szabványoknak.

2. Háromlépcsős oxidáció (H₂O₂ + „M” katalizátor) + klórozás + levegőztetés + szén-dioxid-adszorpciós módszer

• Ez a módszer kielégítőbb eredményeket mutatott. A végső teljes cianidtartalom 0.44 mg/l-re csökkent, ami megfelel a nemzeti kibocsátási szabványoknak. Ezenkívül az egyéb nehézfémek tartalma is megfelelt a vonatkozó nemzeti szabványkövetelményeknek.

• Költség – HatékonyságKöltség szempontjából, bár a háromlépcsős oxidációs folyamat katalizátorral és kiegészítő klórozással történő levegőztetéssel bonyolultabb műveleteket és bizonyos katalizátorok, valamint klór használatát igényli, összességében, összehasonlítva néhány más túlságosan bonyolult vagy költséges módszerrel, a költség viszonylag elfogadható. Hatékonyan képes kezelni a nagy koncentrációjú, cianidszegény folyadékokat, miközben a költségeket elfogadható tartományon belül tartja.

Összegzés

Az aranybányákban a cianidban szegény folyadék kezelése összetett, de kulcsfontosságú feladat. Egy adott aranybánya cianidban szegény folyadékán végzett kísérleti vizsgálat alapján látható, hogy a különböző kezelési módszereknek megvannak a maguk előnyei és hátrányai. A háromlépcsős oxidáció (H₂O₂ + „M” katalizátor) + klórozásos levegőztetés + C-adszorpciós módszer viszonylag ideális kezelési hatásokat és költséghatékonyságot mutat a magas cianidtartalmú, cianidban szegény folyadék esetében ebben az aranybányában. A jövőben azonban folyamatos kutatásra és fejlesztésre van szükség a hatékonyabb, költséghatékonyabb és környezetbarátabb kezelési módszerek kidolgozásához, amelyek jobban megfelelnek az aranybányászati ​​iparban a környezetvédelem és a fenntartható fejlődés követelményeinek.