Ոսկու հանքում ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման մեթոդների փորձարարական ուսումնասիրություն

ներածություն

Ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության մեջ ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակումը մեծ նշանակություն ունի: Ցիանիդով աղքատ հեղուկը, ինչպիսին է ոսկու արդյունահանումից հետո ցիանիդացման գործընթացում լուծույթը, պարունակում է տարբեր աղտոտիչներ, մասնավորապես ցիանիդային միացություններ, որոնք կարող են լուրջ շրջակա միջավայրի աղտոտում առաջացնել, եթե պատշաճ կերպով չմշակվեն: Հետևաբար, ցիանիդով աղքատ հեղուկի արդյունավետ և ծախսարդյունավետ մշակման մեթոդների մշակումը հրատապ խնդիր է: Այս բլոգը կենտրոնանում է որոշակի ոսկու հանքում ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման մեթոդների փորձարարական ուսումնասիրության վրա ՝ նպատակ ունենալով արժեքավոր պատկերացումներ և հղումներ տրամադրել արդյունաբերությանը:

Ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման մեթոդների ակնարկ

Ընդհանուր առմամբ, ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման մեթոդները կարելի է մոտավորապես բաժանել երկու կատեգորիայի՝ մաքրման մեթոդներ և վերականգնման (վերականգնման) մեթոդներ:

Մաքրման մեթոդներ

1. Ալկալի-քլորի օքսիդացման մեթոդ

• Սա կեղտաջրերում ցիանիդների ոչնչացման համեմատաբար հասուն մեթոդ է և լայնորեն կիրառվում է էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի, կոքսացման և ոսկու հալման գործարաններում: pH 11-12-ի դեպքում ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերում ցիանիդները և մետաղական կոմպլեքս իոնները օքսիդանում են՝ վերածվելով ցիանատների, ապա երկրորդ անգամ քլոր է ավելացվում՝ դրանք օքսիդացնելու համար՝ վերածվելով ածխաթթու գազի, ազոտի և այլնի:

• Առավելություններ . Գործընթացը համեմատաբար հասուն է, ունի լավ բուժման ազդեցություն և լայն կիրառություն: Բուժման գործընթացը կարող է հեշտությամբ ավտոմատացվել:

• Թերություններ . Ցիանիդները չեն կարող վերամշակվել, մշակման արժեքը բարձր է, և այն չի կարող հեռացնել երկաթ-ցիանիդային համալիրները: Կա նաև երկրորդային աղտոտման խնդիր:

2. Ծծմբի երկօքսիդ - օդային օքսիդացման մեթոդ

• Խառնված տարայի մեջ ավելացվում է թափոնային հեղուկը, ապա ներմուծվում են օդ և SO₂ (հեղուկ կամ գազային, կամ սուլֆիտային լուծույթ, կամ ստացվում է տարրական ծծմբի այրմամբ): pH-ը կարգավորվում է 7-10 մակարդակում, և կիր է օգտագործվում օքսիդացման ռեակցիայի ընթացքում առաջացած թթուն չեզոքացնելու համար: Ռեակցիան պահանջում է լուծվող պղնձի առկայություն (որպես կատալիզատոր):

• Inco - SO₂/օդ օքսիդացման մեթոդը կարող է քայքայել բոլոր ցիանիդները, այդ թվում՝ երկաթի ցիանիդները, և երկաթի ցիանիդները կարող են նստվածք տալ և հեռացվել որոշ անվտանգ և էժան ռեակտիվների միջոցով։

3. Ջրածնի պերօքսիդի մեթոդ

• Այս գործընթացը հարմար է ցածր կոնցենտրացիայի ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի մաքրման համար: Ջրածնի պերօքսիդը կարող է օքսիդացնել պոչամբարներում առկա ցիանիդը՝ վերածելով համեմատաբար թույլ և հեշտությամբ հիդրոլիզվող ցիանային թթվի (HCNO), որը հետո հեռացվում է հետագա օքսիդացման և հիդրոլիզի միջոցով:

4. Օզոնի օքսիդացման մեթոդ

• Օզոնը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է: Ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի մշակման համար այն ավելի ամբողջական է, քան ալկալի-քլորային օքսիդացման մեթոդը՝ ապահովելով ցիանիդի հեռացման ավելի լավ ազդեցություն: Օզոնացումից հետո կեղտաջրերի լուծույթում լուծված թթվածնի քանակը մեծանում է, որը կարող է վերադարձվել ցիանացման համակարգ՝ վերամշակման համար, ինչը նպաստում է ոսկու լուծարմանը և բարելավում է ոսկու լվացման արդյունավետությունը:

• Առավելություններ ՝ Գործողությունը պարզ և հարմար է, հեշտ է կառավարել, և արտադրության ավտոմատացման աստիճանը բարձր է։ Օզոնը կարող է արտադրվել տեղում, ինչը մեծ նշանակություն ունի ցիանիդացման կայանների համար, որոնք ունեն անհարմար տեղափոխում, բայց բավարար էլեկտրամատակարարում։ Մաքրման արդյունավետությունը բարձր է, և երկրորդային աղտոտում չի առաջանում։

• Թերություններ . Օզոն արտադրելու համար էներգիայի սպառումը մեծ է, իսկ արտադրության արժեքը՝ բարձր, ինչը սահմանափակում է դրա լայն կիրառումը։

5. Էլեկտրոլիտիկ օքսիդացման մեթոդ

• Էլեկտրոլիզից առաջ նախ ցիանիդով աղքատ հեղուկի pH-ը կարգավորեք մինչև >7: Ավելացրեք փոքր քանակությամբ աղ, որպես անոդ օգտագործեք գրաֆիտ և որպես կաթոդ՝ տիտանի թիթեղ, իսկ որպես էլեկտրոլիտ՝ օգտագործեք ալկալային պղինձ-ցինկի ջրային լուծույթ: Երբ անցնում է հաստատուն հոսանք, կաթոդում առաջանում են մետաղական պղինձ և ցինկ, ինչպես նաև առաջանում է ջրածին: Անոդում CN⁻-ը օքսիդանում է CNO⁻-ի, CO₂-ի, N₂-ի, իսկ Cl⁻-ը օքսիդանում է Cl₂-ի, իսկ Cl₂-ը մտնում է լուծույթի մեջ՝ առաջացնելով HClO:

6. Մանրէային օքսիդացման մեթոդ

• Այս մեթոդը օգտագործում է միկրոօրգանիզմների կենսաքիմիական հատկությունները՝ ցիանիդները, թիոցիանատները և երկաթի ցիանիդները քայքայելու համար՝ առաջացնելով ամոնիակ, ածխաթթու գազ և սուլֆատներ, կամ հիդրոլիզացնելով ցիանիդները ֆորմամիդի վերածելով։ Միևնույն ժամանակ, մանրէները կլանում են ծանր մետաղների իոններ, ինչի հետևանքով դրանք պոկվում են կենսաթաղանթի հետ և հեռացվում։

• Կարևոր առանձնահատկություն . ցիանիդի հեռացման ողջամիտ մակարդակը պահպանելու համար ջերմաստիճանը պետք է միշտ պահպանվի 10℃-ից բարձր։

Վերականգնման (վերածննդի) մեթոդներ

1. Թթվայնացման մեթոդ

• Այս մեթոդի հիմնական սկզբունքն այն է, որ ցիանիդ պարունակող կեղտաջրին ավելացվի ծծմբական թթու, pH-ը կարգավորվի մոտ 1.5-ի և CN⁻-ը վերածվի HCN-ի: Արտահոսած HCN գազը ներմուծվում է կլանիչի մեջ և կլանվում է ալկալային լուծույթով (նատրիումի հիդրօքսիդի կամ կալցիումի հիդրօքսիդի լուծույթ)՝ ստանալով 20% - 30% ցիանիդային լուծույթ, որը կարող է վերամշակվել:

• Առավելություններ . Այս գործընթացը կարող է մեծացնել ցիանիդների վերականգնումը, բարելավել ցիանիդների արդյունավետ օգտագործման մակարդակը և նվազեցնել արտադրական ծախսերը։

• Թերություններ . Միանվագ ներդրումային արժեքը մեծ է, գործընթացի հոսքը՝ բարդ, և մշակված ցիանիդ պարունակող մնացորդային հեղուկի համար դժվար է համապատասխանել արտանետման չափանիշներին։

2. Իոնային փոխանակման մեթոդ

• Ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման ժամանակ իոնափոխանակիչ խեժերը կարող են օգտագործվել ցիանիդները հարստացնելու համար։

3. Ադսորբցիայի մեթոդ

• Ակտիվացված ածխի ադսորբցիա . Ակտիվացված ածխի ադսորբցիան ​​հիմնականում կախված է դրա բազմաթիվ ներքին ծակոտիներից և մեծ տեսակարար մակերեսից: Ադսորբցիայի գործընթացը ներառում է ֆիզիկական ադսորբցիա և քիմիական ադսորբցիա: Ցիանիդի հեռացումը հիմնականում երեք եղանակով՝ օքսիդացում, հիդրոլիզ և մաքրում: Հիմնական գործընթացը ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերում ցիանիդների օքսիդատիվ քայքայման ռեակցիան է՝ ակտիվացված ածխի մակերեսին ջրածնի պերօքսիդի առկայությամբ:

4. Լուծիչով արդյունահանման մեթոդ

• Լուծիչներն օգտագործվում են ցիանիդով աղքատ հեղուկից արժեքավոր բաղադրիչներ և ցիանիդներ արդյունահանելու համար։

5. Հեղուկ թաղանթային մեթոդ

• Ցիանիդով աղքատ հեղուկի մշակման համար հիմնականում օգտագործվում է յուղ-ջուր համակարգը: Հիմնական սկզբունքն է. նախ՝ թթվայնացրեք ցիանիդ պարունակող կեղտաջուրը՝ դրանում պարունակվող ցիանիդային իոնները HCN-ի վերածելու համար: HCN-ը յուղային փուլի հեղուկ թաղանթով անցնում է ներքին ջրային փուլ, ապա ռեակցիայի մեջ է մտնում NaOH-ի հետ՝ առաջացնելով NaCN:

6. Էլեկտրադիալիզի մեթոդ

• Այս մեթոդը օգտագործում է էլեկտրական դաշտ՝ իոնների միգրացիան իոնափոխանակիչ թաղանթների միջով՝ նյութերի բաժանումն ու վերականգնումն ապահովելու համար։

Ոսկու հանքի ցիանիդով աղքատ հեղուկի փորձարարական ուսումնասիրություն

Փորձի նախապատմությունը

Ոսկու որոշակի հանքի ցիանիդով աղքատ հեղուկը ունի հատկապես բարձր ընդհանուր ցիանիդի պարունակություն՝ հասնելով մինչև 13000 մգ/լ: Նման բարձր կոնցենտրացիայով ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերը մեծ սպառնալիք են ներկայացնում շրջակա միջավայրի համար և պահանջում են արդյունավետ մաքրում:

Փորձարարական մեթոդներ

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Ադսորբցիայի մեթոդ

• Այս մեթոդում ջրածնի պերօքսիդը (H₂O₂) և քլորի երկօքսիդը (ClO₂) նախ օգտագործվում են որպես օքսիդիչներ՝ ցիանիդի՝ թույլ հեղուկի մեջ ցիանիդները օքսիդացնելու համար: Այնուհետև, մնացած աղտոտիչները հետագայում հեռացնելու համար իրականացվում է ակտիվացված ածխածնի (C) ադսորբցիա:

2. Եռաստիճան օքսիդացում (H₂O₂ + կատալիզատոր «M») + քլորացում, աերացիա + C ադսորբցիայի մեթոդ

• Եռափուլ օքսիդացում . Եռափուլ օքսիդացման համար օգտագործվում են ջրածնի պերօքսիդ (H₂O₂) և հատուկ «M» կատալիզատոր: Սա նախատեսված է տարբեր ցիանիդային միացությունների, այդ թվում՝ բարդ ցիանիդների ավելի մանրակրկիտ օքսիդացումն ապահովելու համար:

• Քլորացում Աերացիա . Եռաստիճան օքսիդացումից հետո իրականացվում է քլորացում Աերացիա: Աերացիայի ընթացքում հեղուկի մեջ ներմուծվում է քլոր, որը կարող է հետագայում օքսիդացնել մնացած ցիանիդ-կապված նյութերը և որոշ այլ վերականգնվող աղտոտիչներ:

• C Ադսորբցիա . Վերջապես, ակտիվացված ածխածնի ադսորբցիան ​​օգտագործվում է մնացած մանրահատիկ աղտոտիչները և ցիանիդի հետ կապված ցանկացած մնացորդային նյութ կլանելու համար՝ ցիանիդով աղքատ հեղուկը մաքրելու նպատակին հասնելու համար։

Փորձարարական արդյունքներ և համեմատություն

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Ադսորբցիայի մեթոդ

• Այս մեթոդով հնարավոր եղավ որոշակի աստիճանի ցիանիդի հեռացում, սակայն մշակված հեղուկում ցիանիդի վերջնական ընդհանուր պարունակությունը դեռևս համեմատաբար բարձր էր՝ չհամապատասխանելով արտանետման խիստ ազգային չափանիշներին։

2. Եռաստիճան օքսիդացում (H₂O₂ + կատալիզատոր «M») + քլորացում, աերացիա + C ադսորբցիայի մեթոդ

• Այս մեթոդը ցույց տվեց ավելի բավարար արդյունքներ: Վերջնական ընդհանուր ցիանիդի պարունակությունը նվազեց մինչև 0.44 մգ/լ, որը համապատասխանում է արտանետումների ազգային ստանդարտներին: Բացի այդ, այլ ծանր մետաղների պարունակությունը նույնպես համապատասխանում էր համապատասխան ազգային ստանդարտի պահանջներին:

• Արժեքի արդյունավետություն . Արժեքի առումով, չնայած եռաստիճան օքսիդացման գործընթացը՝ կատալիզատորով և լրացուցիչ քլորացման աերացիայով, պահանջում է ավելի բարդ գործողություններ և որոշակի կատալիզատորների ու քլորի օգտագործում, ընդհանուր առմամբ, համեմատած որոշ այլ չափազանց բարդ կամ թանկարժեք մեթոդների հետ, արժեքը համեմատաբար ողջամիտ է: Այն կարող է արդյունավետորեն մշակել բարձր կոնցենտրացիայի ցիանիդով աղքատ հեղուկ՝ միաժամանակ վերահսկելով ծախսերը ընդունելի սահմաններում:

Եզրափակում

Ոսկու հանքերում աղքատ հեղուկի՝ ցիանիդի մշակումը բարդ, բայց կարևորագույն խնդիր է: Որոշակի ոսկու հանքի աղքատ հեղուկի՝ ցիանիդի վերաբերյալ փորձարարական ուսումնասիրության միջոցով կարելի է տեսնել, որ տարբեր մշակման մեթոդներն ունեն իրենց առավելություններն ու թերությունները: Եռաստիճան օքսիդացում (H₂O₂ + կատալիզատոր «M») + քլորացում, աերացիա + C ադսորբցիայի մեթոդը ցույց է տալիս համեմատաբար իդեալական մշակման էֆեկտներ և ծախսարդյունավետություն ցիանիդային աղքատ հեղուկի համար, որն ունի բարձր ընդհանուր ցիանիդի պարունակություն այս ոսկու հանքում: Այնուամենայնիվ, ապագայում դեռևս անհրաժեշտ են շարունակական հետազոտություններ և կատարելագործումներ՝ ավելի արդյունավետ, ծախսարդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր մշակման մեթոդներ մշակելու համար, որոնք ավելի լավ կբավարարեն ոսկու արդյունահանման արդյունաբերության շրջակա միջավայրի պաշտպանության և կայուն զարգացման պահանջները: