Metode dan Proses untuk Menghilangkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Pengantar

Dalam proses pemurnian dan Peleburan proses pengolahan bijih sulfida logam non-ferrous, Sianida sering digunakan untuk meningkatkan tingkat pemulihan logam. Namun, sianida yang tersisa di permukaan bijih sulfida tidak hanya berdampak negatif pada aliran proses selanjutnya tetapi juga menyebabkan masalah lingkungan yang serius. Oleh karena itu, pengembangan metode yang efisien dan ramah lingkungan untuk menghilangkan sianida pada permukaan bijih sulfida sangat penting secara praktis.

Situasi Saat Ini dan Bahaya Residu Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Situasi saat ini

Dalam proses flotasi bijih sulfida tradisional, sianida banyak digunakan sebagai inhibitor. Ia dapat secara selektif menghambat mineral tertentu yang tidak diinginkan dalam bijih sulfida, sehingga tercapai pemisahan mineral target dari mineral pengotor. Namun setelah flotasi, sejumlah besar sianida akan teradsorpsi pada permukaan bijih sulfida. Menurut penelitian yang relevan, pada beberapa konsentrator, kandungan sianida pada permukaan konsentrat bijih sulfida setelah flotasi dapat mencapai beberapa ratus miligram per kilogram.

Bahaya

Dari perspektif teknologi, sianida yang tersisa akan mengganggu proses peleburan selanjutnya. Misalnya, selama peleburan bijih tembaga sulfida, sianida akan membentuk kompleks dengan tembaga, mengurangi efisiensi peleburan tembaga dan meningkatkan konsumsi energi. Dari perspektif lingkungan, sianida adalah zat yang sangat beracun. Ketika air limbah tailing yang mengandung sianida dibuang ke lingkungan alam, ia akan mencemari badan air dan tanah, membahayakan organisme akuatik dan tumbuhan di sekitarnya, dan bahkan menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia melalui rantai makanan.

Metode untuk Menghilangkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Metode Oksidasi

1.Metode Oksidasi Kimia

• Prinsip: Gunakan oksidan kuat untuk mengoksidasi sianida menjadi zat yang kurang beracun atau tidak beracun. Oksidan yang umum termasuk hidrogen peroksida (H2O2), natrium hipoklorit (NaClO), dll. Mengambil hidrogen peroksida sebagai contoh, persamaan reaksinya adalah: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Proses operasi: Pertama, tempatkan bubur bijih sulfida yang mengandung sianida dalam tangki reaksi dan sesuaikan nilai pH bubur ke kisaran yang sesuai (umumnya, untuk oksidasi hidrogen peroksida, nilai pH sebaiknya antara 9 - 11). Kemudian, tambahkan larutan hidrogen peroksida secara perlahan sambil diaduk agar oksidan sepenuhnya bersentuhan dan bereaksi dengan bubur. Waktu reaksi biasanya berkisar antara 1 - 3 jam, dan waktu spesifiknya bergantung pada konsentrasi sianida dalam bubur dan sifat bijih.

• Kelebihan: Kecepatan reaksinya relatif cepat, dan efek penghilangan sianidanya baik, yang dapat mengurangi konsentrasi sianida ke tingkat yang relatif rendah.

• Kekurangan : Oksidan seperti hidrogen peroksida relatif mahal, dan oksidan yang berlebihan dapat berdampak pada proses pemurnian atau peleburan berikutnya.

Metode Adsorpsi

1.Metode Adsorpsi Karbon Aktif

• Prinsip: Karbon aktif memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan struktur pori yang kaya, yang dapat menyerap sianida pada permukaannya melalui penyerapan fisik dan kimia.

• Proses operasi: Menambahkan Karbon aktif Tambahkan karbon aktif ke dalam bubur bijih sulfida yang mengandung sianida dan aduk hingga merata agar karbon aktif sepenuhnya bersentuhan dengan sianida dalam bubur. Waktu adsorpsi umumnya 30 menit hingga 2 jam. Setelah adsorpsi, pisahkan karbon aktif dari bubur dengan penyaringan atau cara lain.

• Kelebihan: Pengoperasiannya sederhana, dan memiliki efek penyerapan yang baik terhadap sianida dengan konsentrasi rendah. Karbon aktif dapat diregenerasi dan digunakan kembali.

• Kekurangan : Untuk sianida konsentrasi tinggi, kapasitas penyerapannya terbatas, dan penanganan karbon aktif yang diserap secara tidak tepat akan menimbulkan polusi sekunder.

2.Metode Adsorpsi Resin Penukar Ion

• Prinsip: Resin penukar ion mengandung gugus fungsi spesifik yang dapat bertukar dengan ion dalam sianida, sehingga menyerap sianida pada resin.

• Proses operasi: Masukkan resin penukar ion ke dalam kolom penukar dan buat bubur bijih sulfida yang mengandung sianida melewati kolom penukar. Kontrol laju aliran bubur untuk memastikan bahwa sianida sepenuhnya bertukar dengan resin. Ketika resin jenuh dengan penyerapan, gunakan eluen khusus untuk mengelusi dan meregenerasi resin.

• Kelebihan: Memiliki selektivitas adsorpsi yang tinggi terhadap sianida dan dapat mencapai operasi berkelanjutan.

• Kekurangan : Biaya resin tinggi, proses elusi relatif rumit, dan cairan limbah elusi yang mengandung sianida dapat dihasilkan.

Metode lain

1.Metode Netralisasi Asam-Basa

• Prinsip: Dalam kondisi tertentu, sianida akan mengalami reaksi hidrolisis dalam lingkungan asam atau basa untuk menghasilkan zat yang kurang beracun atau tidak beracun. Misalnya, dalam kondisi asam, sianida akan bereaksi dengan ion hidrogen untuk membentuk asam hidrosianida (HCN), yang dapat dihilangkan dengan penguapan; dalam kondisi basa, sianida terhidrolisis untuk membentuk sianat dan zat lainnya.

• Proses operasi: Jika hidrolisis asam dilakukan, tambahkan larutan asam seperti asam sulfat encer secara perlahan ke dalam bubur bijih sulfida yang mengandung sianida, sesuaikan nilai pH menjadi 2 - 4. lalu aerasi untuk menguapkan asam hidrosianida yang dihasilkan. Jika hidrolisis basa dilakukan, tambahkan zat basa seperti natrium hidroksida, sesuaikan nilai pH menjadi 10 - 12. dan bereaksi selama periode tertentu (umumnya 2 - 4 jam).

• Kelebihan:Biayanya relatif rendah, dan pengoperasiannya relatif sederhana.

• Kekurangan : Asam hidrosianida yang dihasilkan selama hidrolisis asam sangat beracun dan memerlukan tindakan perlindungan yang ketat; kecepatan reaksi hidrolisis basa lambat, dan mungkin masih ada sejumlah kecil residu sianida setelah pengolahan.

Desain Aliran Proses untuk Menghilangkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Tahap Pra-Perawatan

1. Penyesuaian Pulp: Sesuaikan konsentrasi bubur bijih sulfida setelah flotasi. Umumnya, konsentrasi bubur dikontrol antara 20% - 40% untuk pengolahan selanjutnya. Pada saat yang sama, deteksi konsentrasi sianida awal dalam bubur untuk menyediakan dasar untuk menentukan parameter proses selanjutnya.

2. Penghapusan Pengotor: Menghilangkan kotoran berpartikel besar dan sejumlah padatan tersuspensi dalam pulp melalui penyaringan, sedimentasi, dan sebagainya, guna mencegah timbulnya gangguan pada proses pengolahan selanjutnya.

Tahap Penghapusan

1. Pemilihan Metode: Pilih metode penghilangan yang tepat berdasarkan faktor-faktor seperti konsentrasi sianida dalam pulp, sifat bijih, biaya pengolahan, dan persyaratan perlindungan lingkungan. Misalnya, untuk sianida dengan konsentrasi tinggi dan kasus-kasus yang biayanya tidak menjadi masalah, bahan kimia Metode oksidasi dapat diberikan prioritas; untuk sianida berkonsentrasi rendah dan pada kesempatan yang peduli lingkungan, metode oksidasi biologis atau metode adsorpsi mungkin lebih cocok.

2. Kontrol Parameter Proses: Mengambil oksidasi hidrogen peroksida dalam Oksidasi kimia metode sebagai contoh, kontrol secara ketat jumlah hidrogen peroksida yang ditambahkan (umumnya dihitung berdasarkan konsentrasi sianida dan persamaan reaksi), suhu reaksi (umumnya 20 - 30℃), nilai pH (9 - 11), dan kecepatan pengadukan (100 - 300 putaran per menit) dan parameter lainnya untuk memastikan reaksi yang efisien.

Tahap Pasca Perawatan

1. Pemisahan Padat - Cair: Pisahkan pulp setelah penghilangan sianida melalui penyaringan, sentrifugasi, dll. untuk memperoleh konsentrat bijih sulfida murni dan air limbah yang mengandung sedikit sianida.

2. Pengolahan air limbah: Air limbah yang dipisahkan selanjutnya diolah agar memenuhi standar pembuangan nasional. Oksidasi sekunder, penyerapan, dan metode lain dapat digunakan untuk menghilangkan sianida secara mendalam dalam air limbah guna memastikan pembuangan yang aman.

Kesimpulan

Ada berbagai metode untuk menghilangkan sianida pada permukaan bijih sulfida, dan masing-masing metode memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Dalam aplikasi praktis, perlu mempertimbangkan secara komprehensif faktor-faktor seperti sifat bijih, konsentrasi sianida, biaya pengolahan, dan persyaratan perlindungan lingkungan untuk memilih metode dan alur proses yang tepat. Dengan persyaratan perlindungan lingkungan yang semakin ketat dan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, pengembangan teknologi yang lebih efisien, ramah lingkungan, dan berbiaya rendah untuk menghilangkan sianida pada permukaan bijih sulfida akan menjadi arah penelitian utama di masa mendatang. Melalui optimalisasi proses yang berkelanjutan, diharapkan dapat mencapai pembuangan nol sianida dalam proses pemurnian dan peleburan bijih sulfida dan mendorong pembangunan berkelanjutan industri logam non-ferrous.