Алтын кенішіндегі цианидті нашар сұйықтықты өңдеу әдістерін эксперименттік зерттеу

кіріспе

Алтын өндіру өнеркәсібінде цианидке бай сұйықтықты өңдеу өте маңызды. Цианидке бай сұйықтық, мысалы, цианидтеу процесінде алтынды бөліп алғаннан кейінгі ерітінді, әртүрлі ластаушы заттарды, әсіресе цианид қосылыстарын қамтиды, олар дұрыс өңделмеген жағдайда қоршаған ортаның ластануына әкелуі мүмкін. Сондықтан цианидке бай сұйықтықты тиімді және үнемді өңдеу әдістерін әзірлеу өзекті міндет болып табылады. Бұл блог жазбасы сала үшін құнды түсініктер мен сілтемелер беру мақсатында белгілі бір алтын кенішінде цианидке бай сұйықтықты өңдеу әдістерін эксперименталды зерттеуге бағытталған .

Цианидті нашар сұйықтықты өңдеу әдістеріне шолу

Жалпы алғанда, цианидке аз сұйықтықты өңдеу әдістерін шамамен екі санатқа бөлуге болады: тазарту әдістері және қалпына келтіру (регенерация) әдістері.

Тазарту әдістері

1.Сілтілік-хлорды тотығу әдісі

• Бұл ағынды сулардағы цианидтерді жоюдың салыстырмалы түрде жетілген әдісі және гальваникалық қаптау зауыттарында, кокстау зауыттарында және алтын балқыту зауыттарында кеңінен қолданылады. рН 11-12 жағдайында. Цианидті ағынды сулардағы цианидтер мен металл кешенді иондары цианаттар түрінде тотығады, содан кейін оларды көмірқышқыл газына, азотқа және т.б. дейін тотықтыру үшін екінші рет хлор қосылады.

• Артықшылықтары : Процесс салыстырмалы түрде жетілген, емдеу әсері жақсы және кеңінен қолданылады. Емдеу процесін оңай автоматтандыруға болады.

• Кемшіліктері : Цианидтерді қайта өңдеу мүмкін емес, өңдеу құны жоғары және темір-цианид кешендерін кетіре алмайды. Екінші реттік ластану мәселесі де бар.

2.Күкірт диоксиді - ауаны тотықтыру әдісі

• Араластырылған ыдысқа қалдық сұйықтық қосылады, ауа және SO₂ (сұйықтық немесе газ немесе сульфит ерітіндісі немесе элементтік күкіртті жағу арқылы алынған) енгізіледі. рН 7 - 10 деңгейінде бақыланады және тотығу реакциясы кезінде түзілетін қышқылды бейтараптандыру үшін әк қолданылады. Реакция еритін мыстың (катализатор ретінде) болуын талап етеді.

• Inco - SO₂/ауаны тотығу әдісі барлық цианидтерді, соның ішінде темір-цианидтерді ыдыратуы мүмкін, ал темір-цианидтерді кейбір қауіпсіз және арзан реагенттер арқылы тұндыруға және жоюға болады.

3. Сутегі асқын тотығы әдісі

• Бұл процесс төмен концентрациядағы цианидті ағынды суларды тазарту үшін жарамды. Сутегі асқын тотығы қалдық қоймаларындағы цианидті салыстырмалы түрде әлсіз және оңай гидролизденетін циан қышқылына (HCNO) тотықтыра алады, ол одан әрі тотығу және гидролиз арқылы жойылады.

4.Озонды тотығу әдісі

• Озон - күшті тотықтырғыш. Құрамында цианид бар ағынды суларды тазарту үшін қолданғанда, цианидті кетіру әсері жақсырақ, сілтілі-хлорлы тотығу әдісіне қарағанда толық. Озонациядан кейін ағынды су ерітіндісіндегі еріген оттегі көбейеді, оны қайта өңдеу үшін цианидтеу жүйесіне қайтаруға болады, алтынның еруін жеңілдетеді және алтынды сілтілеу тиімділігін арттырады.

• Артықшылықтары : Операция қарапайым және ыңғайлы, басқару оңай, ал өндірісті автоматтандыру дәрежесі жоғары. Озонды орнында өндіруге болады, бұл тасымалдау қолайсыз, бірақ қуат көзі жеткілікті цианидтеу қондырғылары үшін өте маңызды. Тазарту тиімділігі жоғары және қайталама ластану пайда болмайды.

• Кемшіліктері : Озон өндіруге жұмсалатын энергия мөлшері жоғары және өндіріс құны жоғары, бұл оның кеңінен қолданылуын шектейді.

5. Электролиттік тотығу әдісі

• Электролизден бұрын алдымен цианидтері нашар сұйықтықтың рН мәнін >7 етіп реттеңіз. аз мөлшерде тұз қосып, анод ретінде графитті, катод ретінде титан пластинасын, ал электролит ретінде сілтілі мыс - мырыштың сулы ерітіндісін қолданыңыз. Тұрақты ток өткен кезде катодта металл мыс пен мырыш түзіледі, сонымен қатар сутегі де түзіледі. Анодта CN⁻ CNO⁻, CO₂, N₂ тотығады, ал Cl⁻ Cl₂ тотығады, ал Cl₂ HClO түзу үшін ерітіндіге түседі.

6. Микробты тотығу әдісі

• Бұл әдіс микроорганизмдердің биохимиялық қасиеттерін пайдаланып, цианидтерді, тиоцианаттар мен темір-цианидтерді ыдыратады, аммиак, көмірқышқыл газы мен сульфаттар түзеді немесе цианидтерді формамидке гидролиздейді. Бұл кезде бактериялар ауыр металл иондарын адсорбциялайды, бұл олардың биофильммен бірге түсіп кетуіне және жойылуына әкеледі.

• Маңызды ерекшелігі : Цианидті тиімді түрде кетіру үшін температураны үнемі 10°C жоғары ұстау қажет.

Қалпына келтіру (регенерация) әдістері

1. Қышқылдандыру әдісі

• Бұл әдістің негізгі принципі – құрамында цианид бар ағынды суға күкірт қышқылын қосу, рН мәнін шамамен 1.5-ке дейін реттеу. және CN⁻-ты HCN-ге түрлендіру. Ағып кеткен HCN газы абсорберге енгізіледі және сілтілі ерітіндімен (натрий гидроксиді немесе кальций гидроксиді ерітіндісі) 20% - 30% цианид ерітіндісін алу үшін сіңіріледі, оны қайта өңдеуге болады.

• Артықшылықтары : Бұл процесс цианидтерді қалпына келтіруді барынша арттырады, цианидтерді тиімді пайдалану деңгейін жақсартады және өндіріс шығындарын азайтады.

• Кемшіліктері : Бір реттік инвестиция құны үлкен, процесс ағыны күрделі және өңделген цианидті қалдық сұйықтықтың ағызу стандарттарына сәйкес келуі қиын.

2.Ион алмасу әдісі

• Цианидтері аз сұйықтықты өңдеуде цианидтерді байыту үшін ион алмастырғыш шайырларды қолдануға болады.

3.Адсорбция әдісі

• Белсендірілген көмірдің адсорбциясы : Белсендірілген көмірдің адсорбциясы негізінен оның көптеген ішкі тесіктеріне және үлкен меншікті беткі ауданына байланысты. Адсорбция процесі физикалық адсорбцияны және химиялық адсорбцияны қамтиды. Цианидті жою негізінен үш жолмен жүзеге асырылады: тотығу, гидролиз және тазарту. Негізгі процесс - цианидті ағынды сулардағы цианидтердің белсендірілген көмірдің бетіндегі сутегі асқын тотығымен тотығу ыдырау реакциясы.

4. Еріткіштерді алу әдісі

• Еріткіштер цианидтері нашар сұйықтықтан бағалы компоненттер мен цианидтерді алу үшін қолданылады.

5. Сұйық мембраналық әдіс

• Цианидті нашар сұйықтықты өңдеуде негізінен судағы мұнай жүйесі қолданылады. Негізгі принцип: біріншіден, құрамында цианид бар ағынды суды қышқылдандырып, ондағы цианид иондарын HCN-ге айналдырыңыз. HCN мұнай-фазалы сұйық мембрана арқылы ішкі су фазасына өтеді, содан кейін NaCN түзу үшін NaOH-мен әрекеттеседі.

6. Электродиализ әдісі

• Бұл әдіс заттардың бөлінуіне және қалпына келуіне жету үшін ион алмасу мембраналары арқылы иондардың миграциясын жүргізу үшін электр өрісін пайдаланады.

Алтын кенішіндегі цианидті нашар сұйықтыққа эксперименттік зерттеу

Эксперименттің негізі

Белгілі бір алтын кенішіндегі цианидке кедей сұйықтықтың жалпы цианид мөлшері ерекше жоғары, ол 13000 мг/л дейін жетеді. Мұндай жоғары концентрациялы цианидті - ағынды сулар қоршаған ортаға үлкен қауіп төндіреді және тиімді тазартуды қажет етеді.

Тәжірибелік әдістер

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Адсорбция әдісі

• Бұл әдісте сутегі асқын тотығы (H₂O₂) және хлор диоксиді (ClO₂) цианид - нашар сұйықтықтағы цианидтерді тотықтыру үшін алдымен тотықтырғыш ретінде қолданылады. Содан кейін қалған ластаушы заттарды ары қарай жою үшін белсендірілген көмір (С) адсорбциясы жүргізіледі.

2.Үш - сатылы тотығу (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорлау аэрация + C адсорбция әдісі

• Үш сатылы тотығу : Үш сатылы тотығу үшін сутегі асқын тотығы (H₂O₂) және арнайы «M» катализаторы қолданылады. Бұл күрделі цианидтерді қоса алғанда, әртүрлі цианид қосылыстарының мұқият тотығуын қамтамасыз ету үшін қажет.

• Хлорлау аэрациясы : Үш сатылы тотығудан кейін хлорлау аэрациясы жүзеге асырылады. Аэрация кезінде сұйықтыққа хлор енгізіледі, бұл қалған цианидпен байланысты заттарды және басқа да тотықсыздандырылатын ластаушы заттарды одан әрі тотықтыруы мүмкін.

• C Адсорбция : Соңында, белсендірілген көмір адсорбциясы цианидсіз сұйықтықты тазарту мақсатына жету үшін қалған ұсақ түйіршікті ластаушы заттарды және цианидпен байланысты кез келген қалдық заттарды адсорбциялау үшін қолданылады.

Эксперимент нәтижелері және салыстыру

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Адсорбция әдісі

• Бұл әдіс цианидті кетірудің белгілі бір дәрежесіне қол жеткізді, бірақ өңделген сұйықтықтағы цианидтің соңғы жалпы мөлшері әлі де салыстырмалы түрде жоғары болды, бұл қатаң ұлттық ағызу стандарттарына сәйкес келмеді.

2.Үш - сатылы тотығу (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорлау аэрация + C адсорбция әдісі

• Бұл әдіс қанағаттанарлық нәтиже көрсетті. Соңғы жалпы цианид мөлшері 0.44 мг/л дейін төмендетілді, бұл ұлттық ағызу стандарттарына сәйкес келеді. Сонымен қатар, басқа ауыр металдардың құрамы да тиісті ұлттық стандарт талаптарына сай болды.

• Шығындық тиімділігі : Құны тұрғысынан алғанда, катализатормен және қосымша хлорлау аэрациясымен үш сатылы тотығу процесі басқа тым күрделі немесе қымбат әдістермен салыстырғанда күрделірек операцияларды және белгілі бір катализаторлар мен хлорды пайдалануды талап етсе де, құны салыстырмалы түрде қолжетімді. Ол жоғары концентрациялы цианидті - нашар сұйықтықты тиімді өңдей алады, сонымен қатар шығындарды қолайлы диапазонда бақылай алады.

қорытынды

Алтын кеніштеріндегі цианидті – нашар сұйықтықты өңдеу күрделі, бірақ шешуші міндет болып табылады. Белгілі бір алтын кенішіндегі цианид – нашар сұйықты эксперименттік зерттеу арқылы әр түрлі өңдеу әдістерінің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар екенін көруге болады. Үш сатылы тотығу (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорлау аэрациясы + C адсорбция әдісі осы алтын кенішіндегі жалпы цианид мөлшері жоғары цианид - нашар сұйықтық үшін салыстырмалы түрде тамаша өңдеу эффектілері мен шығындылық тиімділігін көрсетеді. Дегенмен, алтын өндіру өнеркәсібінде қоршаған ортаны қорғау және тұрақты даму талаптарына жақсырақ жауап беру үшін тиімдірек, үнемді және экологиялық таза өңдеу әдістерін әзірлеу үшін болашақта әлі де үздіксіз зерттеулер мен жетілдірулер қажет.