Сульфидті минералды беттерде цианидті жою әдістері мен процестері

кіріспе

Бенефициацияда және Балқыту түсті металдардың сульфидті рудаларының процестері, Cyanide металдарды алу жылдамдығын арттыру үшін жиі қолданылады. Дегенмен, цианид сульфидті кендердің бетінде қалуы кейінгі технологиялық ағындарға кері әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар күрделі экологиялық проблемаларды тудырады. Сондықтан сульфидті кендердің бетіндегі цианидті жоюдың тиімді және экологиялық таза әдістерін жасаудың практикалық маңызы зор.

Сульфидті минералды беттердегі цианид қалдықтарының ағымдағы жағдайы мен қауіптері

Қазіргі жағдай

Сульфидті кендердің дәстүрлі флотация процесінде цианид ингибитор ретінде кеңінен қолданылады. Ол сульфидті рудалардағы кейбір қажетсіз минералдарды таңдамалы түрде тежей алады, осылайша мақсатты минералдарды ганг минералдарынан бөлуге қол жеткізе алады. Бірақ флотациядан кейін цианидтің көп мөлшері сульфидті кендердің бетіне адсорбцияланады. Тиісті зерттеулерге сәйкес, кейбір байыту фабрикаларында флотациядан кейін сульфидті кен концентраттарының бетіндегі цианид мөлшері килограммына бірнеше жүз миллиграммға дейін жоғары болуы мүмкін.

Қауіпті

Технологиялық тұрғыдан алғанда, қалған цианид кейінгі балқыту процесіне кедергі жасайды. Мысалы, мыс сульфидті кендерді балқыту кезінде цианид мыспен комплекстер түзіп, мыстың балқыту тиімділігін төмендетеді және энергия шығынын арттырады. Экологиялық тұрғыдан алғанда цианид өте улы зат болып табылады. Құрамында цианид бар қалдық қалдық суларды табиғи ортаға тастағанда, ол су қоймалары мен топырақты ластайды, су ағзалары мен айналасындағы өсімдіктерге қауіп төндіреді, тіпті қоректік тізбек арқылы адам денсаулығына қауіп төндіреді.

Сульфидті минералды беттерде цианидті жою әдістері

Тотығу әдісі

1. Химиялық тотығу әдісі

• Принцип: Цианидті азырақ улы немесе улы емес заттарға айналдыру үшін күшті тотықтырғыштарды пайдаланыңыз. Жалпы тотықтырғыштарға сутегі асқын тотығы (H2O2), натрий гипохлориті (NaClO) және т.б. жатады. Мысал ретінде сутегі асқын тотығын алатын болсақ, оның реакция теңдеуі: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Пайдалану процесі: Біріншіден, құрамында цианид бар сульфидті кен целлюлозасын реакциялық резервуарға салыңыз және целлюлозаның рН мәнін тиісті диапазонға реттеңіз (әдетте, сутегі асқын тотығы үшін рН мәні 9 - 11 арасында жақсырақ). Содан кейін тотықтырғыш толығымен жанасып, целлюлозамен әрекеттесуі үшін араластыра отырып, сутегі асқын тотығы ерітіндісін баяу қосыңыз. Реакция уақыты әдетте 1 - 3 сағат аралығында болады, ал нақты уақыт пульпадағы цианид концентрациясына және кеннің қасиеттеріне байланысты.

• артықшылықтары: Реакция жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам және цианидті кетіру әсері жақсы, бұл цианид концентрациясын салыстырмалы түрде төмен деңгейге дейін төмендетуі мүмкін.

• кемшіліктері: Сутегі асқын тотығы сияқты тотықтырғыштар салыстырмалы түрде қымбат және шамадан тыс тотықтырғыштар кейінгі байыту немесе балқыту процестеріне әсер етуі мүмкін.

Адсорбция әдісі

1. Белсендірілген көмірді адсорбциялау әдісі

• Қағидасы: Белсендірілген көміртегі үлкен меншікті беткі ауданы және бай кеуекті құрылымдары бар, олар цианидті физикалық және химиялық адсорбция арқылы өз бетінде адсорбциялай алады.

• Пайдалану процесі: Қосу Белсендірілген көмір цианид бар сульфидті кен целлюлозасына құйып, белсендірілген көмір целлюлозадағы цианидпен толық жанасуы үшін мұқият араластырыңыз. Адсорбция уақыты әдетте 30 минуттан 2 сағатқа дейін. Адсорбциядан кейін белсендірілген көмірді целлюлозадан сүзу немесе басқа жолмен бөліңіз.

• артықшылықтары: Операция қарапайым және ол төмен концентрациялы цианидке жақсы адсорбциялық әсер етеді. Белсендірілген көмірді қалпына келтіруге және қайта пайдалануға болады.

• кемшіліктері: Жоғары концентрациялы цианид үшін адсорбциялық қабілеті шектеулі, ал адсорбцияланған белсендірілген көмірді дұрыс өңдемеу екінші реттік ластануды тудырады.

2.Ion - алмасу шайыры адсорбция әдісі

• Қағидасы: Ион алмастырғыш шайырлар цианидтегі иондармен алмаса алатын, осылайша цианидті шайырға адсорбциялайтын арнайы функционалдық топтардан тұрады.

• Пайдалану процесі: ион алмастырғыш шайырды алмастырғыш колонкаға салыңыз және цианидті сульфидті кен массасын алмасу колонкасынан өткізіңіз. Цианидтің шайырмен толық алмасуын қамтамасыз ету үшін пульпа ағынының жылдамдығын бақылаңыз. Шайыр адсорбцияға қаныққан кезде, шайырды элюциялау және қалпына келтіру үшін арнайы элюентті пайдаланыңыз.

• артықшылықтары: Ол цианид үшін жоғары адсорбциялық селективтілікке ие және үздіксіз жұмыс істеуге қол жеткізе алады.

• кемшіліктері: Шайырдың құны жоғары, элюция процесі салыстырмалы түрде күрделі және құрамында цианид бар элюция қалдықтары сұйықтығы пайда болуы мүмкін.

Басқа әдістер

1. Қышқыл – негізді бейтараптандыру әдісі

• Қағидасы: Белгілі бір жағдайларда цианид қышқылдық немесе сілтілі ортада азырақ уытты немесе улы емес заттарды шығару үшін гидролиз реакцияларынан өтеді. Мысалы, қышқылдық жағдайда цианид сутегі иондарымен әрекеттесіп, циан қышқылын (HCN) түзеді, оны ұшқындау арқылы жоюға болады; сілтілі күйде цианид гидролизденіп, цианат пен басқа заттарды түзеді.

• Пайдалану процесі: Қышқылдық гидролиз қабылданса, құрамында цианид бар сульфидті кен массасына сұйылтылған күкірт қышқылы сияқты қышқыл ерітінділерді баяу қосыңыз, рН мәнін 2 - 4-ке дейін реттеңіз, содан кейін түзілген циан қышқылын ұшқындау үшін аэрациялаңыз. Егер сілтілі гидролиз қабылданса, натрий гидроксиді сияқты сілтілі заттарды қосып, рН мәнін 10 - 12. дейін реттеңіз және белгілі бір уақыт ішінде (әдетте 2 - 4 сағат) әрекеттесіңіз.

• артықшылықтары: Құны салыстырмалы түрде төмен және операция салыстырмалы түрде қарапайым.

• кемшіліктері: Қышқылдық гидролиз кезінде түзілетін циан қышқылы өте уытты және қатаң қорғаныс шараларын қажет етеді; сілтілі гидролиз реакциясының жылдамдығы баяу және өңдеуден кейін әлі де аз мөлшерде цианид қалдығы болуы мүмкін.

Сульфидті минералды беттердегі цианидті кетіруге арналған технологиялық ағынды жобалау

Алдын ала емдеу кезеңі

1. Целлюлозаны реттеу: Флотациядан кейін сульфидті кен массасының концентрациясын реттеңіз. Әдетте, целлюлозаның концентрациясы кейінгі өңдеу үшін 20% - 40% аралығында бақыланады. Сонымен қатар, кейінгі процесс параметрлерін анықтау үшін негізді қамтамасыз ету үшін целлюлозадағы бастапқы цианид концентрациясын анықтаңыз.

2. Қоспаны кетіру: Кейінгі өңдеу процестеріне кедергі келтірмеу үшін целлюлозадағы ірі бөлшектерді және кейбір тоқтатылған қатты заттарды сүзу, тұндыру және т.б. арқылы алып тастаңыз.

Жою кезеңі

1. Әдісті таңдау: Целлюлозадағы цианид концентрациясы, кен қасиеттері, өңдеу құны және қоршаған ортаны қорғау талаптары сияқты факторларға сәйкес тиісті жою әдісін таңдаңыз. Мысалы, жоғары концентрациялы цианидтер үшін және құны маңызды емес жағдайларда, химиялық заттар Тотығу әдісі басымдық беруге болады; төмен концентрациялы цианид және қоршаған ортаға зиян келтірмейтін жағдайларда биологиялық тотығу әдісі немесе адсорбция әдісі қолайлырақ болуы мүмкін.

2. Процесс параметрлерін басқару: сутегі асқын тотығының тотығуын қабылдау Химиялық тотығу мысал ретінде әдіс қосылған сутегі асқын тотығының мөлшерін (әдетте цианид концентрациясы мен реакция теңдеуіне сәйкес есептеледі), реакция температурасын (әдетте 20 - 30℃), рН мәнін (9 - 11) және араластыру жылдамдығын (минутына 100 - 300 айналым) және тиімді реакцияны қамтамасыз ету үшін басқа параметрлерді қатаң бақылаңыз.

Емдеуден кейінгі кезең

1. Қатты – сұйықты бөлу: Тазартылған сульфидті кен концентраттарын және құрамында аз мөлшерде цианид бар ағынды суларды алу үшін цианидті сүзу, центрифугалау және т.б. арқылы алып тастағаннан кейін целлюлозаны бөліңіз.

2. Ағынды суларды тазарту: Бөлінген сарқынды суларды ұлттық ағызу стандарттарына сәйкес әрі қарай тазартыңыз. Қауіпсіз ағызуды қамтамасыз ету үшін ағынды судағы цианидті терең жою үшін қайталама тотығу, адсорбция және басқа әдістерді қолдануға болады.

қорытынды

Сульфидті кендердің бетіндегі цианидті жоюдың әртүрлі әдістері бар және әр әдістің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Практикалық қолдануда тиісті әдістер мен технологиялық ағындарды таңдау үшін кеннің қасиеттері, цианид концентрациясы, тазарту құны және қоршаған ортаны қорғау талаптары сияқты факторларды жан-жақты қарастыру қажет. Қоршаған ортаны қорғау талаптарының күшеюі және технологияның үздіксіз дамуы жағдайында сульфидті кендердің бетіндегі цианидті жоюдың тиімдірек, экологиялық таза және арзан технологияларын әзірлеу болашақта негізгі зерттеу бағыты болады. Үздіксіз процесті оңтайландыру арқылы сульфидті кендерді байыту және балқыту процестерінде цианидтің нөлдік разрядына қол жеткізу және түсті металл өнеркәсібінің тұрақты дамуына ықпал ету күтілуде.