Сульфидті минералды беттерде цианидті жою әдістері мен процестері

кіріспе

Қара емес металл сульфидті кендерін байыту және балқыту процестерінде цианид көбінесе металды алу жылдамдығын арттыру үшін қолданылады. Дегенмен, сульфидті кендердің бетінде қалатын цианид кейінгі технологиялық ағындарға кері әсер етіп қана қоймай, сонымен қатар күрделі экологиялық мәселелер тудырады. Сондықтан, сульфидті кендердің бетіндегі цианидті кетірудің тиімді және экологиялық таза әдістерін әзірлеу өте маңызды.

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 аз уытты немесе уытты емес заттарға дейін тотықтыру үшін күшті тотықтырғыштарды қолданыңыз. Кең таралған тотықтырғыштарға сутегі асқын тотығы (H2O2), натрий гипохлориті (NaClO) және т.б. жатады. Мысал ретінде сутегі асқын тотығын алсақ, оның реакция теңдеуі: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Жұмыс процесі : Алдымен, құрамында цианид бар сульфидті кен пульпасын реакциялық ыдысқа салып, пульпаның рН мәнін тиісті диапазонға реттеңіз (әдетте, сутегі асқын тотығуы үшін рН мәні 9-11 аралығында болғаны жөн). Содан кейін, тотықтырғыштың пульпамен толық байланысып, әрекеттесуі үшін араластыра отырып, сутегі асқын тотығы ерітіндісін баяу қосыңыз. Реакция уақыты әдетте 1-3 сағатты құрайды, ал нақты уақыт пульпадағы цианид концентрациясына және кеннің қасиеттеріне байланысты.

• Артықшылықтары : Реакция жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам, ал цианидтің жою әсері жақсы, бұл цианид концентрациясын салыстырмалы түрде төмен деңгейге дейін төмендетуі мүмкін.

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

Адсорбция әдісі

1. Белсендірілген көмірді адсорбциялау әдісі

• Принцип : Белсендірілген көмірдің үлкен меншікті беткі ауданы және бай кеуекті құрылымдары бар, олар цианидті физикалық және химиялық адсорбция арқылы өз бетіне адсорбциялай алады.

• Жұмыс процесі : Цианид бар сульфидті кен целлюлозасына белсендірілген көмірді қосып , 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 : Жұмысы қарапайым және төмен концентрациялы цианидке жақсы адсорбциялық әсер етеді. Белсендірілген көмірді қалпына келтіруге және қайта пайдалануға болады.

• Кемшіліктері : Жоғары концентрациялы цианидтің адсорбция қабілеті шектеулі, ал адсорбцияланған белсендірілген көмірді дұрыс өңдемеу екінші реттік ластануға әкеледі.

2.Ion - алмасу шайыры адсорбция әдісі

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

• Жұмыс процесі : Ион алмасу шайырын алмасу бағанына салыңыз және цианид бар сульфидті кен пульпасын алмасу бағанынан өткізіңіз. Цианидтің шайырмен толық алмасуын қамтамасыз ету үшін пульпа ағынының жылдамдығын бақылаңыз. Шайыр адсорбциямен қаныққан кезде, шайырды элюциялау және қалпына келтіру үшін арнайы элюент қолданыңыз.

• Артықшылықтары : Цианид үшін жоғары адсорбциялық селективтілікке ие және үздіксіз жұмыс істей алады.

• Кемшіліктері : шайырдың құны жоғары, элюция процесі салыстырмалы түрде күрделі және цианид бар элюция қалдықтары пайда болуы мүмкін.

Басқа әдістер

1. Қышқыл – негізді бейтараптандыру әдісі

• Принцип : Белгілі бір жағдайларда цианид қышқылды немесе сілтілі ортада гидролиз реакцияларынан өтіп, аз уытты немесе уытты емес заттарды түзеді. Мысалы, қышқылдық жағдайда цианид сутегі иондарымен әрекеттесіп, синил қышқылын (HCN) түзеді, оны булану арқылы кетіруге болады; сілтілі жағдайда цианид цианат және басқа заттарды түзу үшін гидролизденеді.

• Жұмыс процесі : Егер қышқыл гидролиз қолданылса, құрамында цианид бар сульфид кенінің пульпасына сұйылтылған күкірт қышқылы сияқты қышқыл ерітінділерді баяу қосып, рН мәнін 2-4-ке дейін реттеңіз, содан кейін түзілген синил қышқылын буландыру үшін аэрациялаңыз. Егер сілтілі гидролиз қолданылса, натрий гидроксиді сияқты сілтілі заттарды қосып, рН мәнін 10-12-ге дейін реттеңіз және белгілі бір уақыт аралығында (әдетте 2-4 сағат) әрекеттесіңіз.

• Артықшылықтары : Бағасы салыстырмалы түрде төмен, ал жұмыс процесі салыстырмалы түрде қарапайым.

• Кемшіліктері : Қышқылдық гидролиз кезінде түзілетін гидроциан қышқылы өте улы және қатаң қорғаныс шараларын қажет етеді; сілтілі гидролиз реакциясының жылдамдығы баяу, және өңдеуден кейін де аз мөлшерде цианид қалдығы қалуы мүмкін.

Сульфидті минералды беттердегі цианидті кетіруге арналған технологиялық ағынды жобалау

Алдын ала емдеу кезеңі

1. Целлюлозаны реттеу : Флотациядан кейін сульфид кені целлюлозасының концентрациясын реттеңіз. Әдетте, кейінгі өңдеу үшін целлюлоза концентрациясы 20% - 40% аралығында бақыланады. Сонымен қатар, кейінгі процесс параметрлерін анықтау үшін негіз болу үшін целлюлозадағы бастапқы цианид концентрациясын анықтаңыз.

2. Қоспаны кетіру : Целлюлозадағы ірі бөлшектерден тұратын қоспаларды және кейбір қалқымалы қатты заттарды сүзу, тұндыру және т.б. арқылы алып тастаңыз, бұл олардың кейінгі өңдеу процестеріне кедергі келтіруіне жол бермейді.

Жою кезеңі

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

2. Процесс параметрлерін басқару : Химиялық тотығу әдісіндегі сутегі асқын тотығуын мысал ретінде қарастыра отырып, тиімді реакцияны қамтамасыз ету үшін 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 басқа параметрлерді қатаң бақылаңыз.

Емдеуден кейінгі кезең

1. Қатты - сұйық бөлу : Цианидті алып тастағаннан кейін целлюлозаны сүзу, центрифугалау және т.б. арқылы бөліп, тазартылған сульфидті кен концентраттары мен аз мөлшерде цианид бар ағынды суларды алыңыз.

2. Ағынды суларды тазарту : Бөлінген ағынды суларды ұлттық ағызу стандарттарына сәйкестендіру үшін одан әрі тазарту. Қауіпсіз ағызуды қамтамасыз ету үшін цианидті терең кетіру үшін екінші реттік 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.