Methoden a Prozesser fir d'Entfernung vu Cyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer

1. Aféierung

Am Beräich vun der Metallurgie, besonnesch an der Goldextraktioun an der Sulfidderzveraarbechtung, ass d'Präsenz vun Cyaniden op der Uewerfläch vum Sulfiderzer stellt bedeitend Erausfuerderungen duer. Cyanid gëtt wäit verbreet am Zyanidéierungs-Auslaugprozess fir d'Goldextraktioun benotzt wéinst senger Fäegkeet, Komplexer mat Gold ze bilden, wat seng Opléisung erliichtert. Nom Auslaugprozess gëtt awer de Rescht Cyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer am Tailings féiert net nëmmen zu Ëmweltverschmotzung, mee hemmt och déi spéider Benefizéierung vu Sulfidmineraler, wouduerch déi allgemeng Réckgewinnungsquote vu wäertvolle Metaller reduzéiert gëtt. Dofir ass d'Entwécklung vun effektiven Methoden fir Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer ze entfernen entscheedend fir eng nohalteg Mineralveraarbechtung an den Ëmweltschutz.

2. Bestehend Problemer mat Zyanid op Sulfid-Äerzoberflächen

2.1 Ëmwelt- Impakt

Zyanid ass eng héich gëfteg Substanz. Wann Sulfidierzer mat Uewerflächenadsorbéiertem Zyanid an d'Ëmwelt entlooss ginn, kann Zyanid graduell auslaugen a Buedem, Waasserquellen a Loft kontaminéieren. Och a gerénger Konzentratioun kann Zyanid extrem schiedlech fir Waasserorganismen, Planzen a mënschlech Gesondheet sinn. Zum Beispill, a verschiddene Biergbaugebidder, wou eng falsch Entsuergung vu Zyanid-haltege Réckgäng stattfonnt huet, hunn Nopeschwaasserkierper eng bedeitend Ofsenkung vum opgeléiste Sauerstoffgehalt gewisen, wat zum Doud vu Fësch an anere Waasserorganismen gefouert huet.

2.2 Hemmung vun der Sulfidmineralbenefizéierung

De Cyanid, deen op der Uewerfläch vu Sulfidäerzer, wéi Pyrit, Chalkopyrit a Sphalerit, adsorbéiert ass, kann e Passivatiounsfilm op der Mineraluewerfläch bilden. Dëse Film reduzéiert d'Reaktivitéit vu Sulfidmineralien während der spéiderer Flotatioun oder anere Benefizéierungsprozesser. Zum Beispill, bei der Flotatioun vu kupferhaltege Sulfidderzer kann d'Präsenz vu Cyanid op der Uewerfläch vum Chalkopyrit seng Interaktioun mat Kollektoren schwächen, wouduerch et schwéier ass, Kupfermineralien effektiv vu Gangstéckmineralien ze trennen, wouduerch de Grad an d'Erhuelungsquote vu Kupferkonzentraten reduzéiert ginn.

3. Methoden fir d'Entfernung vu Cyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer

3.1 Säureaktivéierungsmethod

3.1.1 Prinzip

D'Säureaktivéierungsmethod benotzt haaptsächlech Säure wéi Schwefelsäure oder Oxalsäure, fir mat de cyanidhaltege Verbindungen op der Uewerfläch vu Sulfidderzer ze reagéieren. Wann eng Säure bäigefüügt gëtt, verursaacht dat d'Zersetzung vu Cyanid-Metall-Komplexen. Als Resultat gëtt Waasserstoffzyanidgas generéiert. Awer an engem gutt geplangte Prozess kann dëse flüchtege Waasserstoffzyanid duerch entspriechend Absorptiounssystemer erëmgewonne ginn a nei benotzt ginn.

3.1.2 Prozessschrëtt

1. Virbereedung vun ÄerzpulpAls éischt gëtt d'Sulfid-Äerzreschter mat Uewerflächenadsorbéiertem Zyanid a Waasser vermëscht, fir eng eenheetlech Äerzpulp ze kréien. D'Verhältnes tëscht Feststoff a Flëssegkeet vum Äerzpulp gëtt typescherweis op Basis vun den Eegeschafte vum Äerz an de spezifesche Prozessufuerderungen ugepasst, normalerweis am Beräich vun 1:2 - 1:5.

2. SäurezousetzungSchwefelsäure oder Oxalsäure lues a lues an den Äerzpulp ginn, während Dir stänneg réiert. D'Quantitéit vun der bäigefüügter Säure muss suergfälteg jee no dem Zyanidgehalt am Äerzpulp kontrolléiert ginn. Normalerweis gëtt de pH-Wäert vum Äerzpulp op 2 - 4 ugepasst, an de pH-Wäert soll a Echtzäit mat engem pH-Meter während dem Zousazprozess iwwerwaacht ginn.

3. Reaktioun a GasbehandlungNodeems d'Säure bäigefüügt gouf, loosst d'Reaktioun ongeféier 1 - 3 Stonnen daueren. Wärend dëser Zäit gëtt Waasserstoffzyanidgas produzéiert. Fir ze verhënneren, datt dëst Gas d'Ëmwelt verschmotzt, gëtt e Gas-Sammlungs- a Behandlungssystem opgeriicht. Dat generéiert Waasserstoffzyanidgas gëtt an en Absorptiounstuerm geleet, deen mat enger alkalescher Léisung gefëllt ass, wéi z. B. Natriumhydroxidléisung. Hei reagéiert de Waasserstoffzyanid mam Natriumhydroxid, an dat gewonnen... Natrium Cyanid D'Léisung kann an de Zyanidéierungsprozess recycléiert ginn, wa seng Qualitéit den Ufuerderungen entsprécht.

3.1.3 Virdeeler an Nodeeler

• VirdeelerDës Method ass relativ einfach souwuel am Prinzip wéi och am Gebrauch. Si kann effektiv Zyanid-halteg Verbindungen op der Uewerfläch vu Sulfidierzer ofbriechen an huet de Potenzial, Zyanid ze recycléieren, wouduerch d'Gesamtkäschte vum Zyanidverbrauch am Biergbauprozess reduzéiert ginn.

• NodeelerEt gëtt bedeitend Sécherheetsrisiken. Waasserstoffzyanidgas ass héich gëfteg, an all Leckage während der Reaktioun kann eescht Schied fir d'Betreiber an d'Ëmwelt verursaachen. Zousätzlech sinn d'Säuren, déi an dëser Method benotzt ginn, korrosiv, wat Ausrüstung a Pipelines beschiedege kann, d'Ënnerhaltskäschte erhéijen an d'Liewensdauer vun der Ausrüstung verkierzen.

3.2 Method vun der Oxidatiounsaktivéierung

3.2.1 Prinzip

Oxidatiounsmëttel wéi Waasserstoffperoxid, Kaliumpermanganat an Ozon gi benotzt fir de Cyanid op der Uewerfläch vu Sulfidderzer ze oxidéieren. Dës Oxidatiounsmëttel briechen déi chemesch Bindungen vun de Cyanidverbindungen a transforméieren de Cyanid a relativ net-gëfteg Substanzen wéi Stéckstoffgas a ... Carboniessen.

3.2.2 Prozessschrëtt

1. Virbereedung vun ÄerzpulpÄhnlech wéi bei der Säureaktivéierungsmethod, preparéiert d'Sulfidäerzreschter zu enger Äerzpulp mat engem passenden Feststoff-Flëssegkeetsverhältnis.

2. OxidatiounszousazFüügt den gewielten Oxidatiounsmëttel an d'Äerzpulp bäi. D'Quantitéit vum bäigefüügte Oxidatiounsmëttel hänkt vum Zyanidgehalt am Äerzpulp an dem Oxidatiounspotenzial vum Oxidatiounsmëttel of. Zum Beispill, wann Waasserstoffperoxid benotzt gëtt, ass d'Doséierung normalerweis 1 - 5 kg pro Tonn Äerzpulp, während Kaliumpermanganat normalerweis mat 0.5 - 2 kg pro Tonn Äerzpulp bäigefüügt gëtt. D'Zousätz soll lues a lues mat stännegem Réieren gemaach ginn, fir eng gläichméisseg Vermëschung ze garantéieren.

3. Reaktioun an IwwerwaachungLoosst den Oxidatiounsmëttel 2 - 4 Stonnen mam Zyanid am Äerzpulp reagéieren. Wärend der Reaktioun sollt den Oxidatiouns- a Reduktiounspotenzial an de Zyanidgehalt am Äerzpulp iwwerwaacht ginn. De Wäert vum Oxidatiouns- a Reduktiounspotenzial kann de Fortschrëtt vun der Oxidatiounsreaktioun reflektéieren. Wann de Wäert sech stabiliséiert an den Zyanidgehalt am Äerzpulp den erfuerderleche Standard entsprécht (normalerweis manner wéi 0.5 mg/L), gëllt d'Reaktioun als ofgeschloss.

3.2.3 Virdeeler an Nodeeler

• VirdeelerDës Method produzéiert keng gëfteg a flüchteg Gaser wéi d'Säureaktivéierungsmethod, wat se méi sécher fir d'Betribsëmfeld mécht. Si kann effektiv Zyanid oxidéieren an zersetzen, wouduerch d'Zil erreecht gëtt, Zyanid vun der Uewerfläch vu Sulfidierzer ze entfernen. Ausserdeem sinn d'Reaktiounsprodukter relativ ëmweltfrëndlech.

• NodeelerD'Käschte vun Oxidatiounsmëttel si relativ héich, besonnesch fir staark Oxidatiounsmëttel wéi Ozon, wat d'Veraarbechtungskäschte vu Sulfidäerzer erhéicht. Zousätzlech gëtt d'Oxidatiounsreaktioun liicht duerch Faktoren wéi de pH-Wäert vum Äerzpulp, d'Temperatur an d'Präsenz vun aneren Ongereimtheeten beaflosst, wat eng strikt Kontroll vun de Reaktiounsbedingungen erfuerdert.

3.3 Koffersalzmethod

3.3.1 Prinzip

Koffersalzer, wéi Koffersulfat, ginn dem Sulfid-Äerzpulp mat Uewerflächenadsorbéiertem Zyanid bäigefüügt. D'Kofferionen reagéiere mat Zyanid fir onléislech Koffer-Cyanid-Komplexer ze bilden. Dës Komplexer kënnen dann duerch Feststoff-Flëssegkeets-Trennungsmethoden vum Äerzpulp getrennt ginn, wouduerch d'Entfernung vum Zyanid erreecht gëtt.

3.3.2 Prozessschrëtt

1. Virbereedung vun ÄerzpulpPreparéiert d'Sulfidäerzreschter zu enger Äerzpulp mat engem passenden Feststoff-Flëssegkeetsverhältnis.

2. Koffer Salz ZousazFüügt eng entspriechend Quantitéit u Kupfersulfat an den Äerzpulp bäi. D'Quantitéit u Kupfersulfat, déi bäigefüügt gëtt, gëtt vum Zyanidgehalt am Äerzpulp bestëmmt, normalerweis mat engem molare Verhältnis vu Kupferionen zu Zyanidionen vun 1 - 2:1. Kupfersulfat gëtt normalerweis als wässerlech Léisung bäigefüügt, an de Prozess vun der Zousazéierung soll mat stännegem Réieren begleet ginn, fir eng gläichméisseg Verdeelung vu Kupferionen am Äerzpulp ze garantéieren.

3. Reaktioun an Trennung vu Feststoffer a FlëssegkeetenNodeems Dir de Koffersalz bäigefüügt hutt, loosst d'Reaktioun 1-2 Stonnen daueren. Dann gëtt eng Trennung vu Feststoff a Flëssegkeet um Äerzpulp mat Methoden ewéi Filtratioun oder Sedimentatioun duerchgefouert. De ofgetrennte Feststoff enthält Koffer-Zyanid-Ausfäll a Sulfidmineraler, während déi ofgetrennt Flëssegkeet weider behandelt ka ginn, fir den Ofwaasserstandard ze erfëllen, oder fir aner Zwecker recycléiert ka ginn.

3.3.3 Virdeeler an Nodeeler

• VirdeelerDës Method kann effektiv Cyanid vun der Uewerfläch vu Sulfidierzer ewechhuelen andeems onléislech Nidderschléi geformt ginn. De Betribsprozess ass relativ einfach, a Koffersulfat ass e verbreeten an bëllegen chemesche Reagens, deen e puer wirtschaftlech Virdeeler bitt.

• NodeelerD'Zousätzlech vu Kupfersalzer kënnen Kupferongreinheeten an den Äerzpulp aféieren, wat d'spéider Veraarbechtung vu Sulfidmineraler beaflosse kann. Zum Beispill, bei der Flotatioun vu Blei-Zink-Sulfidäerzer kënnen exzessiv Kupferionen d'Sphalerit aktivéieren, wat d'Trennung vu Blei- a Zinkmineraler stéiert. Zousätzlech mussen déi getrennt Kupfer-Zyanid-Nidderschléi richteg entsuergt ginn, fir sekundär Verschmotzung ze vermeiden.

3.4 Nei Kompositreagensmethod

3.4.1 Prinzip

E puer nei entwéckelt Kompositreagenzien, wéi eng Kombinatioun vu Polysulfiden a Natriummetabisulfit, ginn agesat. D'Polysulfiden reagéiere mat de schwefelhaltege Komponenten an de cyanidhaltege Verbindungen op der Uewerfläch vu Sulfidderzer, während Natriummetabisulfit de Redoxpotenzial vum System upasst an d'Zersetzung vu Cyanid fördert, wouduerch seng Entfernung erliichtert gëtt.

3.4.2 Prozessschrëtt

1. Virbereedung vun ÄerzpulpPreparéiert d'Sulfidäerzreschter zu enger Äerzpulp.

2. Zousaz vu KompositreagenzenFüügt de Kompositreagens, deen aus Polysulfiden a Natriummetabisulfit besteet, zum Äerzpulp bäi. D'Gewiichtsverhältnis vu Polysulfiden zu Natriummetabisulfit ass typescherweis 1:1. An d'Quantitéit vum bäigefüügte Kompositreagens gëtt op Basis vum Zyanidgehalt am Äerzpulp an der Natur vum Sulfidderz bestëmmt, am Allgemengen tëscht 0.5 an 2 kg pro Tonn Äerzpulp.

3. Reaktioun an IwwerwaachungNodeems Dir de Kompositreagens bäigefüügt hutt, loosst d'Reaktioun 1 - 3 Stonnen daueren. Wärend der Reaktioun sollt den Zyanidgehalt an déi relevant chemesch Parameteren, wéi Redoxpotenzial a pH-Wäert, am Äerzpulp iwwerwaacht ginn. Passt d'Reaktiounsbedingungen direkt un d'Iwwerwaachungsresultater un, fir eng komplett Entfernung vum Zyanid ze garantéieren.

3.4.3 Virdeeler an Nodeeler

• VirdeelerDës Method weist eng gutt Adaptabilitéit un verschidden Zorte vu Sulfidäerzer. De Kompositreagens funktionéiert synergistesch fir Cyanid effektiv vun der Uewerfläch vu Sulfidäerzer ze entfernen. Am Verglach mat Methoden mat engem eenzege Reagens kann et eng besser Entfernungseffizienz bidden an manner Impakt op déi spéider Benefizéierung vu Sulfidmineraler hunn.

• NodeelerD'Entwécklung a Produktioun vu Kompositreagenzien si relativ komplex, an d'Käschte kënne méi héich si wéi bei verschiddenen traditionellen Eenzelreagentmethoden. Ausserdeem ass de spezifesche Reaktiounsmechanismus vu Kompositreagenzien nach net vollstänneg verstanen, wat Onsécherheeten an tatsächlechen industriellen Uwendungen mat sech brénge kann.

4. Prozessoptimiséierung a Berécksiichtegungen

4.1 Virbehandlung vun Äerzer

Ier eng vun den uewe genannten Methoden benotzt gëtt fir Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfiderzer ze entfernen, ass eng entspriechend Äerzvirbehandlung dacks néideg. Zum Beispill, wann d'Sulfiderzerreschter eng grouss Quantitéit u feinkärege Gangartmineraler enthalen, kënnen eng Virscreening oder Klassifikatioun duerchgefouert ginn, fir déi schwéier ze behandelen feinkärege Fraktiounen ze entfernen. Dëst kann d'Kontakteffizienz tëscht dem Reagens an de Sulfiderzer mat dem Uewerflächenadsorbéierte Zyanid verbesseren an d'Interferenz vu Gangartmineraler op de Reaktiounsprozess reduzéieren.

4.2 Kontroll vun de Reaktiounsbedingungen

• pH WäertDe pH-Wäert vum Äerzpulp beaflosst de Reaktiounsprozess wesentlech. D'Säureaktivéierungsmethod erfuerdert e méi niddrege pH-Wäert fir d'Zersetzung vu Cyanid-haltege Verbindungen ze fërderen, während d'Oxidatiounsaktivéierungsmethod an d'Kupfersalzmethod e passenden pH-Beräich mussen erhalen. Zum Beispill, wann Waasserstoffperoxid als Oxidatiounsmëttel benotzt gëtt, ass de optimale pH-Wäert vum Äerzpulp normalerweis 8 - 10, a wann Kupfersulfat benotzt gëtt, gëtt de pH-Wäert vum Äerzpulp normalerweis op 6 - 8 kontrolléiert.

• TemperatureD'Reaktiounstemperatur beaflosst och d'Reaktiounsgeschwindegkeet an d'Effizienz. Am Allgemengen kann eng Erhéijung vun der Temperatur d'Reaktiounsgeschwindegkeet beschleunegen. Wéi och ëmmer, bei verschiddene Reaktiounen, wéi d'Oxidatioun vu Cyanid duerch Waasserstoffperoxid, kann eng ze héich Temperatur dozou féieren, datt den Oxidatiounsmëttel sech zersetzt, wouduerch d'Oxidatiounseffizienz reduzéiert gëtt. Dofir muss d'Reaktiounstemperatur no dem spezifesche Reaktiounssystem optimiséiert ginn, normalerweis am Beräich vun 20 - 40 °C.

• RührintensitéitAusreechend Réieren ass essentiell fir eng gläichméisseg Verdeelung vun de Reagenzien am Äerzpulp ze garantéieren an d'Kontaktwahrscheinlechkeet tëscht dem Reagenz an de zyanidhaltege Substanzen op der Uewerfläch vun de Sulfidderzer ze erhéijen. Wéi och ëmmer, exzessivt Réieren kann zu onnéidegen Energieverbrauch a mechaneschem Verschleiss vun der Ausrüstung féieren. Déi entspriechend Rührintensitéit soll duerch experimentell Fuerschung an praktesch Produktiounserfahrung bestëmmt ginn.

4.3 Feststoff-Flëssegkeetstrennung a Klärung vun Ofwaasser

Nom Enn vun der Reaktioun fir Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer ze entfernen, ass eng effizient Feststoff-Flëssegkeetstrennung noutwendeg, fir déi behandelt Sulfidmineralien vun der Reaktiounsléisung ze trennen. Dacks benotzt Feststoff-Flëssegkeetstrennungsmethoden enthalen Filtratioun, Sedimentatioun a Zentrifugatioun. Dat ofgetrennt Ofwaasser enthält normalerweis nach ëmmer e puer Reschtzyanid an aner Ongereinheeten, déi weider behandelt musse ginn, fir den Ofwaasserstandard z'erfëllen. Ofwaasserbehandlungsprozesser kënnen Methoden wéi weider Oxidatioun, Adsorptioun a biologesch Behandlung enthalen.

5. Fall Studien

5.1 Uwendung vun der Säureaktivéierungsmethod an enger Goldminn

An enger bestëmmter Goldminn haten d'Sulfid-Äerz-Réckgäng nom Zyanidéierungs-Auslaugeprozess eng gewëssen Quantitéit un Uewerflächenadsorbéiertem Zyanid. D'Minn huet d'Säureaktivéierungsmethod fir d'Behandlung benotzt. Als éischt goufen d'Réckgäng zu enger Äerzpulp mat engem Feststoff-Flëssegkeetsverhältnis vun 1:3 veraarbecht. Duerno gouf Schwefelsäure bäigefüügt, fir de pH-Wäert vum Äerzpulp op 3 anzestellen. No 2 Stonnen Reaktioun gouf dat generéiert Waasserstoffzyanidgas gesammelt an duerch eng Natriumhydroxidléisung absorbéiert. No der Behandlung ass den Zyanidgehalt am Äerzpulp vu 5 mg/L op manner wéi 0.5 mg/L gefall, an déi spéider Flotatiounsréckgewinnungsquote vu Sulfidmineraler ass ëm ongeféier 10% eropgaang. Wärend dem Betrib huet awer e Leckage vu Waasserstoffzyanidgas Sécherheetsrisiken op der Betribsplaz duergestallt, an d'Ausrüstungsleitungen hunn eng relativ staark Korrosioun erlidden.

5.2 Oxidatiounsaktivéierungsmethod an enger polymetallescher Sulfid-Äerzminn

Eng polymetallesch Sulfid-Äerzminn huet Waasserstoffperoxid als Oxidatiounsmëttel benotzt fir Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfid-Äerzer ze entfernen. De pH-Wäert vum Äerzpulp gouf fir d'éischt op 9 ugepasst, an duerno gouf Waasserstoffperoxid an enger Dosis vun 3 kg pro Tonn Äerzpulp bäigefüügt. Nom 3 Stonne Reaktioun gouf den Zyanidgehalt am Äerzpulp op e ganz niddregen Niveau reduzéiert. Déi spéider Veraarbechtung vu Koffer-, Bläi- a Zinksulfidmineralien gouf net vum verbleiwen Zyanid beaflosst, an d'Gesamtmetallgewinnungsquote huet sech verbessert. Déi héich Käschte vum Waasserstoffperoxid hunn awer zu enger Erhéijung vun den Äerzveraarbechtungskäschten ëm ongeféier 5 Dollar pro Tonn gefouert.

6. Konklusioun

D'Entfernung vu Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer ass eng entscheedend Aufgab am Beräich vun der Mineralveraarbechtung. D'Säureaktivéierungsmethod, d'Oxidatiounsaktivéierungsmethod, d'Kupfersalzmethod an déi nei Kompositreagenzmethod hunn all hir eege Vir- an Nodeeler. An tatsächlechen industriellen Uwendungen ass et néideg, Faktoren wéi d'Natur vun de Sulfidierzer, Ëmweltschutzufuerderungen an ekonomesch Käschten ëmfaassend ze berécksiichtegen, fir déi gëeegentst Method ze wielen. Mëttlerweil kann d'Effizienz vun der Entfernung vu Zyanid op der Uewerfläch vu Sulfidierzer weider verbessert ginn, andeems d'Prozessbedingungen optimiséiert ginn, d'Äerzer virbehandelt ginn an d'Trennung vu Feststoff a Flëssegkeet richteg behandelt gëtt, souwéi d'Ofwaasserbehandlung.