Kokie yra natrio cianido pašalinimo iš aukso atliekų procesai?

Įvadas

Aukso kasybos pramonėje, Cianidas yra plačiai naudojamas gavybos procese dėl savo efektyvumo tirpinant auksą iš rūdų. Tačiau cianido buvimas uolienose kelia didelę riziką aplinkai ir saugai. Todėl efektyvių Cianido pašalinimas procesai yra nepaprastai svarbūs. Šiame straipsnyje nagrinėjami įvairūs cianido šalinimo procesai, naudojami apdorojant Aukso atliekos, siekiant suteikti išsamų supratimą apie turimus metodus.

Šarminio chlorinimo metodas

Principas

Šarminis chlorinimo metodas yra vienas iš dažniausiai naudojamų cianido šalinimo procesų. Šiuo metodu chloro pagrindo oksidatoriai į uolienų atliekų suspensiją įdedami šarminėmis sąlygomis. Chloras reaguoja su cianido jonais (CN⁻) ir sudaro mažiau toksiškus produktus. Reakcija vyksta dviem pagrindiniais etapais. Pirmajame etape cianidas oksiduojamas į cianatą (CNO⁻), o antrajame etape cianatas toliau skaidomas į azoto dujas, Anglis dioksidas ir kitos nekenksmingos medžiagos.

Privalumai

• Didelis efektyvumasJis gali veiksmingai sumažinti didelę cianido koncentraciją aukso atliekose, kad būtų laikomasi reglamentuojamų išmetimo ribų.

• Plačiai taikomaTinka įvairioms uolienų atliekoms su skirtinga cianido koncentracija ir sudėtimi.

• Gerai įsitvirtinusi technologijaProcesas yra gerai suprantamas, o jo taikyme yra sukaupta daug pramoninės patirties.

Trūkumai

• Koroziniai reagentaiChloro pagrindo oksidatoriai gali ėsdinti įrangą, todėl padidėja priežiūros išlaidos ir trumpėja įrangos tarnavimo laikas.

• Toksiški šalutiniai produktaiReakcijos metu, jei procesas netinkamai kontroliuojamas, kyla pavojus susidaryti toksiškiems šalutiniams produktams, tokiems kaip chloro dujos.

• Didelis cheminių medžiagų sunaudojimasReikalingas santykinai didelis kiekis chloro pagrindu pagamintų oksidatorių, o tai gali padidinti eksploatavimo išlaidas.

Atvejo analizė

Aukso kasykla naudojo šarminio chloravimo metodą cianido turinčioms uolienų atliekoms apdoroti. Kruopščiai kontroliuojant uolienų atliekų srutos pH maždaug 10–11 ir pridedant tinkamą kiekį baliklių (įprasto chloro pagrindo oksidatoriaus), bendras cianido kiekis uolienų atliekose sumažėjo nuo pradinės 200 mg/l koncentracijos iki mažiau nei 0.1 mg/l po apdorojimo. Apdorotos uolienos atitiko vietinius aplinkosaugos išleidimo standartus.

INCO procesas (sieros dioksidas – oro procesas)

Principas

INCO procesas, dar žinomas kaip sieros dioksido ir oro procesas, yra dar viena svarbi cianido šalinimo technologija. Šiame procese sieros dioksidas ir oras įleidžiami į uolienų atliekų mišinį, esant vario katalizatoriui. Sieros dioksidas oksiduojamas iki sulfato, o ore esantis deguonis padeda oksiduoti cianidą. Vario katalizatorius pagreitina reakcijos greitį, paversdamas cianidą anglies dioksidu, azotu ir kitomis medžiagomis.

Privalumai

• Mažesnis cheminių medžiagų sunaudojimasPalyginti su kai kuriais kitais metodais, jam reikia mažiau cheminių medžiagų, nes kaip oksidatoriaus šaltinis naudojamas oras.

• Sumažintas toksiškų šalutinių produktų kiekis: Palyginti su šarminiu chloravimu, susidaro mažiau toksiškų šalutinių produktų, todėl tai yra ekologiškesnis pasirinkimas.

• Kaina – efektyvuGali būti ekonomiškai efektyvu didelio masto operacijoms dėl santykinai mažų sieros dioksido ir oro sąnaudų.

Trūkumai

• Katalizatoriaus reikalavimasVario katalizatoriaus poreikis padidina proceso sudėtingumą. Katalizatorių reikia atidžiai prižiūrėti ir stebėti, o jo praradimas ar deaktyvavimas gali turėti įtakos proceso efektyvumui.

• pH jautrumasProcesas yra jautrus uolienų atliekų suspensijos pH. Norint efektyviai pašalinti cianidus, reikia palaikyti optimalias pH sąlygas, kurios paprastai yra 8–9 intervale.

• Lėtesnis reakcijos greitisReakcijos greitis yra santykinai lėtesnis, palyginti su kai kuriais kitais oksidacijos procesais, kuriems gali reikėti didesnių reakcijos indų ir ilgesnio buvimo laiko.

Atvejo analizė

Didelės apimties aukso kasybos įmonė įdiegė INCO procesą. Įrengusi specialią reakcijos sistemą sieros dioksidui ir orui tiekti bei atidžiai kontroliuodama vario katalizatoriaus dozę, ji sugebėjo sumažinti cianido koncentraciją uolienų atliekose nuo 150 mg/l iki mažiau nei 50 mg/l. Tai atitiko pramonės priimtus silpnai rūgštyje disocijuojamo (WAD) cianido lygio reikalavimus uolienų atliekų šalinimui.

Biologinio gydymo metodai

Principas

Biologinis cianido turinčių aukso atliekų apdorojimas apima mikroorganizmų, tokių kaip bakterijos ir grybeliai, naudojimą. Šie mikroorganizmai gali metabolizuoti cianidą kaip azoto arba anglies šaltinį. Pavyzdžiui, tam tikros bakterijos gali paversti cianidą amoniaku fermentinių reakcijų būdu. Bendras procesas yra sudėtinga biocheminių reakcijų seka, kurios metu mikroorganizmai skaido cianido molekulę esant tam tikroms aplinkos sąlygoms, tokioms kaip tinkama temperatūra, pH ir maistinių medžiagų prieinamumas.

Privalumai

• EkologiškasBiologinis valymas yra tvaresnis pasirinkimas, nes į aplinką neišskiria papildomų kenksmingų cheminių medžiagų.

• Žema kainaKai mikrobų kultūra jau sukurta, eksploatavimo išlaidos gali būti santykinai mažos, nes mikroorganizmai gali patys daugintis ir naudoti natūralias maistines medžiagas.

• Selektyvus gydymasKai kurie mikroorganizmai gali selektyviai veikti cianidą, nepalikdami nepaliestų kitų vertingų uolienų atliekose esančių mineralų.

Trūkumai

• Lėtas procesasBiologiniai procesai paprastai pasižymi lėtesniu reakcijos greičiu, palyginti su cheminio oksidavimo metodais. Tam gali prireikti didelio masto bioreaktorių ir ilgo apdorojimo laiko.

• Jautrumas aplinkos sąlygomsMikroorganizmai yra labai jautrūs temperatūros, pH pokyčiams ir kitų toksiškų medžiagų buvimui uolienų atliekose. Net ir nedideli pokyčiai gali sutrikdyti mikrobų aktyvumą ir sumažinti cianido šalinimo efektyvumą.

• Pradedančiųjų įmonių sudėtingumasSukurti stabilią ir efektyvią cianido skaidymo mikrobų kultūrą gali būti sudėtinga. Tam reikia kruopščiai atrinkti ir aklimatizuoti tinkamus mikroorganizmus.

Atvejo analizė

Aukso kasykla eksperimentavo su biologinio valymo sistema. Jie naudojo specialiai suprojektuotą bioreaktorių, pripildytą cianido skaidančių bakterijų konsorciumo. Po ilgalaikio veikimo ir nuolatinio aplinkos sąlygų bioreaktoriuje optimizavimo jiems pavyko sumažinti cianido koncentraciją uolienose nuo 80 mg/l iki maždaug 10 mg/l. Tačiau norint pasiekti stabilų veikimą, šiam procesui prireikė kelių mėnesių paleidimo ir reguliavimo.

Uodegų plovimo ir tvenkinių šalinimo (WPS) procesas

Principas

WPS procesas susideda iš dviejų pagrindinių etapų: uolienų atliekų srutos plovimo ir cianido pašalinimo iš tvenkinio arba rezervuaro. Plovimo etape uolienų atliekų srutai plauti naudojami priešpriešinės srovės didelio greičio tirštikliai. Tai padeda pašalinti didelį kiekį cianido turinčio tirpalo iš uolienų atliekų. Tada tirštiklio perteklius, kuriame yra cianido, yra pašalinamas tvenkinio arba rezervuaro srutos pašalinimui. Srutos pašalinimo procese cianidu prisotintas tirpalas yra veikiamas oro arba kitų srutos šalinimo medžiagų. Cianidas vandenilio cianido dujų pavidalu yra pašalinamas iš tirpalo ir gali būti regeneruojamas arba toliau apdorojamas. Nusausintas vanduo gali būti grąžinamas į plovimo etapą, o tai padeda valdyti vandens balansą.

Privalumai

• Išteklių atkūrimasŠis procesas leidžia atgauti cianidą, kurį galima vėl panaudoti išplovimo procese, taip sumažinant bendrą cianido sunaudojimą kasykloje.

• Vandens valdymasPerdirbant nuvalytą vandenį, jis padeda valdyti vandens balansą kasybos operacijose, sumažinant gėlo vandens suvartojimo poreikį ir nuotekų išleidimą.

• Esamos infrastruktūros panaudojimasWPS procese dažnai galima panaudoti esamą gamyklos infrastruktūrą, pavyzdžiui, tirštiklius ir technologinio vandens tvenkinius, todėl sumažėja didelių kapitalo investicijų poreikis.

Trūkumai

• Eksploatacijos sudėtingumasProcesas apima kelis etapus ir reikalauja kruopštaus tokių parametrų kaip plovimo efektyvumas, nusausinimo greitis ir vandens perdirbimo santykiai kontrolės.

• Cianido regeneravimo efektyvumas: efektyvumas Cianido regeneravimas gali turėti įtakos tokie veiksniai kaip pradinė cianido koncentracija uolienų atliekose, plovimo ir šalinimo operacijų kokybė ir kitų trukdančių medžiagų buvimas.

• Kvapas ir saugos problemosStripingo proceso metu gali išsiskirti vandenilio cianido dujos, kurios turi stiprų kvapą ir yra labai toksiškos. Reikia imtis tinkamų saugos priemonių, kad būtų išvengta dujų nuotėkio ir užtikrintas darbuotojų saugumas.

Atvejo analizė

Aukso kasybos bendrovė įdiegė WPS procesą. Modernizavusi esamus tirštiklius, kad būtų pagerintas plovimas, ir įrengusi dengtą cianido šalinimo tvenkinį, bendrovė sugebėjo pasiekti iki 70 % cianido surinkimo rodiklį. Atgautas cianidas buvo sėkmingai perdirbtas atgal į išplovimo grandinę, taip žymiai sumažinant cianido pirkimo išlaidas.

Išvada

Cianido šalinimas iš aukso uolienų yra labai svarbus aplinkos apsaugai ir tvariai kasybos praktikai. Kiekvienas aptartas cianido šalinimo procesas, įskaitant šarminį chloravimą, INCO procesą, biologinį valymą ir WPS procesą, turi savų unikalių privalumų ir trūkumų. Tinkamiausio proceso pasirinkimas priklauso nuo įvairių veiksnių, tokių kaip pradinė cianido koncentracija uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų uolienų šalinimo technologijų tyrimai ir plėtra bus būtini siekiant užtikrinti švaresnę ir tvaresnę ateitį.