Metodes un procesi cianīda noņemšanai uz sulfīda minerālu virsmām

Ievads

Ieguvumā un Smaržo krāsaino metālu sulfīda rūdu procesi, Cianīds bieži izmanto, lai palielinātu metāla atgūšanas ātrumu. Tomēr cianīdu paliekas uz sulfīdu rūdu virsmas ne tikai negatīvi ietekmē turpmākās procesa plūsmas, bet arī rada nopietnas vides problēmas. Tāpēc efektīvu un videi draudzīgu metožu izstrādei cianīda noņemšanai no sulfīda rūdu virsmas ir liela praktiska nozīme.

Pašreizējā situācija un cianīda atlieku bīstamība uz sulfīda minerālu virsmām

Pašreizējā situācija

Tradicionālajā sulfīdu rūdu flotācijas procesā cianīds tiek plaši izmantots kā inhibitors. Tas var selektīvi inhibēt noteiktus nevēlamus minerālus sulfīdu rūdās, tādējādi panākot mērķa minerālu atdalīšanu no sēņu minerāliem. Bet pēc flotācijas uz sulfīdu rūdu virsmas adsorbēsies liels daudzums cianīda. Saskaņā ar attiecīgiem pētījumiem dažos koncentratoros cianīda saturs uz sulfīda rūdas koncentrātu virsmas pēc flotācijas var sasniegt vairākus simtus miligramu uz kilogramu.

Bīstamība

No tehnoloģiskā viedokļa atlikušais cianīds traucēs turpmākajam kausēšanas procesam. Piemēram, vara sulfīda rūdu kausēšanas laikā cianīds veidos kompleksus ar varu, samazinot vara kausēšanas efektivitāti un palielinot enerģijas patēriņu. No vides viedokļa cianīds ir ļoti toksiska viela. Novadot cianīdu saturošus sārņu notekūdeņus dabiskajā vidē, tie piesārņos ūdenstilpes un augsni, apdraudēs ūdens organismus un apkārtējo veģetāciju un pat ar barības ķēdes starpniecību radīs draudus cilvēku veselībai.

Cianīda noņemšanas metodes uz sulfīda minerālu virsmām

Oksidācijas metode

1. Ķīmiskās oksidācijas metode

• Princips: Izmantojiet spēcīgus oksidētājus, lai oksidētu cianīdu mazāk toksiskās vai netoksiskās vielās. Parastie oksidētāji ir ūdeņraža peroksīds (H2O2), nātrija hipohlorīts (NaClO) utt. Ņemot par piemēru ūdeņraža peroksīdu, tā reakcijas vienādojums ir: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Darbības process: Vispirms ievietojiet sulfīda rūdas mīkstumu, kas satur cianīdu, reakcijas tvertnē un noregulējiet celulozes pH vērtību līdz atbilstošam diapazonam (parasti ūdeņraža peroksīda oksidēšanai pH vērtība ir vēlama no 9 līdz 11). Pēc tam lēnām pievienojiet ūdeņraža peroksīda šķīdumu, maisot, lai oksidants pilnībā saskartos un reaģētu ar mīkstumu. Reakcijas laiks parasti svārstās no 1 līdz 3 stundām, un konkrētais laiks ir atkarīgs no cianīda koncentrācijas celulozē un rūdas īpašībām.

• Priekšrocības: reakcijas ātrums ir salīdzinoši ātrs, un cianīda noņemšanas efekts ir labs, kas var samazināt cianīda koncentrāciju līdz salīdzinoši zemam līmenim.

• Trūkumi: Oksidētāji, piemēram, ūdeņraža peroksīds, ir salīdzinoši dārgi, un pārmērīgs oksidētāju daudzums var ietekmēt turpmākos bagātināšanas vai kausēšanas procesus.

Adsorbcijas metode

1.Aktīvās ogles adsorbcijas metode

• Princips: Aktivētajai oglei ir liels īpatnējais virsmas laukums un bagātīgas poru struktūras, kas var adsorbēt cianīdu uz tās virsmas fizikālās un ķīmiskās adsorbcijas rezultātā.

• Darbības process: Pievienojiet aktivēto ogli sulfīda rūdas mīkstumam, kas satur cianīdu, un rūpīgi samaisiet, lai aktīvā ogle pilnībā saskartos ar celulozes cianīdu. Adsorbcijas laiks parasti ir no 30 minūtēm līdz 2 stundām. Pēc adsorbcijas atdala aktivēto ogli no celulozes, filtrējot vai citādā veidā.

• Priekšrocības: Darbība ir vienkārša, un tai ir laba adsorbcijas iedarbība uz zemas koncentrācijas cianīdu. Aktivēto ogli var reģenerēt un izmantot atkārtoti.

• Trūkumi: Augstas koncentrācijas cianīdam adsorbcijas spēja ir ierobežota, un nepareiza adsorbētās aktīvās ogles apstrāde izraisīs sekundāru piesārņojumu.

2.Jonu apmaiņas sveķu adsorbcijas metode

• Princips: Jonu apmaiņas sveķi satur specifiskas funkcionālās grupas, kas var apmainīties ar cianīda joniem, tādējādi adsorbējot cianīdu uz sveķiem.

• Darbības process: Ievietojiet jonu apmaiņas sveķus apmaiņas kolonnā un ļaujiet sulfīda rūdas masai, kas satur cianīdu, iziet cauri apmaiņas kolonnai. Kontrolējiet celulozes plūsmas ātrumu, lai nodrošinātu, ka cianīds pilnībā apmainās ar sveķiem. Kad sveķi ir piesātināti ar adsorbciju, izmantojiet īpašu eluentu, lai eluētu un atjaunotu sveķus.

• Priekšrocības: Tam ir augsta cianīda adsorbcijas selektivitāte, un tas var nodrošināt nepārtrauktu darbību.

• Trūkumi: Sveķu izmaksas ir augstas, eluēšanas process ir salīdzinoši sarežģīts, un var rasties cianīdu saturošs eluēšanas atkritumu šķidrums.

Citas metodes

1. Skābes – bāzes neitralizācijas metode

• Princips: Noteiktos apstākļos cianīds tiks pakļauts hidrolīzes reakcijai skābā vai sārmainā vidē, lai radītu mazāk toksiskas vai netoksiskas vielas. Piemēram, skābā stāvoklī cianīds reaģēs ar ūdeņraža joniem, veidojot ciānūdeņražskābi (HCN), ko var noņemt, iztvaikojot; sārmainā stāvoklī cianīds hidrolizējas, veidojot cianātu un citas vielas.

• Darbības process: Ja tiek izmantota skābā hidrolīze, lēnām pievienojiet skābus šķīdumus, piemēram, atšķaidītu sērskābi, sulfīda rūdas mīkstumam, kas satur cianīdu, noregulējiet pH vērtību uz 2–4 un pēc tam aerējiet, lai iztvaikotu radīto ciānūdeņražskābi. Ja tiek izmantota sārmaina hidrolīze, pievienojiet sārmainas vielas, piemēram, nātrija hidroksīdu, noregulējiet pH vērtību uz 10–12 un reaģējiet uz noteiktu laiku (parasti 2–4 stundas).

• Priekšrocības: Izmaksas ir salīdzinoši zemas, un darbība ir salīdzinoši vienkārša.

• Trūkumi: Ciānūdeņražskābe, kas rodas skābās hidrolīzes laikā, ir ļoti toksiska, un tai ir nepieciešami stingri aizsardzības pasākumi; sārmainās hidrolīzes reakcijas ātrums ir lēns, un pēc apstrādes joprojām var būt neliels daudzums cianīda atlikumu.

Procesa plūsmas dizains cianīda noņemšanai no sulfīda minerālu virsmām

Priekšapstrādes posms

1. Pulpas regulēšana: Noregulējiet sulfīda rūdas masas koncentrāciju pēc flotācijas. Parasti celulozes koncentrācija tiek kontrolēta no 20% līdz 40% turpmākai apstrādei. Vienlaikus nosakiet sākotnējo cianīda koncentrāciju celulozes sastāvā, lai nodrošinātu pamatu turpmāko procesa parametru noteikšanai.

2. Piemaisījumu noņemšana: Noņemiet lielu daļiņu piemaisījumus un dažas suspendētās cietās vielas no celulozes, filtrējot, sedimentējot utt., lai novērstu to traucējumus turpmākajos apstrādes procesos.

Izņemšanas posms

1. Metodes izvēle: Izvēlieties piemērotu noņemšanas metodi atbilstoši tādiem faktoriem kā cianīda koncentrācija celulozes sastāvā, rūdas īpašības, apstrādes izmaksas un vides aizsardzības prasības. Piemēram, augstas koncentrācijas cianīdam un gadījumiem, kad izmaksas nerada bažas, ķīmiskā viela Oksidācijas metode var piešķirt prioritāti; zemas koncentrācijas cianīdam un videi draudzīgiem gadījumiem piemērotāka var būt bioloģiskās oksidācijas vai adsorbcijas metode.

2. Procesa parametru vadība: Ūdeņraža peroksīda oksidēšana Ķīmiskā oksidēšana Izmantojot metodi, piemēram, stingri kontrolējiet pievienotā ūdeņraža peroksīda daudzumu (parasti aprēķina pēc cianīda koncentrācijas un reakcijas vienādojuma), reakcijas temperatūru (parasti 20 - 30 ℃), pH vērtību (9 - 11) un maisīšanas ātrumu (100 - 300 apgriezieni minūtē) un citus parametrus, lai nodrošinātu efektīvu reakciju.

Pēcapstrādes posms

1. Cieta viela – šķidruma atdalīšana: Atdaliet mīkstumu pēc cianīda noņemšanas, filtrējot, centrifugējot utt., lai iegūtu attīrītus sulfīda rūdas koncentrātus un notekūdeņus, kas satur nelielu daudzumu cianīda.

2. Notekūdeņu attīrīšana: Turpināt attīrīt atdalītos notekūdeņus, lai tie atbilstu valsts novadīšanas standartiem. Sekundāro oksidēšanu, adsorbciju un citas metodes var izmantot, lai dziļi noņemtu cianīdu notekūdeņos, lai nodrošinātu drošu novadīšanu.

Secinājumi

Ir dažādas metodes cianīda noņemšanai uz sulfīda rūdu virsmas, un katrai metodei ir savas priekšrocības un trūkumi. Praktiskajos lietojumos ir nepieciešams vispusīgi apsvērt tādus faktorus kā rūdas īpašības, cianīda koncentrācija, apstrādes izmaksas un vides aizsardzības prasības, lai izvēlētos piemērotas metodes un procesa plūsmas. Arvien stingrākām vides aizsardzības prasībām un nepārtrauktam tehnoloģiju progresam nākotnē galvenais pētniecības virziens būs efektīvāku, videi draudzīgāku un lētāku tehnoloģiju izstrāde cianīda noņemšanai no sulfīda rūdu virsmas. Ar nepārtrauktu procesa optimizāciju ir paredzēts panākt nulles cianīda izplūdi sulfīdu rūdu bagātināšanas un kausēšanas procesos un veicināt krāsaino metālu nozares ilgtspējīgu attīstību.