Процес на третман на отпадни води со екстракција на цијанид злато

Во моментов, цијанид методот на екстракција на злато е еден од главните зрели процеси за топење злато во Кина. Користи раствор на цијанид за извлекување злато од руди, со висока стапка на обновување, силна приспособливост на својствата на рудата и способност за производство на злато на лице место. Од првата употреба на растворот на цијанид за истекување на злато од руди во 1887. овој метод е широко применет до сега. Сепак, екстракцијата на цијанидното злато генерира голема количина на токсични и штетни материи, што претставува огромна закана за околината и за луѓето. Затоа, за да се намали штетата, неопходно е да се проучат методите за третман на отпадните води за екстракција на цијанид злато. Голем број истражувачи ги сумирале методите за третман, хемиските принципи и развојните трендови на отпадните води што содржат цијанид, но повеќето од нив дискутираат само за еден или два методи. Затоа, овој напис спроведува детална анализа на различни методи за третман на отпадните води за екстракција на цијанид злато што моментално се применуваат во индустријата, ги споредува предностите, недостатоците и сценаријата за примена на секој метод, што има одредено водечко значење за слични примени во вистинското производство.

I. Извори и опасности од отпадни води од екстракција на цијанид злато

Главниот принцип на екстракција на цијанидното злато е дека во аеробна средина, натриум цијанид реагира со злато за да формира златни комплекси, кои потоа се раствораат. После тоа, златото може да се екстрахира со збогатување преку адсорпција на активен јаглен или да се помести со цинк во прав од златен цијанид. Во исто време, други тешки метали како што се среброто, бакарот и цинкот исто така формираат комплекси и се раствораат.

на цијаниди користени во реакцијата и произведените комплекси се сите токсични и штетни материи. Натриум цијанидот лесно се хидролизира и е високо токсична супстанција од класа 1, со смртоносна доза од 0.10 g. Кога Цијаниди истекување во водни тела, тоа е исклучително штетно за организмите во водата и ќе предизвика огромна закана за луѓето и околината. Затоа, третманот на отпадните води од екстракција на цијанидно злато е од големо значење.

II. Главни методи за третман на отпадни води со екстракција на цијанид злато

Метод на алкално хлорирање

Методот на алкално хлорирање во моментов е еден од најчесто користените методи за третман на цијанид - што содржи отпадна вода од екстракција на цијанидно злато. Главно користи оксиданти базирани на хлор за да ги оксидира цијанидите во отпадните води во алкални услови, претворајќи ги во нетоксични материи. Процесот на кршење на цијанид на алкално хлорирање е поделен во две фази:

Првата фаза е да се оксидира цијанидот во цијанат, што се нарекува фаза на „нецелосна оксидација“. CN- реагира со OCl- за прво да формира CNCl, а потоа се хидролизира до CNO-. Треба да се напомене дека CNCl е многу испарлив и токсичен во кисели услови. Затоа, за време на работата, pH вредноста мора строго да се контролира за да биде во алкална состојба.

Втората фаза е дополнително оксидирање на цијанат до јаглерод диоксид и азот, што се нарекува фаза на „целосна оксидација“. За време на процесот на кршење на цијанид, pH вредноста има големо влијание врз реакцијата на оксидација. рН вредноста на оксидацијата во првата фаза треба да се контролира на 10 - 11. а времето на реакција е 10 - 15 минути. рН вредноста на втората фаза на оксидација треба да се контролира на 6.5 - 7.0. а времето на реакција е 10 - 15 минути.

Одреден рудник го користи методот на алкално хлорирање за третирање на супернатантот на кашеста маса од цијанид од опашката (со содржина на цијанид од 200 mg/L) и протекната вода од резервоарот за седиментација (со содржина на цијанид од 5 mg/L). рН вредноста се контролира на 10 - 11. и се додава прашок за белење во сооднос од 35 - 40 пати повеќе од содржината на цијанид за мешање и мешање. По седиментацијата во згуснувач, вкупната содржина на цијанид може да се намали на 0.1 mg/L.

Методот на алкално хлорирање е најчесто користен метод за третирање на отпадна вода што содржи цијанид, а прашокот за белење е најчесто користен оксидант на база на хлор. Овој метод е погоден за третман на отпадни води од екстракција на цијанидно злато со високи или ниски концентрации. Исто така, може да ги отстрани комплексите што содржат тиоцијанат и цијанид (освен комплексите на фероцианиди). Лекот е широко достапен, создадениот остаток од отпад лесно се филтрира, а операцијата е едноставна. Сепак, опкружувањето за работа е релативно сурово кога се користи прашок за белење за третман на отпадни води. Сега некои претпријатија наместо тоа користат течност за белење или хлор диоксид, што до одреден степен ја подобрува работната средина. Но, токсични гасови се генерираат за време на процесот на реакција и има релативно голема корозивност на опремата. Цената на лекот и трошоците за одржување се релативно високи.

Метод на компликација со црна сол

Методот на комплексирање на црна сол е метод за третман на отпадни води од екстракција на цијанидно злато што се појави во последниве години. Со контролирање на pH вредноста на реакцијата на 7 - 8. црните јони реагираат со слободниот цијанид и некои цијанидни комплекси во отпадната вода за екстракција на цијанидното злато за да формираат талози.

Експериментите покажаа дека генерално, додавањето само железен сулфат за третирање на отпадните води за екстракција на цијанидното злато не може да направи отпадната вода да ги исполни стандардите за испуштање. Затоа, во пречистената отпадна вода треба да се додаде општ оксиданс за длабоко отстранување - цијанид. Сè додека условите се добро контролирани, оксидантот може директно да се додаде за третман без да се одвојува талогот, а може да се постигне и стандард за испуштање. Ова има позитивно значење во споредба со традиционалниот метод на одвојување прво, а потоа и третман.

Одредена топилница за злато користи метод на натриум сулфид - железо сулфат за третирање на цијанид - слаба течност. Инфлуентот има содржина на цијанид од 2500mg/L. По третманот, ефлуентот има содржина на цијанид помала од 20 mg/L, со стапка на отстранување од 99.2%, што покажува извонредни резултати. Подоцнежниот длабок третман го користи методот на натриум метабисулфит - воздух за да го намали вкупниот цијанид на помалку од 0.4 mg/L.

Методот на комплексирање на црна сол е новонастанатен метод за третман, главно користен за третман на отпадни води кои содржат цијанид со висока концентрација. Неговиот процес е едноставен, еднократната инвестиција е мала, лесно се ракува, лекот (главно железен сулфат) е широко достапен, ефтин и лесен за употреба. Меѓутоа, бидејќи растворот на железен сулфат е кисел, кога се меша со отпадна вода за екстракција на цијанид злато, локалното подрачје станува кисело и постои можност да се генерира гас водород цијанид. Покрај тоа, не може да го отстрани тиоцијанатот, а на пречистената отпадна вода сè уште му треба длабок третман за да ги исполни стандардите за испуштање.

Натриум метабисулфит - метод на воздух

Методот на натриум метабисулфит - воздух е развиен од методот сулфур диоксид - воздух. Главно го користи синергетскиот ефект на натриум метабисулфит и воздухот на цијанидите во отпадната вода во одреден опсег на pH, со каталитички ефект на бакарни јони, за оксидација на CN- до CNO-.

Ако содржината на цијанид во отпадната вода што содржи цијанид е висока, прво може да се изврши претходна обработка за да се намали вкупната концентрација на цијанид на помалку од 100 mg/L. Потоа, се додаваат натриум метабисулфит и бакар сулфат, се внесува доволно воздух и се контролира pH вредноста (обично контролирана на 7 - 8), така што цијанидот се оксидира до цијанат, кој потоа се хидролизира за да формира бикарбонатни јони и амонијак.

Методот на натриум метабисулфит - воздух е погоден за третман на отпадни води од екстракција на злато со ниска концентрација на цијанид. Дозата на лекот е мала, интензитетот на трудот е низок, но почетната инвестиција е релативно голема и треба да се додаде опрема како што се дувалки. Барањата за индикаторите на процесот се релативно строги, а контролирањето на pH вредноста е многу клучно. Како катализатор треба да се додаде и бакар сулфат. Времето на реакција е долго. Доколку третманот не е соодветен, ќе се генерира голема количина на амониумски јони, а генерираната згура не е лесно да се филтрира. На лице место се генерира мала количина на гас амонијак и нема ефект врз отстранувањето на тиоцијанидите.

Метод на оксидација со водород пероксид

Методот на оксидација на водород пероксид е да се оксидираат цијанидите до CNO- под нормална температура, алкални (pH = 10 - 11) услови, со Cu0.5+ како катализатор, а потоа да се хидролизираат во нетоксични материи. Сложените цијаниди (комплекси на Cu, Zn, Pb, Ni, Cd) се исто така дисоцирани поради уништувањето на цијанидите во нив. Фероцијанидните јони и другите јони на тешки метали формираат комплексни соли на фероцианид и се отстрануваат. Конечно, вкупната концентрација на цијанид во пречистената отпадна вода може да се намали на помалку од XNUMX mg/L.

Овој метод е погоден за третман на отпадна вода со ниска концентрација на цијанид. Опремата за третман на водород пероксид е едноставна и лесна за автоматска контрола. Сепак, генерираниот цијанат треба да остане одреден временски период за да се распадне на CO2 и NH3. Недостатоците се што користењето на бакар како катализатор може да предизвика бакар во испуштената вода да го надмине стандардот, цената на суровината е релативно висока, тиоцијанидите не можат да се оксидираат и се генерираат јони на амониум. Всушност, отпадната вода сè уште има одредена токсичност. Освен тоа, бидејќи водород пероксидот е оксиданс, тој има голема корозивност и има одредени тешкотии и опасности во транспортот и употребата.

Метод на закиселување

Кога се користи методот на закиселување за третирање на цијанид - слаба течност, неговиот механизам за реакција е релативно сложен, главно вклучува три процеси: процес на закиселување на цијанид - што содржи отпадна вода, процес на соголување и апсорпција на гасот HCN и процес на неутрализација на отстранетата течност.

(1) Реакција на закиселување: Цијанидот - слабата течност се закиселува и прочистува со киселина. Комплексните цијаниди во лошата течност ќе формираат нерастворливи талози како што се CuCN, CuSCN и ZnXNUMXFe(CN)XNUMX и ќе се отстранат, а во исто време ќе се генерира водород цијанид.

(2) Реакција на испарување и апсорпција: лошата течност претходно се загрева до околу 30℃ пред закиселување. Бидејќи точката на вриење на HCN е само 26.5℃, таа е исклучително испарлива. Поради тоа, спакуваната кула се користи како опрема за пренос на маса за контакт помеѓу гас-течна двофазна во методот на закиселување, со што лесно се постигнува соголување и апсорпција на HCN.

(3) Реакција на неутрализација: Вар или течен алкал се користи за неутрализирање на киселинско-оголената преостаната течност. Преостанатите HCN молекули во растворот ќе се претворат во форма на CN-. Методот на закиселување може да се опорави Натриум цијанид од цијанид - што содржи отпадни води и да се реализира искористување на ресурсите. Сепак, има високи барања за запечатување на опремата, релативно голема претходна инвестиција, бара високо ниво на оперативни вештини, а одржувањето на опремата е тешко. Исто така, постојат одредени безбедносни опасности. Отпадната вода што се создава по обновувањето сè уште има потреба од длабок третман за да ги исполни стандардите за испуштање.

Метод на електролиза

Методот на електролиза користи електрохемиски редокс реакции за уништување на цијанидите во отпадната вода. За време на јонската електролиза, цијанидите губат електрони на анодата и се оксидираат до цијанат, карбонат, азот или амониум. Цијанатот дополнително се оксидира до CO2 и H2O. Главните реакции се:

CN- + 2OH- - 2e → CNO- + H24O (XNUMX)

2CN- + 4OH- - 6e → 2CO2 + N25 + XNUMXHXNUMXO (XNUMX)

Експериментите со електролиза со помош на самонаправена керамичка електрода на база на оловно диоксид и катодна плоча од нерѓосувачки челик докажаа дека со користење на методот на електролиза за третирање на отпадни води што содржат цијанид, по 2 часа електролиза, концентрацијата на CN- може да се намали од 385 mg/L на 58 mg/L од може да се намали од 450 l, до 48 mg/L. Покрај тоа, топилницата за злато Хунан Жонгнан користи електрохемиски метод за третирање на отпадните води од екстракција на цијанид злато, што може да го намали вкупниот цијанид од 4 g/L на 0.8 g/L. Разликата од горенаведеното е во тоа што и анодните и катодните плочи се направени од железни плочи. За време на процесот на работа не се троши само електрична енергија, туку се трошат и железните плочи.

Методот на електролиза главно се користи за третман на отпадна вода со висока концентрација на цијанид. Опремата зафаќа мала површина, процесот е едноставен и лесен за контрола, но троши голема количина електрична енергија, а оперативните трошоци се повисоки од оние на методот на алкално хлорирање. Стапката на отстранување на цијанидот е просечна и нема ефект врз отстранувањето на комплексите на цијанид.

Во моментов, меѓу методите за третман на отпадни води за екстракција на цијанидно злато, широко се користат методот на алкално хлорирање, методот на закиселување и методот на натриум метабисулфит - воздух. Методот на електролиза и методот на комплексирање на црна сол се новопојавени методи кои успешно се применуваат во индустрискиот третман. Методот на оксидација со водород пероксид е главно метод на итен третман. Постојат многу други методи за третман на отпадни води од екстракција на цијанидно злато, како што се методот на природно прочистување, биолошкиот метод, методот на мембранско одвојување, методот на јонска размена итн.