Алтны уурхайн хаягдал дахь цианидыг төмрийн сульфатаар боловсруулах

Оршил

Алтны уурхайн хаягдал нь ихэвчлэн өндөр хэмжээний цианидыг агуулдаг бөгөөд энэ нь маш хортой бөгөөд хүрээлэн буй орчин, хүний ​​эрүүл мэндэд ноцтой аюул учруулдаг. Эдгээр хаягдлыг зохисгүй хаях нь хөрс, усны эх үүсвэр, агаарыг бохирдуулахад хүргэдэг. Тиймээс алтны уурхайн хаягдлаас цианидыг зайлуулах үр дүнтэй боловсруулах аргууд маш чухал юм. Төрөл бүрийн боловсруулах сонголтуудын дунд төмрийн сульфат нь түгээмэл хэрэглэгддэг, зардал багатай урвалж болж гарч ирсэн. Энэхүү нийтлэлд алтны уурхайн хаягдал дахь цианидыг боловсруулахад төмрийн сульфатыг ашиглах талаар нарийвчлан авч үзэх бөгөөд урвалын механизм, ашиглалтын нөхцөл, практик хэрэглээ, давуу талууд зэрэг талуудыг хамарна.

Урвалын механизмууд

Ферроцианидын цогцолбор үүсэх

Төмрийн сульфат (FeSO₄) нь төмрийн ион (Fe²⁺) агуулдаг. Цианид агуулсан алтны уурхайн хаягдал дээр төмрийн сульфат нэмэхэд төмрийн ионууд нь хаягдал дахь чөлөөт цианидын ионуудтай (CN⁻) урвалд ордог. Анхдагч урвал нь ферроцианидын нэгдэл үүсэх бөгөөд үүнийг химийн тэгшитгэлээр илэрхийлж болно: Fe²⁺ + 6CN⁻ → Fe(CN)₆⁴⁻. Энэ урвал нь төмрийн сульфатыг цианид агуулсан хаягдлыг боловсруулах эхний шат юм.

Пруссын цэнхэр үүсэлтэй

Тодорхой нөхцөлд цианид агуулсан уусмалд төмрийн сульфатын илүүдэл нэмэгдэхэд дараагийн урвал явагдана. Цианид нь уусдаггүй тунадас болгон хувиргаж, төмрийн ферроцианид гэж нэрлэгддэг бөгөөд үүнийг Пруссын хөх гэж нэрлэдэг. Пруссын хөх үүсэх химийн урвал нь нарийн төвөгтэй бөгөөд дараах байдлаар хялбарчилж болно: ферроцианидын цогцолбор үүссэний дараа нэмэлт төмрийн ионууд Fe(CN)₆⁴⁻-тэй урвалд орж Fe₄(Fe(CN)₆)₃ үүсгэдэг. Энэхүү уусдаггүй тунадас нь хаягдал дахь чөлөөт цианидын агууламжийг үр дүнтэй бууруулж, хаягдлыг хоргүй болгодог тул ашигтай.

Гэсэн хэдий ч хариу үйлдэл нь үргэлж шууд байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Пруссын хөх нь янз бүрийн шийдлийн нөхцөлд янз бүрийн хэлбэрээр байж болно. Ийм нэг хэлбэр нь устай коллоид уусмал үүсгэдэг MFeⅢ(FeⅡ(CN)₆) (M = K эсвэл Na) -ээр илэрхийлэгддэг "уусдаг Пруссын хөх" юм. Нэмж дурдахад төмрийн гидроксид агуулсан хур тунадас, исэлдэлтийн урвалууд нь ерөнхий үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ашиглалтын нөхцөл

рН Утга

Уусмалын рН утга нь төмрийн сульфат ба цианидын хоорондох урвалд ихээхэн нөлөөлдөг. Урвалын оновчтой рН-ийн хүрээ нь ихэвчлэн 5.5-аас 6.5 хооронд байдаг. Энэ рН-ийн мужид төмрийн ион ба цианидын хоорондох урвал хамгийн хурдан бөгөөд нарийн байдаг. РН хэт бага (4-өөс доош) үед ферроцианидын ионууд тогтворгүй болдог. Тэд пентациано-төмрийн (II) цогцолбор (Fe(CN)₅H₂O)³⁻ үүсгэх урвалд орж, дараа нь феррицианидын ион (Fe(CN)₆³⁻) болж хурдан исэлддэг. Нөгөөтэйгүүр, рН нь 7.-аас их байх үед уусдаггүй Пруссын хөх нь задарч, ферроцианидын ионууд болон төрөл бүрийн уусдаггүй төмрийн ислийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цианидыг зайлуулахад тохиромжгүй байдаг.

Төмрийн сульфатын тун

Төмрийн сульфатын тунг нарийн хянах шаардлагатай. Хаягдал дахь цианидын агууламж, усны чанар зэргийг харгалзан тодорхойлох ёстой. Хэрэв тун нь хэтэрхий бага байвал цианидыг бүрэн арилгах боломжгүй болно. Эсрэгээр, хэрэв тун нь хэт өндөр байвал энэ нь зөвхөн хог хаягдал үүсгэх төдийгүй шинэ бохирдуулагч бодисыг нэвтрүүлэх болно. Туршилтын үр дүнд Fe ба CN⁻-ийн оновчтой молийн харьцаа 0.5 байна. Энэ харьцаа нь төмрийн сульфатын хэрэглээг багасгахын зэрэгцээ цианидыг үр дүнтэй зайлуулах боломжийг олгодог.

Холих ба тунадасжуулах хугацаа

Төмрийн ион ба цианидыг бүрэн холбож, хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд хангалттай холих нь чухал юм. Холих хугацаа хангалттай байх нь уусмал дахь урвалж бодисыг илүү жигд хуваарилах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь урвалын хурдыг нэмэгдүүлдэг. Урвалын дараа тунадасжуулах зохих хугацаа шаардагдана. Энэ хугацаа нь тогтвортой тунадас үүсэх, урсац дахь цианидын агууламжийг бууруулахад ашигтай. Хаягдал дахь цианидын агууламж, цэвэрлэхэд ашигласан төхөөрөмж зэрэг бодит нөхцөл байдлаас шалтгаалан холих, тунадасжуулах тодорхой хугацаа өөр өөр байж болно.

Практик хэрэглээ

Алтны уурхайн хаягдал боловсруулах төслийн жишээ

Алтны уурхайн хаягдал боловсруулах тодорхой төсөлд төмрийн сульфат, шохойн хосолсон процессыг хэрэгжүүлсэн. Нэгдүгээрт, рН-ийн утгыг тохирох мужид (ихэвчлэн 5.5 - 6.5) тохируулахын тулд хаягдлын усанд зохих хэмжээний шохой нэмсэн. Энэ алхам нь цианидын хувиралт, тунадасжилтыг дэмжихэд тусалдаг. Дараа нь усанд төмрийн сульфат нэмж, хутгах замаар төмрийн ионууд нь цианидтай бүрэн урвалд орж, Пруссын хөх болон бусад тунадас үүсгэдэг. Эцэст нь хур тунадас, шүүх үе шатуудын дараа цэвэршүүлсэн бохир усыг олж авсан. Цэвэршүүлсэн хаягдал нь байгаль орчны холбогдох стандартыг хангаж, байгаль орчны эрсдэлийг эрс бууруулсан.

Бусад урвалжуудтай хослуулах

Эмчилгээний үр нөлөөг сайжруулахын тулд төмрийн сульфатыг бусад урвалжуудтай хослуулан хэрэглэдэг. Жишээлбэл, энэ нь ихэвчлэн полиакриламид зэрэг өндөр молекулт флокулянтуудтай хамт хэрэглэгддэг. Полиакриламид нь тунадасны хуримтлалыг сайжруулж, тунадасжуулах процессыг илүү үр дүнтэй болгодог. Энэхүү хосолсон боловсруулалтын үйл явц нь хаягдал дахь хортой бодисыг үр дүнтэй арилгахаас гадна цэвэрлэх зардлыг бууруулж, цэвэрлэх үр ашгийг дээшлүүлдэг. Төрөл бүрийн урвалжуудын тун ба нэмэлт дарааллыг оновчтой болгосноор эмчилгээний илүү сайн үр дүнд хүрэх боломжтой.

Төмрийн сульфатыг ашиглах давуу тал

Зардал - үр ашиг

Төмрийн сульфат нь цианид боловсруулахад ашигладаг бусад урвалжуудтай харьцуулахад харьцангуй хямд байдаг. Энэ нь зах зээлд өргөн тархсан нь алт олборлогч компаниудын хувьд сонирхол татахуйц сонголт болдог. Төмрийн сульфатыг ашиглах нь хаягдал боловсруулах зардал, ялангуяа их хэмжээний хаягдал гаргадаг алтны томоохон уурхайнуудад ихээхэн хэмжээгээр буурдаг. Энэхүү зардлын үр ашиг нь алт олборлогч аж ахуйн нэгжүүдийн тогтвортой үйл ажиллагаанд чухал үүрэгтэй.

Хялбаршуулсан эмчилгээний процесс

Төмрийн сульфат ашиглан эмчилгээний процесс нь харьцангуй энгийн. Хаягдал дээр төмрийн сульфат нэмж, зохих урвалын нөхцлийг тохируулсны дараа дараагийн ялгах, хур тунадасжуулах үе шатууд харьцангуй хялбар байдаг. Зарим тохиолдолд төмрийн сульфатаар цэвэршүүлсэн бохир ус нь дараагийн цэвэрлэх процесс руу шилжихээс өмнө нарийн төвөгтэй урьдчилан тусгаарлах алхмуудыг шаарддаггүй бөгөөд энэ нь урвалын нэгжийг хэмнэж, ерөнхий цэвэрлэгээний процессыг хялбаршуулдаг. Энэхүү энгийн байдал нь операторуудад эмчилгээний процессыг хянах, удирдахад хялбар болгодог.

Бэрхшээл ба ирээдүйн хэтийн төлөв

Дагалдах бүтээгдэхүүний байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө

Хэдийгээр төмрийн сульфатын боловсруулалт нь алтны уурхайн хаягдлаас цианидыг үр дүнтэйгээр зайлуулж чаддаг ч тодорхой хэмжээний төмөр агуулсан тунадас зэрэг үйл явцын явцад үүссэн дагалдах бүтээгдэхүүнүүд нь байгаль орчинд сөрөг нөлөө үзүүлж болзошгүй. Жишээлбэл, хэрэв зохих ёсоор устгаагүй бол эдгээр тунадас нь цаг хугацааны явцад төмрийн ион эсвэл бусад бодисыг хүрээлэн буй орчинд гаргаж болно. Байгаль орчны ул мөрийг багасгахын тулд эдгээр дагалдах бүтээгдэхүүнийг зохицуулах илүү үр дүнтэй арга замыг судлахын тулд цаашдын судалгаа шаардлагатай.

Янз бүрийн хаягдлын боловсруулалтын нөхцлийг оновчтой болгох

Алтны уурхайн хаягдал нь нэг уурхайгаас нөгөөдөө найрлага, шинж чанараараа ихээхэн ялгаатай байж болно. РН-ийн утга, тун, урвалын хугацаа зэрэг төмрийн сульфатын одоогийн хамгийн оновчтой эмчилгээний нөхцлийг өөр өөр төрлийн хаягдлын хувьд цаашид оновчтой болгох шаардлагатай байж магадгүй юм. Цианидын цэвэршүүлэх ерөнхий үр ашиг, үр нөлөөг сайжруулах, алтны уурхайн хаягдлыг өргөн хүрээтэй ашиглах боломжтой, илүү уян хатан, дасан зохицох боломжтой цэвэрлэх процессыг боловсруулахын тулд илүү гүнзгий судалгаа хийх шаардлагатай байна.

Дүгнэж хэлэхэд төмрийн сульфат нь алтны уурхайн хаягдал дахь цианидыг боловсруулах үнэ цэнэтэй урвалж юм. Түүний урвалын механизмыг ойлгож, ашиглалтын нөхцлийг оновчтой болгож, практик хэрэглээг судалснаар алт олборлолтын үйл ажиллагааны байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Гэсэн хэдий ч энэхүү эмчилгээний аргатай холбоотой бэрхшээлийг шийдвэрлэх, алт олборлох салбарыг илүү тогтвортой болгохын тулд тасралтгүй судалгаа, сайжруулалт шаардлагатай хэвээр байна.