Kaedah dan Proses untuk Mengeluarkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Pengenalan

Dalam beneficiation dan Peleburan proses bijih sulfida logam bukan ferus, cyanide sering digunakan untuk meningkatkan kadar pemulihan logam. Walau bagaimanapun, sianida tinggal di permukaan bijih sulfida bukan sahaja memberi kesan negatif kepada aliran proses seterusnya tetapi juga menyebabkan masalah alam sekitar yang serius. Oleh itu, pembangunan kaedah yang cekap dan mesra alam untuk membuang sianida pada permukaan bijih sulfida adalah amat penting.

Situasi Semasa dan Bahaya Sisa Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Keadaan semasa

Dalam proses pengapungan tradisional bijih sulfida, sianida digunakan secara meluas sebagai perencat. Ia secara terpilih boleh menghalang mineral tertentu yang tidak diingini dalam bijih sulfida, dengan itu mencapai pemisahan mineral sasaran daripada mineral gangue. Tetapi selepas pengapungan, sejumlah besar sianida akan terserap pada permukaan bijih sulfida. Menurut penyelidikan yang berkaitan, dalam sesetengah penumpu, kandungan sianida pada permukaan bijih sulfida tertumpu selepas pengapungan boleh setinggi beberapa ratus miligram sekilogram.

Bahaya

Dari perspektif teknologi, sianida yang tinggal akan mengganggu proses peleburan seterusnya. Sebagai contoh, semasa peleburan bijih kuprum sulfida, sianida akan membentuk kompleks dengan kuprum, mengurangkan kecekapan peleburan tembaga dan meningkatkan penggunaan tenaga. Dari perspektif alam sekitar, sianida adalah bahan yang sangat toksik. Apabila air sisa tailing yang mengandungi sianida dibuang ke dalam persekitaran semula jadi, ia akan mencemarkan badan air dan tanah, membahayakan organisma akuatik dan tumbuh-tumbuhan di sekelilingnya, malah menimbulkan ancaman kepada kesihatan manusia melalui rantaian makanan.

Kaedah untuk Mengeluarkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Kaedah Pengoksidaan

1. Kaedah Pengoksidaan Kimia

• Prinsip: Gunakan oksidan kuat untuk mengoksidakan sianida kepada bahan yang kurang toksik atau bukan toksik. Pengoksidaan biasa termasuk hidrogen peroksida (H2O2), natrium hipoklorit (NaClO), dll. Mengambil hidrogen peroksida sebagai contoh, persamaan tindak balasnya ialah: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Proses Operasi: Pertama, letakkan pulpa bijih sulfida yang mengandungi sianida dalam tangki tindak balas dan laraskan nilai pH pulpa ke julat yang sesuai (secara amnya, untuk pengoksidaan hidrogen peroksida, nilai pH adalah sebaik-baiknya antara 9 - 11). Kemudian, perlahan-lahan tambah larutan hidrogen peroksida sambil kacau untuk membuat oksidan bersentuhan sepenuhnya dan bertindak balas dengan pulpa. Masa tindak balas biasanya berkisar antara 1 - 3 jam, dan masa tertentu bergantung pada kepekatan sianida dalam pulpa dan sifat bijih.

• kelebihan: Kelajuan tindak balas adalah agak cepat, dan kesan penyingkiran sianida adalah baik, yang boleh mengurangkan kepekatan sianida ke tahap yang agak rendah.

• Kekurangan : Oksida seperti hidrogen peroksida agak mahal, dan oksidan yang berlebihan mungkin mempunyai kesan ke atas proses benefisiasi atau peleburan berikutnya.

Kaedah Penjerapan

1. Kaedah Penyerapan Karbon Teraktif

• PrinsipDiaktifkan Carbon mempunyai luas permukaan spesifik yang besar dan struktur liang yang kaya, yang boleh menyerap sianida pada permukaannya melalui penjerapan fizikal dan kimia.

• Proses Operasi: Tambah Karbon diaktifkan kepada pulpa bijih sulfida yang mengandungi sianida dan kacau rata untuk memastikan karbon diaktifkan bersentuhan sepenuhnya dengan sianida dalam pulpa. Masa penjerapan biasanya 30 minit hingga 2 jam. Selepas penjerapan, asingkan karbon diaktifkan daripada pulpa melalui penapisan atau cara lain.

• kelebihan: Operasinya mudah, dan ia mempunyai kesan penjerapan yang baik pada sianida berkepekatan rendah. Karbon teraktif boleh dijana semula dan digunakan semula.

• Kekurangan : Untuk sianida berkepekatan tinggi, kapasiti penjerapan adalah terhad, dan rawatan yang tidak betul bagi karbon teraktif yang terjerap akan menyebabkan pencemaran sekunder.

2.Ion - Kaedah Penyerapan Resin Pertukaran

• Prinsip: Resin penukar ion mengandungi kumpulan berfungsi tertentu yang boleh bertukar dengan ion dalam sianida, dengan itu menyerap sianida pada resin.

• Proses Operasi: Muatkan resin pertukaran ion ke dalam lajur pertukaran dan buat pulpa bijih sulfida yang mengandungi sianida melalui lajur pertukaran. Kawal kadar aliran pulpa untuk memastikan sianida bertukar sepenuhnya dengan resin. Apabila resin tepu dengan penjerapan, gunakan eluen khusus untuk mencairkan dan menjana semula resin.

• kelebihan: Ia mempunyai selektiviti penjerapan yang tinggi untuk sianida dan boleh mencapai operasi berterusan.

• Kekurangan : Kos resin adalah tinggi, proses elusi agak kompleks, dan cecair sisa elusi yang mengandungi sianida mungkin terhasil.

Kaedah Lain

1.Kaedah Peneutralan Asid - Bes

• Prinsip: Dalam keadaan tertentu, sianida akan menjalani tindak balas hidrolisis dalam persekitaran berasid atau beralkali untuk menghasilkan bahan yang kurang toksik atau bukan toksik. Sebagai contoh, dalam keadaan berasid, sianida akan bertindak balas dengan ion hidrogen untuk membentuk asid hidrosianik (HCN), yang boleh disingkirkan melalui volatilisasi; dalam keadaan beralkali, sianida terhidrolisis untuk membentuk sianat dan bahan lain.

• Proses Operasi: Jika hidrolisis berasid diterima pakai, perlahan-lahan tambah larutan berasid seperti asid sulfurik cair ke dalam pulpa bijih sulfida yang mengandungi sianida, laraskan nilai pH kepada 2 - 4. dan kemudian pengudaraan untuk meruapkan asid hidrosianik yang dihasilkan. Jika hidrolisis beralkali diterima pakai, tambah bahan beralkali seperti natrium hidroksida, laraskan nilai pH kepada 10 - 12. dan bertindak balas untuk tempoh tertentu (biasanya 2 - 4 jam).

• kelebihan: Kosnya agak rendah, dan operasinya agak mudah.

• Kekurangan : Asid hidrosianik yang dijana semasa hidrolisis berasid adalah sangat toksik dan memerlukan langkah perlindungan yang ketat; kelajuan tindak balas hidrolisis alkali adalah perlahan, dan mungkin masih terdapat sedikit sisa sianida selepas rawatan.

Reka Bentuk Aliran Proses untuk Menanggalkan Sianida pada Permukaan Mineral Sulfida

Peringkat Prarawatan

1. Pelarasan Pulpa: Laraskan kepekatan pulpa bijih sulfida selepas pengapungan. Secara amnya, kepekatan pulpa dikawal antara 20% - 40% untuk rawatan seterusnya. Pada masa yang sama, mengesan kepekatan sianida awal dalam pulpa untuk menyediakan asas untuk menentukan parameter proses seterusnya.

2. Penghapusan Kekotoran: Keluarkan kekotoran zarah besar dan beberapa pepejal terampai dalam pulpa melalui penapisan, pemendapan, dsb., untuk mengelakkannya daripada mengganggu proses rawatan seterusnya.

Peringkat Penyingkiran

1. Pemilihan Kaedah: Pilih kaedah penyingkiran yang sesuai mengikut faktor seperti kepekatan sianida dalam pulpa, sifat bijih, kos rawatan dan keperluan perlindungan alam sekitar. Sebagai contoh, untuk kepekatan tinggi sianida dan kes-kes di mana kos tidak membimbangkan, bahan kimia Kaedah pengoksidaan boleh diberi keutamaan; untuk sianida berkepekatan rendah dan keadaan alam sekitar yang sedar, kaedah pengoksidaan biologi atau kaedah penjerapan mungkin lebih sesuai.

2. Kawalan Parameter Proses: Mengambil pengoksidaan hidrogen peroksida dalam Pengoksidaan kimia kaedah sebagai contoh, mengawal ketat jumlah hidrogen peroksida yang ditambah (umumnya dikira mengikut kepekatan sianida dan persamaan tindak balas), suhu tindak balas (umumnya 20 - 30 ℃), nilai pH (9 - 11), dan kelajuan kacau (100 - 300 pusingan seminit) dan parameter lain untuk memastikan tindak balas yang cekap.

Peringkat selepas rawatan

1. Pepejal - Pemisahan Cecair: Asingkan pulpa selepas penyingkiran sianida melalui penapisan, sentrifugasi, dsb. untuk mendapatkan pekat bijih sulfida yang telah dimurnikan dan air sisa yang mengandungi sejumlah kecil sianida.

2. Rawatan air kumbahan: Rawat selanjutnya air sisa yang diasingkan untuk memenuhi piawaian pelepasan nasional. Pengoksidaan sekunder, penjerapan, dan kaedah lain boleh digunakan untuk mengeluarkan sianida secara mendalam dalam air sisa untuk memastikan pelepasan selamat.

Kesimpulan

Terdapat pelbagai kaedah untuk mengeluarkan sianida pada permukaan bijih sulfida, dan setiap kaedah mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri. Dalam aplikasi praktikal, adalah perlu untuk mempertimbangkan secara menyeluruh faktor seperti sifat bijih, kepekatan sianida, kos rawatan, dan keperluan perlindungan alam sekitar untuk memilih kaedah dan aliran proses yang sesuai. Dengan keperluan perlindungan alam sekitar yang semakin ketat dan kemajuan teknologi yang berterusan, pembangunan teknologi yang lebih cekap, mesra alam dan kos rendah untuk mengeluarkan sianida pada permukaan bijih sulfida akan menjadi hala tuju penyelidikan utama pada masa hadapan. Melalui pengoptimuman proses berterusan, ia dijangka mencapai sifar - pelepasan sianida dalam proses benefisiasi dan peleburan bijih sulfida dan menggalakkan pembangunan mampan industri logam bukan ferus.