Proċess ta 'Klorinazzjoni għat-Trattament tal-Ħama tad-Deheb taċ-Ċjanur

introduzzjoni

Fl-industrija tal-estrazzjoni tad-deheb, ħama tad-deheb taċ-ċjanur huwa prodott sekondarju ġġenerat matul il-proċess taċ-ċjanidazzjoni. Dan il-ħama mhux biss fih metalli prezzjużi bħad-deheb u l-fidda iżda wkoll sustanzi ta 'ħsara bħal ċjanur. It-trattament tal-ħama tad-deheb taċ-ċjanur huwa kruċjali kemm għall-irkupru tar-riżorsi kif ukoll għall-protezzjoni ambjentali. Il-proċess tal-klorinazzjoni ħareġ bħala metodu effettiv għat-trattament ta 'dan il-ħama, li joffri mod biex jiġu separati metalli ta' valur u tneħħi t-tossiċi tas-sustanzi li fihom iċ-ċjanur.

Prinċipji tal-Proċess tal-Klorinazzjoni

Ossidazzjoni u Xoljiment Selettiv

il proċess ta’ klorinazzjoni jieħu vantaġġ mill-potenzjali differenti ta 'ossidazzjoni - tnaqqis ta' metalli f'ċertu mezz. Fil-kuntest tat-trattament tal-ħama tad-deheb taċ-ċjanur, meta jiġi miżjud aġent tal-klorinazzjoni (bħal klorat tas-sodju f'medja aċiduża), metalli b'potenzali ta 'ossidazzjoni - tnaqqis aktar baxxi, bħal żingu, ħadid, ċomb, u ram, huma preferenzjali ossidizzati u maħlula fis-soluzzjoni. Pereżempju, f'medja ta 'aċidu idrokloriku, metalli fil-ħama tad-deheb jirreaġixxu mas-soluzzjoni. Sussegwentement, meta jiżdied il-klorat tas-sodju, iżid il-potenzjal tas-soluzzjoni, u jippermetti li r-ram u impuritajiet oħra li ma jinħallux fl-aċidu idrokloriku jiġu ossidizzati u maħlula bis-sħiħ. Billi tikkontrolla b'mod preċiż il-potenzjal tas-soluzzjoni, metalli prezzjużi bħall-fidda u d-deheb jistgħu jitħallew fil-fdal.

Qerda taċ-Ċjanur

Iċ-ċjanur fil-ħama tad-deheb huwa tossiku ħafna. Il-klorinazzjoni jista' wkoll ikollha rwol fil-qerda taċ-ċjanur. F'ambjent alkalin, meta ossidant ibbażat fuq il-kloru (bħal gass tal-kloru, ipoklorit tas-sodju, eċċ.) jiġi miżjud, iċ-ċjanur l-ewwel jiġi ossidizzat għal cyanate u mbagħad ossidizzat aktar għal dijossidu tal-karbonju u nitroġenu. Il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni ġenerali huwa kif ġej: Fil-preżenza ta' soluzzjoni alkalina, l-ossidant li fih il-kloru miżjud jiġġenera speċi bħal OCl⁻. Cyanide (CN⁻) jirreaġixxi ma 'OCl⁻, u permezz ta' serje ta 'reazzjonijiet ta' ossidazzjoni, huwa kkonvertit f'sustanzi inqas ta 'ħsara.

Passi ta 'Applikazzjoni tal-Proċess ta' Klorin fit-Trattament tal-Ħama tad-Deheb taċ-Ċjanur

Trattament mill-ġdid

Qabel il-proċess tal-klorinazzjoni, il-ħama tad-deheb taċ-ċjanur ġeneralment teħtieġ trattament minn qabel. Dan jista 'jinvolvi proċessi bħat-tħin biex jitnaqqas id-daqs tal-partiċelli tal-ħama, li jistgħu jżidu l-erja ta' kuntatt bejn il-ħama u l-aġent tal-klorinazzjoni, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tar-reazzjoni. Barra minn hekk, jekk il-ħama jkun fiha ammont kbir ta 'impuritajiet li jistgħu jinterferixxu mar-reazzjoni ta' klorinazzjoni, bħal ammonti eċċessivi ta 'ċerti ossidi tal-metall jew sulfidi, jista' jsir pre-lissija b'reaġenti xierqa biex jitneħħew dawn is-sustanzi li jinterferixxu.

Reazzjoni tal-Klorinazzjoni

1.Klorinazzjoni tal-ewwel stadju (Tneħħija tal-Impurità)

• Fl-ewwel stadju tar-reazzjoni tal-klorinazzjoni, l-għan ewlieni huwa li jitneħħew metalli bażiċi mill-ħama tad-deheb taċ-ċjanur. Il-ħama titqiegħed f'kontenitur ta 'reazzjoni b'mezz aċiduż adattat (ġeneralment aċidu idrokloriku). Imbagħad, aġent tal-klorinazzjoni, bħal klorat tas-sodju, jiżdied gradwalment. It-temperatura tar-reazzjoni, l-aċidità, u r-rata taż-żieda tal-aġent tal-klorinazzjoni jeħtieġ li jiġu kkontrollati bir-reqqa. Pereżempju, it-temperatura ta 'reazzjoni tista' tinżamm f'ċerta medda, tipikament madwar 40 - 60 °C, u l-aċidità tas-soluzzjoni ta 'aċidu idrokloriku hija aġġustata għal konċentrazzjoni xierqa, ġeneralment madwar 1 - 3 mol/L.

• Matul dan il-proċess, il-potenzjal ta 'ossidazzjoni - tnaqqis tas-sistema ta' reazzjoni huwa mmonitorjat. Meta l-potenzjal jilħaq firxa speċifika (per eżempju, għat-tneħħija ta 'ċerti metalli bażiċi, il-potenzjal jista' jiġi kkontrollat ​​bejn 400 - 450 mV), metalli bażiċi bħal żingu, ħadid, u parti mir-ram huma ossidizzati u maħlula fis-soluzzjoni. Il-ħin tar-reazzjoni jvarja skond il-kompożizzjoni u d-daqs tal-partiċelli tal-ħama, ġeneralment ivarja minn 2 - 4 sigħat.

2.Klorin tat-tieni stadju (Separazzjoni tad-Deheb u tal-Fidda)

• Wara l-ewwel - stadju tat-tneħħija ta ' l-impurità, il-fdal prinċipalment fih deheb, fidda, u xi impuritajiet li jifdal. Fit-tieni stadju tal-klorinazzjoni, il-kundizzjonijiet huma aġġustati biex iddewweb b'mod selettiv id-deheb jew il-fidda. Jekk l-għan huwa li jinħall id-deheb, il-kundizzjonijiet tar-reazzjoni huma aġġustati biex iżidu l-potenzjal ta 'ossidazzjoni - tnaqqis. Pereżempju, billi żżid aktar klorat tas-sodju u taġġusta l-aċidità u t-temperatura b'mod xieraq, il-potenzjal jista 'jiżdied għal firxa fejn id-deheb jista' jiġi ossidizzat u maħlul (ġeneralment madwar 1000 - 1050 mV).

• Hekk kif ir-reazzjoni tipproċedi, id-deheb jiġi kkonvertit f'kumplessi solubbli tal-klorur tad-deheb fis-soluzzjoni. Il-fidda tista' tifforma klorur tal-fidda li ma jinħallx taħt ċerti kundizzjonijiet u tibqa' fil-fdal. Il-ħin ta 'reazzjoni għal dan l-istadju jista' jkun ta 'madwar 0.5 - 1 siegħa, jiddependi fuq l-ammont ta' deheb fil-ħama.

Irkupru tal-metall

1.Irkupru tad-Deheb

• Wara li d-deheb jinħall fis-soluzzjoni bħala kumplessi tal-klorur tad-deheb, jista 'jiġi rkuprat permezz ta' tnaqqis. Jistgħu jintużaw aġenti ta 'tnaqqis bħal sulfite tas-sodju, aċidu ossaliku, jew hydrazine. Meta tuża s-sulfit tas-sodju bħala aġent li jnaqqas, is-soluzzjoni tiġi aġġustata għal valur pH xieraq (ġeneralment madwar 1 - 2), u mbagħad is-sulfit tas-sodju jiżdied gradwalment. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni għat-tnaqqis tal-kumplessi tal-klorur tad-deheb bis-sulfit tas-sodju hija: 3H₂O + 3Na₂SO₃+2HAuCl₄ = 3Na₂SO₄ + 8HCl + 2Au.

• Il-proċess ta 'tnaqqis huwa wkoll immonitorjat billi jitkejjel il-potenzjal ta' ossidazzjoni - tnaqqis tas-soluzzjoni. Il-punt aħħari tat-tnaqqis jista 'jiġi ddeterminat meta l-potenzjal jilħaq ċertu valur (per eżempju, għall-ewwel stadju ta' tnaqqis bl-użu tas-sulfit tas-sodju, il-potenzjal tal-punt aħħari jista 'jkun madwar 590 - 730 mV). Id-deheb preċipitat imbagħad jiġi ffiltrat, maħsul, u mnixxef biex jinkisbu prodotti tad-deheb pur.

2.Irkupru tal-fidda

• Jekk il-fidda tibqa 'fil-fdal wara t-tieni stadju tal-klorinazzjoni, tista' tiġi pproċessata aktar biex tirkupra l-fidda. Metodu komuni wieħed huwa li jittratta r-residwu b'reaġent adattat biex jinħall il-fidda, bħall-użu ta 'aċidu nitriku biex jinħall il-klorur tal-fidda biex tifforma soluzzjoni ta' nitrat tal-fidda. Imbagħad, il-fidda tista 'tiġi rkuprata mis-soluzzjoni tan-nitrat tal-fidda b'metodi bħal elettroliżi jew tnaqqis b'aġent li jnaqqas adattat.

Cyanide - li fih Trattament tal-Ilma Mormi

L-ilma tad-dranaġġ iġġenerat matul il-proċess tal-klorinazzjoni tal-ħama tad-deheb taċ-ċjanur fih ċjanur residwu. Biex jintlaħqu l-istandards ta' rimi ambjentali, dan l-ilma mormi jeħtieġ li jiġi ttrattat. Il-klorinazzjoni alkalina hija metodu komuni għat-trattament ta 'dan it-tip ta' ilma mormi. F'ambjent alkalin (pH > 10), ossidant ibbażat fuq il-kloru jiżdied mal-ilma tad-drenaġġ. Iċ-ċjanur fl-ilma tad-drenaġġ jiġi ossidizzat għal cyanate l-ewwel u mbagħad ossidizzat aktar għal dijossidu tal-karbonju u nitroġenu mhux tossiku. Ir-reazzjoni titwettaq taħt kondizzjonijiet xierqa ta 'taħlit u ħin ta' reazzjoni biex tiġi żgurata ossidazzjoni sħiħa taċ-ċjanur.

Vantaġġi tal-Proċess ta 'Klorinazzjoni

Rata Għolja ta 'Irkupru tal-Metall

Il-proċess tal-klorinazzjoni jista 'jikseb rata għolja ta' rkupru ta 'metalli ta' valur fil-ħama tad-deheb taċ-ċjanur. Billi tikkontrolla b'mod preċiż il-kundizzjonijiet tar-reazzjoni u l-potenzjal ta 'ossidazzjoni - tnaqqis, huwa possibbli li tinħall u tirkupra b'mod selettiv id-deheb u l-fidda, filwaqt li tneħħi b'mod effettiv l-impuritajiet tal-metall bażiku. Pereżempju, fi proċessi ottimizzati tajjeb, ir-rata ta 'rkupru tad-deheb tista' tilħaq aktar minn 95%, u r-rata ta 'rkupru tal-fidda tista' wkoll tkun relattivament għolja, skont il-kompożizzjoni inizjali tal-ħama.

Qerda Effiċjenti taċ-Ċjanur

Kif imsemmi hawn fuq, il-proċess ta 'klorinazzjoni jista' effettivament jeqred iċ-ċjanur tossiku ħafna fil-ħama tad-deheb. Dan huwa ta 'sinifikat kbir għall-protezzjoni ambjentali, peress li jista' jipprevjeni r-rilaxx taċ-ċjanur fl-ambjent, u jnaqqas il-ħsara potenzjali għas-saħħa tal-bniedem u l-ambjent ekoloġiku.

Adattabilità għal Kompożizzjonijiet ta' Ħama differenti

Il-proċess tal-klorinazzjoni juri adattabilità tajba għall-ħama tad-deheb taċ-ċjanur b'kompożizzjonijiet differenti. Jekk il-ħama għandhiex kontenut għoli jew baxx ta 'deheb, fidda, u diversi metalli bażiċi, aġġustament xieraq ta' kundizzjonijiet ta 'reazzjoni bħat-tip u l-ammont ta' aġent ta 'klorinazzjoni, temperatura ta' reazzjoni, aċidità, u ossidazzjoni - potenzjal ta 'tnaqqis jista' jsir biex jinkiseb trattament effettiv.

Sfidi u Soluzzjonijiet fil-Proċess tal-Klorinazzjoni

Korrużjoni tat-Tagħmir

L-ambjent aċiduż u ossidanti fil-proċess tal-klorinazzjoni jista 'jikkawża korrużjoni severa tat-tagħmir. L-użu ta 'klorin - li jkun fihom ossidanti u midja aċiduża, speċjalment aċidu idrokloriku, jista' jissaddad il-bastimenti ta 'reazzjoni, pajpijiet, u tagħmir ieħor. Biex tiġi indirizzata din il-problema, jeħtieġ li jintgħażlu materjali reżistenti għall-korrużjoni. Pereżempju, bastimenti ta 'reazzjoni jistgħu jkunu magħmula minn materjali bħal azzar li ma jissaddadx ta' kwalità għolja, ligi tat-titanju, jew miksija b'materjali reżistenti għall-korrużjoni bħal gomma jew grafita. Spezzjoni u manutenzjoni regolari tat-tagħmir huma wkoll meħtieġa biex jinstabu u jissewwew problemi relatati mal-korrużjoni fil-ħin.

Ġenerazzjoni ta' prodotti sekondarji tossiċi

Matul il-proċess ta 'klorinazzjoni, speċjalment fit-trattament ta' sustanzi li fihom iċ-ċjanur, hemm riskju li jiġu ġġenerati prodotti sekondarji tossiċi. Per eżempju, meta ċjanur jiġi ossidizzat, jista 'jiġi prodott cyanogen chloride, li huwa tossiku. Biex issolvi din il-problema, kundizzjonijiet ta 'reazzjoni xierqa jeħtieġ li jiġu kkontrollati b'mod strett. Fil-każ ta 'ossidazzjoni taċ-ċjanur, iż-żamma ta' ambjent alkalin jista 'jipprevjeni l-formazzjoni ta' cyanogen chloride. Barra minn hekk, sistemi xierqa ta 'ventilazzjoni u trattament tal-gass għandhom jiġu installati fiż-żona tal-produzzjoni biex tiġi evitata l-akkumulazzjoni ta' gassijiet tossiċi.

Konsum Għoli ta 'Enerġija u Reaġent

Il-proċess tal-klorinazzjoni ħafna drabi jeħtieġ ċertu ammont ta 'enerġija għat-tisħin, it-taħwid u t-tħaddim tat-tagħmir. Barra minn hekk, l-użu ta 'aġenti tal-klorinazzjoni u reaġenti oħra jeħel ukoll spejjeż. Biex jitnaqqas il-konsum tal-enerġija u tar-reaġent, tista 'titwettaq l-ottimizzazzjoni tal-proċess. Pereżempju, permezz tat-titjib tal-effiċjenza tar-reazzjoni billi tottimizza l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni, tnaqqas il-ħinijiet ta 'tisħin u tħawwad bla bżonn, u ttejjeb ir-rata ta' utilizzazzjoni tar-reaġenti permezz ta 'disinn u kontroll aħjar tal-proċess.

konklużjoni

Il-proċess tal-klorinazzjoni huwa metodu promettenti għat-trattament tal-ħama tad-deheb taċ-ċjanur. Tgħaqqad l-irkupru ta 'metalli ta' valur u d-ditossifikazzjoni ta 'sustanzi li fihom iċ-ċjanur. Għalkemm hemm xi sfidi fl-applikazzjoni tiegħu, bit-titjib kontinwu tat-teknoloġija u l-adozzjoni ta 'soluzzjonijiet xierqa, il-proċess tal-klorinazzjoni jista' jkollu rwol dejjem aktar importanti fl-industrija tal-estrazzjoni tad-deheb, li jikkontribwixxi kemm għall-benefiċċji ekonomiċi kif ukoll għall-protezzjoni ambjentali.