Metodi għat-trattament ta' fdalijiet taċ-ċjanur bil-perossidu tal-idroġenu

introduzzjoni

It-tailings taċ-ċjanur huma prodotti sekondarji ġġenerati fit-tħaffir tad-deheb u f'industriji oħra li jużaw ċjanur fil-proċess ta' estrazzjoni. Minħabba l-preżenza ta' komposti tossiċi taċ-ċjanur, Tailings taċ-ċjanur joħolqu theddida serja għall-ambjent. It-trattament bil-perossidu tal-idroġenu huwa metodu effettiv biex jiġu indirizzati dawn it-tailings. Dan l-artikolu se jesplora dan il-metodu ta' trattament fid-dettall.

Prinċipju tat-Trattament tal-Perossidu tal-Idroġenu

Il-perossidu tal-idroġenu (H₂O₂) huwa aġent ossidanti qawwi. Meta jiġu ttrattati t-tailings taċ-ċjanur, il-prinċipju bażiku huwa li Hydrogen peroxide jirreaġixxi ma' komposti taċ-ċjanur f'ambjent alkalin (ġeneralment b'pH ta' 10 - 11). Katalizzat minn sustanzi (ġeneralment joni tar-ram, Cu²⁺), iseħħu r-reazzjonijiet li ġejjin:

Iċ-ċjanur (CN⁻) jiġi ossidizzat għal ċjanat (CNO⁻). Ir-reazzjoni tista' tiġi espressa sempliċement bħala:

2CN⁻ + 5H₂O₂ + 2OH⁻ → 2CNO⁻ + 6H₂O

Taħt kundizzjonijiet speċifiċi, iċ-ċjanat jista' jirreaġixxi aktar u jiddekomponi f'sustanzi inqas ta' ħsara, bħall-ammonja (NH₃), id-dijossidu tal-karbonju (CO₂), u n-nitroġenu (N₂).

CNO⁻ + 2H₂O → NH₃ + HCO₃⁻

Sussegwentement, l-ammonja tista' tiġi ossidizzata jew volatilizzata aktar taħt kundizzjonijiet ambjentali xierqa.

Passi tat-Trattament

Preparazzjoni tat-Taħlita tat-TailingsL-ewwel, it-tailings taċ-ċjanur jeħtieġ li jsiru taħlita. Dan ġeneralment isir billi jiżdied l-ilma mat-tailings u jitħalltu sew f'kontenitur adattat (bħal tank tat-taħlit fuq skala kbira). Il-konsistenza tat-taħlita tiġi aġġustata biex tiżgura kuntatt tajjeb bejn il-perossidu tal-idroġenu u l-partiċelli li fihom iċ-ċjanur.

Aġġustament tal-pHIl-pH tat-taħlita tat-tailings taċ-ċjanur huwa aġġustat għall-medda alkalina xierqa, tipikament pH 10 - 11. Dan il-pass huwa kruċjali għaliex ir-reazzjoni ta' ossidazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu maċ-ċjanur tiddependi ħafna fuq il-valur tal-pH. Il-ġir (Ca(OH)₂) jew l-idrossidu tas-sodju (NaOH) jintużaw komunement biex iżidu l-pH.

Żieda tal-KatalistiKatalisti bbażati fuq ir-ram, bħas-sulfat tar-ram (CuSO₄), jiżdiedu mat-taħlita. Il-joni tar-ram jistgħu jikkatalizzaw ir-reazzjoni bejn il-perossidu tal-idroġenu u ċ-ċjanur, u b'hekk jaċċelleraw b'mod sinifikanti r-rata tar-reazzjoni. Il-konċentrazzjoni tal-joni tar-ram fit-taħlita ġeneralment tiġi kkontrollata għal madwar 50 mg/L. Madankollu, jekk it-tailings diġà fihom biżżejjed ram jew sustanzi katalitiċi oħra, iż-żieda addizzjonali ta' katalist tista' ma tkunx meħtieġa.

Żieda tal-Perossidu tal-IdroġenuImbagħad, il-perossidu tal-idroġenu jiżdied mat-taħlita. L-ammont ta' perossidu tal-idroġenu miżjud jiddependi fuq il-konċentrazzjoni taċ-ċjanur fit-tailings. Il-proporzjon molari tal-perossidu tal-idroġenu maċ-ċjanur ġeneralment ikun fil-medda ta' 3:1 - 8:1. Pereżempju, jekk il-kontenut taċ-ċjanur fit-tailings huwa għoli, ikun meħtieġ proporzjon ogħla ta' perossidu tal-idroġenu. Il-perossidu tal-idroġenu għandu jiżdied bil-mod waqt li jitħawwad kontinwament biex tiġi żgurata distribuzzjoni uniformi u reazzjoni sħiħa.

Reazzjoni u TaħwidIt-taħlita likwida titħawwad kontinwament matul ir-reazzjoni biex jiġi żgurat kuntatt suffiċjenti bejn ir-reattanti. Il-ħin tar-reazzjoni jvarja skont il-konċentrazzjoni inizjali taċ-ċjanur u l-objettivi tat-trattament, ġeneralment mhux inqas minn siegħa jew sagħtejn. Matul dan il-perjodu, il-perossidu tal-idroġenu jossidizza ċ-ċjanur fi prodotti inqas ta' ħsara.

Solidu - Separazzjoni LikwidaWara li r-reazzjoni tkun kompluta, issir separazzjoni solidu-likwidu fuq it-taħlita trattata. Dan jista' jinkiseb permezz ta' metodi bħas-sedimentazzjoni f'sustanza li tgħaqqad segwita minn filtrazzjoni bl-użu ta' pressa tal-filtru. Is-solidu separat (jiġifieri, it-tailings trattati) jista' jintrema b'mod sikur, pereżempju, jinħażen f'għadira tat-tailings miksija sew u mmonitorjata. Il-filtrat, b'konċentrazzjonijiet imnaqqsa ta' ċjanur u sustanzi oħra, jista' jiġi ttrattat aktar jew użat mill-ġdid fil-proċess tal-produzzjoni jekk il-kundizzjonijiet jippermettu.

Fatturi li Jaffettwaw l-Effiċjenza tat-Trattament

Konċentrazzjoni tal-Perossidu tal-IdroġenuIktar ma tkun għolja l-konċentrazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu miżjuda, aħjar ikun l-effett tal-ossidazzjoni fuq iċ-ċjanur. Madankollu, l-użu eċċessiv tal-perossidu tal-idroġenu mhux biss iżid l-ispejjeż iżda jista' wkoll iqanqal reazzjonijiet sekondarji u problemi ambjentali potenzjali.

Valur tal-pHKif imsemmi hawn fuq, il-valur tal-pH tas-sistema ta' reazzjoni għandu impatt sinifikanti fuq ir-rata u l-effiċjenza tar-reazzjoni. Devjazzjonijiet mill-medda ottimali tal-pH ta' 10 - 11 se jnaqqsu r-reazzjoni ta' ossidazzjoni taċ-ċjanur mill-perossidu tal-idroġenu.

Konċentrazzjoni tal-katalistIl-konċentrazzjoni tal-katalist ibbażat fuq ir-ram taffettwa r-rata tar-reazzjoni. Jekk il-konċentrazzjoni tal-katalist tkun baxxa wisq, ir-reazzjoni tista' tkun bil-mod ħafna; jekk tkun għolja wisq, tista' tikkawża reazzjonijiet kimiċi kumplessi oħra u żżid ukoll l-ispejjeż.

Ħin ta 'ReazzjoniHuwa meħtieġ ħin ta' reazzjoni suffiċjenti biex tiġi żgurata l-ossidazzjoni kompleta taċ-ċjanur kemm jista' jkun. Ħin ta' reazzjoni insuffiċjenti jirriżulta f'ċjanur residwu fit-tailings ittrattati.

Konċentrazzjoni Inizjali taċ-ĊjanurIktar ma tkun għolja l-konċentrazzjoni inizjali taċ-ċjanur fit-tailings, iktar ikun diffiċli li jinkiseb trattament komplut, u jistgħu jkunu meħtieġa aktar perossidu tal-idroġenu u ħinijiet ta' reazzjoni itwal.

Vantaġġi tat-Trattament tal-Perossidu tal-Idroġenu

Effiċjenza Għolja ta' OssidazzjoniIl-perossidu tal-idroġenu jista' jossida b'mod effettiv diversi forom ta' ċjanur, inkluż ċjanur ħieles u xi kumplessi tal-metall - ċjanur, u b'hekk inaqqas b'mod sinifikanti t-tossiċità tat-tailings taċ-ċjanur.

Proċess Relattivament SempliċiMeta mqabbel ma' xi metodi oħra ta' trattament biċ-ċjanur (bħal preċipitazzjoni kimika kumplessa jew metodi ta' trattament bijoloġiku), il-proċess ta' trattament bil-perossidu tal-idroġenu huwa relattivament intuwittiv u faċli biex jitħaddem.

Riskju Baxx ta' Tniġġis SekondarjuIl-prodotti sekondarji tar-reazzjoni tal-ossidazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu huma inqas ta' ħsara. Il-prodott intermedju ċjanat jista' jiġi dekompost aktar f'sustanzi mhux tossiċi, u l-perossidu tal-idroġenu nnifsu jiddekomponi f'ilma u ossiġnu, u b'hekk jimminimizza r-riskju ta' tniġġis sekondarju.

Applikabilità WiesgħaDan il-metodu huwa applikabbli kemm għal operazzjonijiet tal-minjieri fuq skala żgħira kif ukoll għal impjanti industrijali fuq skala kbira, u b'hekk huwa għażla versatili għat-trattament tailings taċ-ċjanur.

Studji

Kumpanija tal-Minjieri tad-DehebKumpanija tal-minjieri tad-deheb li tinsab fi [post speċifiku] kellha ammont kbir ta' tailings taċ-ċjanur b'konċentrazzjoni għolja ta' ċjanur. Huma adottaw il-metodu ta' trattament tal-perossidu tal-idroġenu. Billi ottimizzaw il-parametri tal-proċess, inkluż l-aġġustament tal-pH għal 10.5, iż-żieda ta' sulfat tar-ram f'konċentrazzjoni ta' 50 mg/L bħala katalist, l-użu ta' proporzjon molari ta' perossidu tal-idroġenu għal ċjanur ta' 5:1, u wettqu reazzjoni ta' 1.5 sigħat, huma rnexxielhom inaqqsu l-konċentrazzjoni taċ-ċjanur fit-tailings għal livelli ferm taħt l-istandards regolatorji. It-tailings ittrattati nħażnu b'mod sigur fl-għadira tat-tailings, u l-filtrat reġa' ntuża fil-proċess tal-minjieri, u b'hekk tnaqqas il-konsum tal-ilma.

Operazzjoni tal-Minjieri fuq Skala ŻgħiraOperazzjoni żgħira tal-minjieri tad-deheb f'żona remota ffaċċjat ukoll il-problema ta' tailings li fihom iċ-ċjanur. Minħabba r-riżorsi limitati, meta wieħed iqis is-sempliċità operattiva tiegħu, għażlu l-metodu ta' trattament bil-perossidu tal-idroġenu. Billi kkontrollaw bir-reqqa l-ammont ta' perossidu tal-idroġenu miżjud skont il-kontenut stmat taċ-ċjanur fit-tailings, aġġustaw il-pH bil-ġir disponibbli lokalment, u użaw ħawwad mekkaniku sempliċi għat-taħlit, irnexxielhom inaqqsu t-tossiċità taċ-ċjanur tat-tailings. Għalkemm l-iskala tat-trattament kienet żgħira, kienet biżżejjed biex tissodisfa r-rekwiżiti ambjentali lokali għar-rimi tat-tailings, u b'hekk tipproteġi l-ambjent tal-madwar minn tniġġis potenzjali miċ-ċjanur.

Prekawzjonijiet

Immaniġġjar Sikur tal-Perossidu tal-IdroġenuIl-perossidu tal-idroġenu huwa aġent ossidanti qawwi u jista' jkun estremament perikoluż jekk ma jiġix immaniġġjat kif suppost. Il-ħaddiema involuti fil-proċess tat-trattament għandhom jilbsu tagħmir protettiv personali xieraq, bħal ingwanti, nuċċalijiet protettivi, u ħwejjeġ protettivi. Il-ħażna tal-perossidu tal-idroġenu għandha wkoll tikkonforma strettament mar-regolamenti tas-sigurtà biex tevita dekompożizzjoni aċċidentali jew kuntatt ma' sustanzi fjammabbli.

Monitoraġġ preċiżMonitoraġġ kontinwu tal-proċess ta' reazzjoni huwa essenzjali. Dan jinkludi l-monitoraġġ tal-valur tal-pH tat-taħlita waqt ir-reazzjoni, il-konċentrazzjonijiet tal-perossidu tal-idroġenu u ċ-ċjanur, kif ukoll it-temperatura tar-reazzjoni. Għandhom isiru teħid ta' kampjuni u analiżi regolari biex jiġi żgurat li l-proċess ta' trattament jipproċedi kif mistenni u biex isiru aġġustamenti f'waqthom jekk ikun meħtieġ.

Rimi ta' Fdalijiet TrattatiAnke wara t-trattament, it-tailings solidi għandhom jinħażnu f'għadira regolari tat-tailings li tissodisfa l-istandards ambjentali. L-għadira tat-tailings għandha jkollha struttura ta' inforra xierqa biex tipprevjeni t-tnixxija ta' sustanzi residwi ta' ħsara fil-ħamrija u fl-ilma ta' taħt l-art.

Valutazzjoni tal-Impatt AmbjentaliQabel ma jiġi implimentat il-metodu ta' trattament bil-perossidu tal-idroġenu, għandha titwettaq valutazzjoni komprensiva tal-impatt ambjentali biex jiġu evalwati l-impatti potenzjali tiegħu fuq il-kwalità tal-arja, tal-ilma u tal-ħamrija, kif ukoll fuq l-ekosistema tal-madwar. Din il-valutazzjoni tgħin biex jiġi ottimizzat il-proċess ta' trattament u tiżgura konformità mar-regolamenti ambjentali.

Bħala konklużjoni, il-metodu ta' trattament bil-perossidu tal-idroġenu jipprovdi soluzzjoni vijabbli u effettiva għat-trattament tat-tailings taċ-ċjanur. Billi nifhmu l-prinċipju tiegħu, insegwu l-passi korretti tat-trattament, nikkunsidraw il-fatturi li jinfluwenzaw, u nieħdu l-prekawzjonijiet meħtieġa, dan il-metodu jista' jnaqqas b'mod sinifikanti r-riskji ambjentali li jippreżentaw it-tailings taċ-ċjanur, u b'hekk jikkontribwixxi għall-iżvilupp sostenibbli tal-industrija tal-minjieri u l-protezzjoni ambjentali.