Experimenteel onderzoek naar behandelingsmethoden voor cyanide-arme vloeistof in een goudmijn

Introductie

In de goudmijnindustrie wordt de behandeling van cyanide-arme vloeistof is van groot belang. Cyanide-arme vloeistof, zoals de oplossing na goudwinning in het cyanideringsproces, bevat verschillende verontreinigende stoffen, met name cyanideverbindingen, die ernstige milieuvervuiling kunnen veroorzaken als ze niet goed worden behandeld. Daarom is het belangrijk om efficiënte en kosteneffectieve Behandelmethoden Voor cyanide-arme vloeistof is een urgente taak. Deze blogpost richt zich op de experimentele studie van behandelingsmethoden voor cyanide-arme vloeistof in een bepaald gebied. Goudmijnmet als doel waardevolle inzichten en referenties voor de industrie te bieden.

Overzicht van methoden voor de behandeling van cyanide-arme vloeistoffen

Over het algemeen kunnen de behandelingsmethoden voor cyanide-arme vloeistoffen grofweg worden onderverdeeld in twee categorieën: zuiveringsmethoden en terugwinningsmethoden (regeneratie).

Zuiveringsmethoden

1. Alkali-chlooroxidatiemethode

• Dit is een relatief volwassen methode om cyaniden in afvalwater en wordt veel gebruikt in galvaniseerinstallaties, cokesfabrieken en goudsmelterijen. Onder pH-omstandigheden van 11-12. cyanides De metaalcomplexionen in cyanidehoudend afvalwater worden geoxideerd tot cyanaten, waarna chloor een tweede keer wordt toegevoegd om ze verder te oxideren tot Carbon Fibre dioxide, stikstof, enz.

• Voordelen: Het proces is relatief volwassen, met goede behandeleffecten en brede toepassing. Het behandelproces kan eenvoudig worden geautomatiseerd.

• NadelenCyaniden kunnen niet worden gerecycled, de verwerkingskosten zijn hoog en ijzer-cyanidecomplexen kunnen er niet mee worden verwijderd. Bovendien is er het probleem van secundaire vervuiling.

2. Zwaveldioxide - Luchtoxidatiemethode

• In een geroerde container wordt de afvalvloeistof toegevoegd en worden lucht en SO₂ (vloeistof of gas, of sulfietoplossing, of verkregen door verbranding van elementaire zwavel) ingebracht. De pH wordt geregeld op 7-10 en kalk wordt gebruikt om het zuur dat tijdens de oxidatiereactie ontstaat te neutraliseren. De reactie vereist de aanwezigheid van oplosbaar koper (als katalysator).

• Met de Inco-SO₂/lucht-oxidatiemethode kunnen alle cyaniden worden afgebroken, inclusief ijzercyaniden. IJzercyaniden kunnen worden neergeslagen en verwijderd met behulp van een aantal veilige en goedkope reagentia.

3. Waterstofperoxidemethode

• Dit proces is geschikt voor de behandeling van afvalwater met een lage concentratie cyanide. Waterstofperoxide kan cyanide in het afvalwater oxideren tot relatief zwak en gemakkelijk te hydrolyseren cyaanzuur (HCNO), dat vervolgens wordt verwijderd door verdere oxidatie en hydrolyse.

4.Ozon-oxidatiemethode

• Ozon is een sterk oxidatiemiddel. Bij gebruik voor de behandeling van cyanidehoudend afvalwater is het completer dan de alkali-chlooroxidatiemethode, met betere cyanideverwijderingseffecten. Na ozonisatie neemt het gehalte aan opgeloste zuurstof in het afvalwater toe, wat kan worden teruggevoerd naar het cyanideringssysteem voor recycling. Dit vergemakkelijkt het oplossen van goud en verbetert de efficiëntie van de gouduitloging.

• VoordelenDe bediening is eenvoudig en handig, gemakkelijk te bedienen en de productie is zeer geautomatiseerd. Ozon kan ter plaatse worden geproduceerd, wat van groot belang is voor cyanide-installaties met lastig transport, maar wel voldoende stroomvoorziening. De zuiveringsefficiëntie is hoog en er ontstaat geen secundaire vervuiling.

• Nadelen:Het energieverbruik voor de productie van ozon is hoog en de productiekosten zijn hoog, wat de brede toepassing ervan beperkt.

5. Elektrolytische oxidatiemethode

• Breng vóór elektrolyse eerst de pH van de cyanide-arme vloeistof op > 7. Voeg een kleine hoeveelheid zout toe, gebruik grafiet als anode en titaniumplaat als kathode, en gebruik een alkalische koper-zinkoplossing in water als elektrolyt. Bij gelijkstroom ontstaan ​​aan de kathode metaalachtige koper- en zinkverbindingen, en wordt er ook waterstof gegenereerd. Aan de anode wordt CN⁻ geoxideerd tot CNO⁻, CO₂, N₂ en Cl⁻ geoxideerd tot Cl₂, waarna Cl₂ in de oplossing terechtkomt om HClO te vormen.

6. Microbiële oxidatiemethode

• Deze methode maakt gebruik van de biochemische eigenschappen van micro-organismen om cyaniden, thiocyanaten en ijzercyaniden af ​​te breken, waarbij ammoniak, koolstofdioxide en sulfaten ontstaan, of cyaniden worden gehydrolyseerd tot formamide. Tegelijkertijd adsorberen bacteriën zware metaalionen, waardoor deze samen met de biofilm loskomen en worden verwijderd.

• Belangrijke functie:De temperatuur moet te allen tijde boven de 10℃ worden gehouden om een ​​redelijke verwijderingssnelheid van cyanide te behouden.

Herstel (regeneratie) methoden

1. Verzuringsmethode

• Het belangrijkste principe van deze methode is het toevoegen van zwavelzuur aan het cyanidehoudende afvalwater, het aanpassen van de pH tot ongeveer 1.5 en het omzetten van CN⁻ in HCN. Het ontsnapte HCN-gas wordt in een absorber gebracht en geabsorbeerd door een alkalische oplossing (natriumhydroxide- of calciumhydroxide-oplossing) om een ​​cyanide-oplossing van 20% tot 30% te verkrijgen, die gerecycled kan worden.

• Voordelen:Dit proces kan de terugwinning van cyaniden maximaliseren, het effectieve benuttingspercentage van cyaniden verbeteren en de productiekosten verlagen.

• Nadelen:De eenmalige investeringskosten zijn hoog, het procesverloop is complex en het is lastig om met de behandelde cyanidehoudende restvloeistof aan de lozingsnormen te voldoen.

2. Ionenuitwisselingsmethode

• Bij de behandeling van vloeistoffen met een hoog cyanidegehalte kunnen ionenwisselaarharsen worden gebruikt om het cyanidegehalte te verhogen.

3. Adsorptiemethode

• Geactiveerde koolstofadsorptie: De adsorptie van Actieve kool Het hangt voornamelijk af van de talrijke interne poriën en het grote specifieke oppervlak. Het adsorptieproces omvat fysische adsorptie en chemische adsorptie. De verwijdering van cyanide kan hoofdzakelijk op drie manieren plaatsvinden: oxidatie, hydrolyse en stripping. Het belangrijkste proces is de oxidatieve ontledingsreactie van cyaniden in cyanidehoudend afvalwater met waterstofperoxide op het oppervlak van actieve kool.

4.Oplosmiddelextractiemethode

• Oplosmiddelen worden gebruikt om waardevolle componenten en cyaniden uit een cyanide-arme vloeistof te extraheren.

5. Vloeibare membraanmethode

• Bij de behandeling van cyanidearme vloeistoffen wordt voornamelijk het olie-in-watersysteem gebruikt. Het basisprincipe is: eerst wordt het cyanidehoudende afvalwater aangezuurd om de cyanide-ionen erin om te zetten in HCN. HCN passeert het oliefasemembraan en komt in de waterfase terecht en reageert vervolgens met NaOH om NaCN te vormen.

6. Elektrodialysemethode

• Bij deze methode wordt gebruikgemaakt van een elektrisch veld om de migratie van ionen door ionenuitwisselingsmembranen aan te drijven. Op die manier worden stoffen gescheiden en teruggewonnen.

Experimenteel onderzoek naar de cyanide-arme vloeistof van een goudmijn

Achtergrond van het experiment

De cyanidearme vloeistof van een bepaalde goudmijn heeft een bijzonder hoog totaal cyanidegehalte, tot wel 13000 mg/l. Afvalwater met een dergelijke hoge cyanideconcentratie vormt een grote bedreiging voor het milieu en vereist een effectieve behandeling.

Experimentele methodes

1. H₂O₂ + ClO₂ + C-adsorptiemethode

• Bij deze methode worden eerst waterstofperoxide (H₂O₂) en chloordioxide (ClO₂) als oxidatiemiddel gebruikt om de cyaniden in de cyanide-arme vloeistof te oxideren. Vervolgens wordt adsorptie met actieve kool (C) uitgevoerd om de resterende verontreinigingen verder te verwijderen.

2. Drie-staps oxidatie (H₂O₂ + katalysator "M") + chlorering beluchting + C adsorptiemethode

• Drie-staps oxidatie: Waterstofperoxide (H₂O₂) en een specifieke katalysator "M" worden gebruikt voor oxidatie in drie fasen. Dit zorgt voor een grondigere oxidatie van verschillende cyanideverbindingen, waaronder complexe cyaniden.

• Chlorering beluchtingNa de drietrapsoxidatie vindt chloreringsbeluchting plaats. Tijdens de beluchting wordt chloor aan de vloeistof toegevoegd, wat de resterende cyanide-gerelateerde stoffen en enkele andere reduceerbare verontreinigende stoffen verder kan oxideren.

• C-adsorptie:Tot slot wordt adsorptie van actieve kool gebruikt om de resterende fijnkorrelige verontreinigende stoffen en eventuele resterende cyanidegerelateerde stoffen te adsorberen om het doel te bereiken van het zuiveren van de cyanide-arme vloeistof.

Experimentele resultaten en vergelijking

1. H₂O₂ + ClO₂ + C-adsorptiemethode

• Met deze methode werd een zekere mate van cyanideverwijdering bereikt, maar het uiteindelijke totale cyanidegehalte in de behandelde vloeistof was nog steeds relatief hoog. Hierdoor voldeed het niet aan de strenge nationale lozingsnormen.

2. Drie-staps oxidatie (H₂O₂ + katalysator "M") + chlorering beluchting + C adsorptiemethode

• Deze methode leverde bevredigendere resultaten op. Het uiteindelijke totale cyanidegehalte werd verlaagd tot 0.44 mg/l, wat voldoet aan de nationale lozingsnormen. Bovendien voldeed het gehalte aan andere zware metalen eveneens aan de relevante nationale normeisen.

• Kosteneffectiviteit: Qua kosten is het drietraps oxidatieproces met een katalysator en extra chloreringsbeluchting weliswaar complexer en vereist het gebruik van bepaalde katalysatoren en chloor, maar over het algemeen zijn de kosten relatief redelijk vergeleken met andere, te complexe of dure methoden. Het kan effectief vloeistoffen met een hoge concentratie cyanide en een lage chloorconcentratie behandelen, terwijl de kosten binnen een acceptabel bereik blijven.

Conclusie

De behandeling van cyanidearme vloeistof in goudmijnen is een complexe maar cruciale taak. Uit experimenteel onderzoek naar de cyanidearme vloeistof van een bepaalde goudmijn blijkt dat verschillende behandelingsmethoden hun eigen voor- en nadelen hebben. De drietraps oxidatiemethode (H₂O₂ + katalysator "M") + chlorering, beluchting + C-adsorptie laat relatief ideale behandelingseffecten en kosteneffectiviteit zien voor de cyanidearme vloeistof met een hoog totaal cyanidegehalte in deze goudmijn. Voortdurend onderzoek en verbetering zijn echter in de toekomst nog steeds nodig om efficiëntere, kosteneffectievere en milieuvriendelijkere behandelingsmethoden te ontwikkelen om beter te voldoen aan de eisen van milieubescherming en duurzame ontwikkeling in de goudmijnsector.