Methoden en processen voor het verwijderen van cyanide op sulfide-mineraaloppervlakken

Introductie

In de weldaad en Smelting processen van non-ferrometaalsulfide-ertsen, Cyanide wordt vaak gebruikt om de metaalwinningspercentages te verhogen. Echter, de cyanide achterblijven op het oppervlak van sulfide-ertsen heeft niet alleen een negatieve impact op de daaropvolgende processtromen, maar veroorzaakt ook ernstige milieuproblemen. Daarom is de ontwikkeling van efficiënte en milieuvriendelijke methoden voor het verwijderen van cyanide op het oppervlak van sulfide-ertsen van groot praktisch belang.

Huidige situatie en gevaren van cyanideresidu op sulfidemineraaloppervlakken

Huidige situatie

In het traditionele flotatieproces van sulfide-ertsen wordt cyanide veel gebruikt als remmer. Het kan selectief bepaalde ongewenste mineralen in sulfide-ertsen remmen, waardoor de scheiding van doelmineralen van gangue-mineralen wordt bereikt. Maar na flotatie zal een grote hoeveelheid cyanide adsorberen op het oppervlak van sulfide-ertsen. Volgens relevant onderzoek kan in sommige concentratoren het cyanidegehalte op het oppervlak van sulfide-ertsconcentraten na flotatie oplopen tot enkele honderden milligrammen per kilogram.

Gevaren

Vanuit een technologisch perspectief zal het resterende cyanide het daaropvolgende smeltproces verstoren. Bijvoorbeeld, tijdens het smelten van kopersulfide-ertsen zal cyanide complexen vormen met koper, waardoor de smeltefficiëntie van koper afneemt en het energieverbruik toeneemt. Vanuit een milieuperspectief is cyanide een zeer giftige stof. Wanneer afvalwater van slibresten dat cyanide bevat in de natuurlijke omgeving wordt geloosd, zal het waterlichamen en de bodem vervuilen, waterorganismen en omringende vegetatie in gevaar brengen en zelfs een bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid via de voedselketen.

Methoden voor het verwijderen van cyanide op sulfide-mineraaloppervlakken

Oxidatiemethode

1. Chemische oxidatiemethode

• Principe: Gebruik sterke oxidanten om cyanide te oxideren tot minder giftige of niet-giftige stoffen. Veelvoorkomende oxidanten zijn waterstofperoxide (H2O2), natriumhypochloriet (NaClO), etc. Als we waterstofperoxide als voorbeeld nemen, is de reactievergelijking: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Operatie proces: Plaats eerst de sulfide-ertspulp met cyanide in een reactietank en pas de pH-waarde van de pulp aan tot een geschikt bereik (over het algemeen is de pH-waarde voor waterstofperoxideoxidatie bij voorkeur tussen 9 - 11). Voeg vervolgens langzaam waterstofperoxideoplossing toe terwijl u roert om de oxidant volledig in contact te laten komen met de pulp en te laten reageren. De reactietijd varieert meestal van 1 - 3 uur en de specifieke tijd is afhankelijk van de cyanideconcentratie in de pulp en de eigenschappen van het erts.

• Voordelen:De reactiesnelheid is relatief hoog en het verwijderingseffect van cyanide is goed, waardoor de cyanideconcentratie tot een relatief laag niveau kan worden teruggebracht.

• NadelenOxidanten zoals waterstofperoxide zijn relatief duur en een teveel aan oxidanten kan gevolgen hebben voor de daaropvolgende verwerkings- of smeltprocessen.

Adsorptiemethode

1. Actieve kool adsorptiemethode

• Principe: Geactiveerd Carbon Fibre Het materiaal heeft een groot specifiek oppervlak en een rijke poriënstructuur, waardoor het cyanide aan het oppervlak kan adsorberen door middel van fysische en chemische adsorptie.

• Operatie proces: Toevoegen Actieve kool Voeg de actieve kool toe aan de sulfide-erts-pulp die cyanide bevat en roer grondig totdat de actieve kool volledig in contact komt met de cyanide in de pulp. De adsorptietijd bedraagt ​​doorgaans 30 minuten tot 2 uur. Scheid na de adsorptie de actieve kool van de pulp door middel van filtratie of een andere methode.

• Voordelen: De werking is eenvoudig en het heeft een goed adsorptie-effect op lage concentratie cyanide. Geactiveerde kool kan worden geregenereerd en hergebruikt.

• Nadelen:Bij cyanide met een hoge concentratie is de adsorptiecapaciteit beperkt en zal een onjuiste behandeling van de geadsorbeerde actieve kool secundaire vervuiling veroorzaken.

2. Ionenuitwisselingshars-adsorptiemethode

• Principe:Ionenuitwisselingsharsen bevatten specifieke functionele groepen die kunnen uitwisselen met de ionen in cyanide, waardoor cyanide op de hars wordt geadsorbeerd.

• Operatie proces: Laad de ionenwisselaarhars in een uitwisselingskolom en laat de sulfide-ertspulp met cyanide door de uitwisselingskolom stromen. Controleer de pulpstroomsnelheid om ervoor te zorgen dat de cyanide volledig met de hars wordt uitgewisseld. Wanneer de hars verzadigd is met adsorptie, gebruik dan een specifiek eluens om de hars te elueren en te regenereren.

• Voordelen:Het heeft een hoge adsorptieselectiviteit voor cyanide en kan een continu bedrijf bereiken.

• Nadelen:De kosten van de hars zijn hoog, het elutieproces is relatief complex en er kan cyanidehoudende elutie-afvalvloeistof worden gegenereerd.

Andere methoden

1. Zuur-base neutralisatiemethode

• Principe: Onder bepaalde omstandigheden zal cyanide hydrolysereacties ondergaan in zure of alkalische omgevingen om minder giftige of niet-giftige stoffen te genereren. Bijvoorbeeld, in een zure toestand zal cyanide reageren met waterstofionen om waterstofcyanide (HCN) te vormen, dat kan worden verwijderd door vervluchtiging; in een alkalische toestand hydrolyseert cyanide om cyanaat en andere stoffen te vormen.

• Operatie proces: Als zure hydrolyse wordt toegepast, voeg dan langzaam zure oplossingen toe, zoals verdund zwavelzuur, aan de sulfide-ertspulp die cyanide bevat, pas de pH-waarde aan tot 2 - 4. en belucht vervolgens om het gegenereerde blauwzuur te verdampen. Als alkalische hydrolyse wordt toegepast, voeg dan alkalische stoffen toe, zoals natriumhydroxide, pas de pH-waarde aan tot 10 - 12. en laat gedurende een bepaalde periode reageren (over het algemeen 2 - 4 uur).

• Voordelen:De kosten zijn relatief laag en de bediening is relatief eenvoudig.

• Nadelen:Het blauwzuur dat ontstaat bij zure hydrolyse is zeer giftig en vereist strenge beschermingsmaatregelen. De reactiesnelheid van de alkalische hydrolyse is laag en er kan na de behandeling nog steeds een kleine hoeveelheid cyanideresidu overblijven.

Processtroomontwerp voor het verwijderen van cyanide op sulfide-mineraaloppervlakken

Voorbehandelingsfase

1. Pulpaanpassing: Pas de concentratie van de sulfide-ertspulp na flotatie aan. Over het algemeen wordt de pulpconcentratie geregeld tussen 20% - 40% voor de daaropvolgende behandeling. Detecteer tegelijkertijd de initiële cyanideconcentratie in de pulp om een ​​basis te bieden voor het bepalen van de daaropvolgende procesparameters.

2. Verwijdering van onzuiverheden: Verwijder grote deeltjes onzuiverheden en sommige zwevende vaste stoffen uit de pulp door middel van filtratie, sedimentatie, enz., om te voorkomen dat ze de daaropvolgende behandelingsprocessen verstoren.

Verwijderingsfase

1. Methode selectie: Selecteer een geschikte verwijderingsmethode op basis van factoren zoals de cyanideconcentratie in de pulp, ertseigenschappen, behandelingskosten en milieubeschermingseisen. Bijvoorbeeld, voor cyanide met een hoge concentratie en gevallen waarbij kosten geen probleem zijn, is de chemische Oxidatie methode kan voorrang krijgen; voor situaties met een lage concentratie cyanide en milieubewuste situaties kan de biologische oxidatiemethode of de adsorptiemethode geschikter zijn.

2. Procesparameterregeling:: Het nemen van waterstofperoxide-oxidatie in de Chemische oxidatie Met behulp van deze methode kunt u bijvoorbeeld de hoeveelheid toegevoegde waterstofperoxide (meestal berekend op basis van de cyanideconcentratie en de reactievergelijking), de reactietemperatuur (meestal 20 - 30 ℃), de pH-waarde (9 - 11) en de roersnelheid (100 - 300 omwentelingen per minuut) en andere parameters strikt controleren om een ​​efficiënte reactie te garanderen.

Post-behandelingsfase

1. Vaste-vloeistofscheiding: Scheid de pulp na verwijdering van cyanide door middel van filtratie, centrifugatie, enz. om gezuiverde sulfide-ertsconcentraten en afvalwater met een kleine hoeveelheid cyanide te verkrijgen.

2. Afvalwaterbehandeling: Behandel het gescheiden afvalwater verder om te voldoen aan de nationale lozingsnormen. Secundaire oxidatie, adsorptie en andere methoden kunnen worden gebruikt om cyanide in het afvalwater grondig te verwijderen om veilige lozing te garanderen.

Conclusie

Er zijn verschillende methoden om cyanide op het oppervlak van sulfide-ertsen te verwijderen, en elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen. In praktische toepassingen is het noodzakelijk om factoren zoals ertseigenschappen, cyanideconcentratie, behandelingskosten en milieubeschermingseisen uitgebreid te overwegen om geschikte methoden en processtromen te selecteren. Met de steeds strengere milieubeschermingseisen en de voortdurende vooruitgang van de technologie, zal de ontwikkeling van efficiëntere, milieuvriendelijkere en goedkopere technologieën voor het verwijderen van cyanide op het oppervlak van sulfide-ertsen de belangrijkste onderzoeksrichting in de toekomst zijn. Door continue procesoptimalisatie wordt verwacht dat er nul-uitstoot van cyanide in de veredelings- en smeltprocessen van sulfide-ertsen zal worden bereikt en de duurzame ontwikkeling van de non-ferrometaalindustrie zal worden bevorderd.