Eksperimentell studie av behandlingsmetoder for cyanidfattig væske i en gullgruve

Introduksjon

I gullgruveindustrien, behandlingen av cyanid-fattig væske er av stor betydning. Cyanidfattig væske, slik som løsningen etter gullutvinning i cyanideringsprosessen, inneholder forskjellige forurensende stoffer, spesielt cyanidforbindelser, som kan forårsake alvorlig miljøforurensning hvis de ikke behandles riktig. Derfor er det viktig å utvikle effektive og kostnadseffektive Behandlingsmetoder for cyanidfattig væske er en presserende oppgave. Dette blogginnlegget fokuserer på eksperimentell studie av behandlingsmetoder for cyanidfattig væske i en viss Gullgruve, med mål om å gi verdifull innsikt og referanser for bransjen.

Oversikt over cyanidfattige væskebehandlingsmetoder

Generelt kan behandlingsmetodene for cyanidfattig væske grovt sett deles inn i to kategorier: rensemetoder og gjenvinningsmetoder (regenerering).

Rensemetoder

1. Alkali-kloroksidasjonsmetode

• Dette er en relativt moden metode for å ødelegge cyanider i avløpsvann og er mye brukt i galvaniseringsanlegg, koksverk og gullsmelteverk. Under pH 11–12. cyanider og metallkompleksioner i cyanidholdig avløpsvann oksideres til cyanater, og deretter tilsettes klor en gang til for å oksidere dem til Carbon dioksid, nitrogen, osv.

• FordelerProsessen er relativt moden, med gode behandlingseffekter og bred anvendelse. Behandlingsprosessen kan enkelt automatiseres.

• UlemperCyanider kan ikke resirkuleres, behandlingskostnadene er høye, og det kan ikke fjerne jern-cyanid-komplekser. Det er også problemet med sekundær forurensning.

2. Svoveldioksid - luftoksidasjonsmetode

• I en omrørt beholder tilsettes avløpsvæsken, og luft og SO₂ (væske eller gass, eller sulfittløsning, eller oppnådd ved forbrenning av elementært svovel) tilsettes. pH-verdien kontrolleres til 7–10, og kalk brukes til å nøytralisere syren som genereres under oksidasjonsreaksjonen. Reaksjonen krever tilstedeværelse av løselig kobber (som katalysator).

• Inco-SO₂/luft-oksidasjonsmetoden kan dekomponere alle cyanider, inkludert jerncyanider, og jerncyanider kan utfelles og fjernes ved hjelp av noen trygge og rimelige reagenser.

3. Hydrogenperoksidmetode

• Denne prosessen er egnet for behandling av cyanidholdig avløpsvann med lav konsentrasjon. Hydrogenperoksid kan oksidere cyanid i avgangsmasser til relativt svak og lett hydrolyserbar cyansyre (HCNO), som deretter fjernes ved ytterligere oksidasjon og hydrolyse.

4. Ozonoksidasjonsmetode

• Ozon er et sterkt oksidasjonsmiddel. Når det brukes til å behandle cyanidholdig avløpsvann, er det mer komplett enn alkali-klor-oksidasjonsmetoden, med bedre cyanidfjerningseffekter. Etter ozonering øker mengden oppløst oksygen i avløpsvannsløsningen, som kan returneres til cyanideringssystemet for resirkulering, noe som letter oppløsningen av gull og forbedrer gullutvaskingseffektiviteten.

• FordelerDriften er enkel og praktisk, lett å kontrollere, og graden av produksjonsautomatisering er høy. Ozon kan produseres på stedet, noe som er av stor betydning for cyanideringsanlegg med upraktisk transport, men tilstrekkelig strømforsyning. Renseeffektiviteten er høy, og det genereres ingen sekundær forurensning.

• UlemperStrømforbruket for å produsere ozon er stort, og produksjonskostnadene er høye, noe som begrenser den brede anvendelsen.

5. Elektrolytisk oksidasjonsmetode

• Før elektrolyse, juster først pH-verdien til den cyanidfattige væsken til >7. Tilsett en liten mengde salt, bruk grafitt som anode og titanplate som katode, og bruk en alkalisk kobber-sink-vannløsning som elektrolytt. Når likestrøm passerer, produseres metallisk kobber og sink ved katoden, og det genereres også hydrogen. Ved anoden oksideres CN⁻ til CNO⁻, CO₂, N₂, og Cl⁻ oksideres til Cl₂, og Cl₂ går inn i løsningen for å generere HClO.

6. Mikrobiell oksidasjonsmetode

• Denne metoden bruker de biokjemiske egenskapene til mikroorganismer til å dekomponere cyanider, tiocyanater og jerncyanider, og generere ammoniakk, karbondioksid og sulfater, eller hydrolysere cyanider til formamid. Samtidig absorberer bakterier tungmetallioner, noe som får dem til å falle av med biofilmen og fjernes.

• Viktig funksjonTemperaturen må holdes over 10 ℃ til enhver tid for å opprettholde en rimelig cyanidfjerningshastighet.

Gjenopprettingsmetoder (regenereringsmetoder)

1. Syrningsmetode

• Hovedprinsippet for denne metoden er å tilsette svovelsyre til det cyanidholdige avløpsvannet, justere pH-verdien til omtrent 1.5 og omdanne CN⁻ til HCN. Den unnslippede HCN-gassen føres inn i en absorber og absorberes av en alkalisk løsning (natriumhydroksid- eller kalsiumhydroksidløsning) for å oppnå en cyanidløsning på 20 %–30 %, som kan resirkuleres.

• FordelerDenne prosessen kan maksimere utvinningen av cyanider, forbedre den effektive utnyttelsesgraden av cyanider og redusere produksjonskostnadene.

• UlemperEngangsinvesteringskostnaden er stor, prosessflyten er kompleks, og det er vanskelig for den behandlede cyanidholdige restvæsken å oppfylle utslippsstandardene.

2. Ionbyttermetode

• Ved behandling av cyanidfattig væske kan ionebytterharpikser brukes til å anrike cyanider.

3. Adsorpsjonsmetode

• Adsorpsjon av aktivt karbonAdsorpsjonen av Aktivert karbon avhenger hovedsakelig av de mange indre porene og det store spesifikke overflatearealet. Adsorpsjonsprosessen inkluderer fysisk adsorpsjon og kjemisk adsorpsjon. Fjerning av cyanid skjer hovedsakelig på tre måter: oksidasjon, hydrolyse og stripping. Hovedprosessen er den oksidative nedbrytningsreaksjonen av cyanider i cyanidholdig avløpsvann med hydrogenperoksid på overflaten av aktivt karbon.

4. Løsemiddelekstraksjonsmetode

• Løsemidler brukes til å utvinne verdifulle komponenter og cyanider fra cyanidfattig væske.

5. Flytende membranmetode

• Ved behandling av cyanidfattig væske brukes hovedsakelig olje-i-vann-systemet. Grunnprinsippet er: først surgjøres det cyanidholdige avløpsvannet for å omdanne cyanidionene i det til HCN. HCN passerer gjennom oljefasens væskemembran inn i den indre vannfasen og reagerer deretter med NaOH for å generere NaCN.

6. Elektrodialysemetode

• Denne metoden bruker et elektrisk felt for å drive migrasjonen av ioner gjennom ionebyttermembraner for å oppnå separasjon og gjenvinning av stoffer.

Eksperimentell studie av en gullgruves cyanidfattige væske

Bakgrunn for eksperimentet

Den cyanidfattige væsken fra en viss gullgruve har et spesielt høyt totalt cyanidinnhold, som når opp til 13000 XNUMX mg/L. Slikt cyanidholdig avløpsvann med høy konsentrasjon utgjør en stor trussel for miljøet og krever effektiv behandling.

Eksperimentelle metoder

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorpsjonsmetode

• I denne metoden brukes først hydrogenperoksid (H₂O₂) og klordioksid (ClO₂) som oksidasjonsmidler for å oksidere cyanidene i den cyanidfattige væsken. Deretter utføres adsorpsjon av aktivt karbon (C) for å fjerne de gjenværende forurensningene ytterligere.

2. Tretrinns oksidasjon (H₂O₂ + katalysator «M») + klorering, lufting + C-adsorpsjonsmetode

• Tretrinns oksidasjonHydrogenperoksid (H₂O₂) og en spesifikk katalysator «M» brukes til tretrinns oksidasjon. Dette er for å sikre en grundigere oksidasjon av ulike cyanidforbindelser, inkludert komplekse cyanider.

• Klorering LuftingEtter tretrinnsoksidasjonen utføres kloreringslufting. Klor tilføres væsken under luftingen, noe som kan oksidere de gjenværende cyanidrelaterte stoffene og noen andre reduserbare forurensninger ytterligere.

• C-adsorpsjonTil slutt brukes adsorpsjon av aktivt karbon til å adsorbere de gjenværende finkornede forurensningene og eventuelle gjenværende cyanidrelaterte stoffer for å oppnå målet om å rense den cyanidfattige væsken.

Eksperimentelle resultater og sammenligning

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorpsjonsmetode

• Denne metoden oppnådde en viss grad av cyanidfjerning, men det endelige totale cyanidinnholdet i den behandlede væsken var fortsatt relativt høyt og oppfylte ikke de strenge nasjonale utslippsstandardene.

2. Tretrinns oksidasjon (H₂O₂ + katalysator «M») + klorering, lufting + C-adsorpsjonsmetode

• Denne metoden viste mer tilfredsstillende resultater. Det endelige totale cyanidinnholdet ble redusert til 0.44 mg/L, noe som oppfyller de nasjonale utslippsstandardene. I tillegg oppfylte innholdet av andre tungmetaller også de relevante nasjonale standardkravene.

• Kostnad - EffektivitetKostnadsmessig, selv om tretrinns oksidasjonsprosessen med katalysator og ekstra kloreringslufting krever mer komplekse operasjoner og bruk av visse katalysatorer og klor, er kostnadene generelt sett relativt rimelige sammenlignet med noen andre altfor komplekse eller dyre metoder. Den kan effektivt behandle væske med høy cyanidkonsentrasjon og dårlig konsentrasjon, samtidig som kostnadene kontrolleres innenfor et akseptabelt område.

Konklusjon

Behandling av cyanidfattig væske i gullgruver er en kompleks, men avgjørende oppgave. Gjennom eksperimentelle studier av cyanidfattig væske fra en bestemt gullgruve, kan man se at ulike behandlingsmetoder har sine egne fordeler og ulemper. Tretrinns oksidasjonsmetoden (H₂O₂ + katalysator "M") + klorering, lufting + C-adsorpsjon viser relativt ideelle behandlingseffekter og kostnadseffektivitet for den cyanidfattige væsken med høyt totalt cyanidinnhold i denne gullgruven. Imidlertid er det fortsatt behov for kontinuerlig forskning og forbedring i fremtiden for å utvikle mer effektive, kostnadseffektive og miljøvennlige behandlingsmetoder for bedre å oppfylle kravene til miljøvern og bærekraftig utvikling i gullgruveindustrien.