Metody i procesy usuwania cyjanku z powierzchni minerałów siarczkowych

Wprowadzenie

W wzbogacaniu i Wytapianie przerób rud siarczkowych metali nieżelaznych, Cyjanek jest często stosowany w celu zwiększenia wskaźników odzysku metali. Jednakże, cyjanek Pozostawanie na powierzchni rud siarczkowych nie tylko ma negatywny wpływ na późniejsze przepływy procesowe, ale również powoduje poważne problemy środowiskowe. Dlatego też opracowanie wydajnych i przyjaznych dla środowiska metod usuwania cyjanku z powierzchni rud siarczkowych ma duże znaczenie praktyczne.

Aktualna sytuacja i zagrożenia związane z pozostałościami cyjanku na powierzchniach minerałów siarczkowych

Obecna sytuacja

W tradycyjnym procesie flotacji rud siarczkowych cyjanek jest szeroko stosowany jako inhibitor. Może on selektywnie hamować pewne niepożądane minerały w rudach siarczkowych, dzięki czemu możliwe jest oddzielenie minerałów docelowych od minerałów gangowych. Jednak po flotacji duża ilość cyjanku zostanie zaadsorbowana na powierzchni rud siarczkowych. Zgodnie z odpowiednimi badaniami, w niektórych koncentratorach zawartość cyjanku na powierzchni koncentratów rud siarczkowych po flotacji może wynosić nawet kilkaset miligramów na kilogram.

Zagrożenia

Z technologicznego punktu widzenia pozostały cyjanek będzie zakłócał późniejszy proces wytopu. Na przykład podczas wytopu rud siarczku miedzi cyjanek utworzy kompleksy z miedzią, zmniejszając wydajność wytopu miedzi i zwiększając zużycie energii. Z perspektywy środowiskowej cyjanek jest substancją wysoce toksyczną. Gdy ścieki odpadowe zawierające cyjanek zostaną zrzucone do środowiska naturalnego, zanieczyszczą zbiorniki wodne i glebę, zagrożą organizmom wodnym i otaczającej roślinności, a nawet staną się zagrożeniem dla zdrowia ludzi poprzez łańcuch pokarmowy.

Metody usuwania cyjanku z powierzchni minerałów siarczkowych

Metoda utleniania

1.Metoda utleniania chemicznego

• Zasada: Użyj silnych utleniaczy, aby utlenić cyjanek do mniej toksycznych lub nietoksycznych substancji. Typowe utleniacze obejmują nadtlenek wodoru (H2O2), podchloryn sodu (NaClO) itp. Biorąc nadtlenek wodoru jako przykład, jego równanie reakcji wygląda następująco: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Proces operacyjny: Najpierw umieść pulpę rudy siarczkowej zawierającą cyjanek w zbiorniku reakcyjnym i dostosuj wartość pH pulpy do odpowiedniego zakresu (zwykle w przypadku utleniania nadtlenkiem wodoru wartość pH wynosi najlepiej od 9 do 11). Następnie powoli dodawaj roztwór nadtlenku wodoru, mieszając, aby utleniacz w pełni zetknął się z pulpą i zareagował z nią. Czas reakcji zwykle wynosi od 1 do 3 godzin, a konkretny czas zależy od stężenia cyjanku w pulpie i właściwości rudy.

• Zalety:Szybkość reakcji jest stosunkowo duża, a efekt usuwania cyjanku jest dobry, co może obniżyć stężenie cyjanku do stosunkowo niskiego poziomu.

• Niedogodności:Utleniacze, takie jak nadtlenek wodoru, są stosunkowo kosztowne, a nadmierna ilość utleniaczy może mieć wpływ na późniejsze procesy wzbogacania lub wytapiania.

Metoda adsorpcji

1.Metoda adsorpcji węgla aktywnego

• ZasadaWęgiel aktywny charakteryzuje się dużą powierzchnią właściwą i bogatą strukturą porów, co umożliwia adsorpcję cyjanku na swojej powierzchni poprzez adsorpcję fizyczną i chemiczną.

• Proces operacyjny: Dodaj węgiel aktywowany do pulpy rudy siarczkowej zawierającej cyjanek i dokładnie wymieszaj, aby węgiel aktywowany w pełni zetknął się z cyjankiem w pulpie. Czas adsorpcji wynosi zazwyczaj od 30 minut do 2 godzin. Po adsorpcji oddziel węgiel aktywowany od pulpy za pomocą filtracji lub innymi sposobami.

• Zalety:Operacja jest prosta i ma dobry efekt adsorpcji na cyjanku o niskim stężeniu. Węgiel aktywowany można regenerować i ponownie wykorzystywać.

• Niedogodności:W przypadku wysokiego stężenia cyjanku zdolność adsorpcji jest ograniczona, a niewłaściwe przetwarzanie zaadsorbowanego węgla aktywnego będzie przyczyną wtórnego zanieczyszczenia.

2.Metoda adsorpcji żywicy jonowymiennej

• ZasadaŻywice jonowymienne zawierają specyficzne grupy funkcyjne, które mogą wymieniać się z jonami cyjanku, adsorbując w ten sposób cyjanek na żywicy.

• Proces operacyjny: Załaduj żywicę jonowymienną do kolumny wymiany i spraw, aby pulpa rudy siarczkowej zawierająca cyjanek przeszła przez kolumnę wymiany. Kontroluj szybkość przepływu pulpy, aby upewnić się, że cyjanek zostanie całkowicie wymieniony z żywicą. Gdy żywica zostanie nasycona adsorpcją, użyj określonego eluentu do elucji i regeneracji żywicy.

• Zalety:Wykazuje wysoką selektywność adsorpcji cyjanku i może pracować w trybie ciągłym.

• Niedogodności:Koszt żywicy jest wysoki, proces elucji jest stosunkowo skomplikowany, a w wyniku elucji może powstawać ciecz odpadowa zawierająca cyjanek.

Inne metody

1.Metoda neutralizacji kwasowo-zasadowej

• Zasada: W pewnych warunkach cyjanek ulega reakcjom hydrolizy w środowisku kwaśnym lub zasadowym, aby wytworzyć mniej toksyczne lub nietoksyczne substancje. Na przykład w środowisku kwaśnym cyjanek reaguje z jonami wodoru, tworząc kwas pruski (HCN), który można usunąć przez odparowanie; w środowisku zasadowym cyjanek hydrolizuje, tworząc cyjanian i inne substancje.

• Proces operacyjny: Jeśli stosowana jest hydroliza kwasowa, powoli dodawaj roztwory kwaśne, takie jak rozcieńczony kwas siarkowy, do pulpy rudy siarczkowej zawierającej cyjanek, dostosuj wartość pH do 2 - 4, a następnie napowietrz, aby odparować wytworzony kwas pruski. Jeśli stosowana jest hydroliza alkaliczna, dodaj substancje alkaliczne, takie jak wodorotlenek sodu, dostosuj wartość pH do 10 - 12 i reaguj przez określony czas (zwykle 2 - 4 godziny).

• ZaletyKoszt jest stosunkowo niski, a obsługa stosunkowo prosta.

• Niedogodności:Kwas cyjanowodorowy powstający w procesie hydrolizy kwasowej jest wysoce toksyczny i wymaga stosowania ścisłych środków ochronnych. Szybkość reakcji hydrolizy zasadowej jest niska, a po obróbce może nadal utrzymywać się niewielka ilość pozostałości cyjanku.

Projekt przepływu procesu usuwania cyjanku z powierzchni minerałów siarczkowych

Etap wstępnego przetwarzania

1. Regulacja miazgi: Dostosuj stężenie pulpy rudy siarczkowej po flotacji. Zazwyczaj stężenie pulpy jest kontrolowane w zakresie 20% - 40% w celu późniejszej obróbki. Jednocześnie wykryj początkowe stężenie cyjanku w pulpie, aby zapewnić podstawę do określenia późniejszych parametrów procesu.

2. Usuwanie zanieczyszczeń:Usuwanie dużych cząstek zanieczyszczeń i niektórych zawiesin z pulpy poprzez filtrację, sedymentację itp., aby zapobiec ich zakłócaniu późniejszych procesów obróbki.

Etap usuwania

1. Wybór metody: Wybierz odpowiednią metodę usuwania zgodnie z czynnikami takimi jak stężenie cyjanku w pulpie, właściwości rudy, koszt obróbki i wymogi ochrony środowiska. Na przykład w przypadku cyjanku o wysokim stężeniu i przypadków, w których koszt nie jest problemem, chemikalia Metoda utleniania można nadać priorytet; w przypadkach, gdy występuje niskie stężenie cyjanku i gdy ważne jest środowisko, bardziej odpowiednia może być metoda utleniania biologicznego lub metoda adsorpcji.

2. Kontrola parametrów procesu:Używanie utleniania nadtlenkiem wodoru w Utlenianie chemiczne Na przykład, stosując tę ​​metodę, należy ściśle kontrolować ilość dodawanego nadtlenku wodoru (zwykle obliczaną na podstawie stężenia cyjanku i równania reakcji), temperaturę reakcji (zwykle 20 - 30℃), wartość pH (9 - 11) i prędkość mieszania (100 - 300 obrotów na minutę) oraz inne parametry, aby zapewnić skuteczną reakcję.

Etap po leczeniu

1. Separacja ciała stałego od cieczy:Oddzielenie miazgi po usunięciu cyjanku poprzez filtrację, wirowanie itp. w celu uzyskania oczyszczonych koncentratów rudy siarczkowej i ścieków zawierających niewielką ilość cyjanku.

2. Oczyszczanie ścieków:Dalsze oczyszczanie oddzielonych ścieków w celu spełnienia krajowych norm zrzutu. Wtórne utlenianie, adsorpcja i inne metody mogą być stosowane w celu głębokiego usunięcia cyjanku ze ścieków, aby zapewnić bezpieczne odprowadzanie.

Podsumowanie

Istnieją różne metody usuwania cyjanku z powierzchni rud siarczkowych, a każda z nich ma swoje zalety i wady. W zastosowaniach praktycznych konieczne jest kompleksowe rozważenie takich czynników, jak właściwości rudy, stężenie cyjanku, koszt obróbki i wymagania ochrony środowiska, aby wybrać odpowiednie metody i przepływy procesów. Wraz ze wzrastającymi wymaganiami ochrony środowiska i ciągłym postępem technologii, opracowanie bardziej wydajnych, przyjaznych dla środowiska i niedrogich technologii usuwania cyjanku z powierzchni rud siarczkowych będzie kluczowym kierunkiem badań w przyszłości. Poprzez ciągłą optymalizację procesów oczekuje się osiągnięcia zerowego zrzutu cyjanku w procesach wzbogacania i wytopu rud siarczkowych oraz promowania zrównoważonego rozwoju przemysłu metali nieżelaznych.