Studiu experimental privind metodele de tratare a lichidelor sărace în cianură într-o mină de aur

Introducere

În industria minieră aurului, tratamentul cianurăLichidul sărac în cianură este de mare importanță. Lichidul sărac în cianură, cum ar fi soluția după extracția aurului în procesul de cianurare, conține diverși poluanți, în special compuși de cianură, care pot provoca poluări grave ale mediului dacă nu sunt tratați corespunzător. Prin urmare, dezvoltarea unor metode eficiente și rentabile Metode de tratament pentru lichide sărace în cianură este o sarcină urgentă. Această postare pe blog se concentrează pe studiul experimental al metodelor de tratare a lichidelor sărace în cianură într-un anumit mediu Mina de aur, cu scopul de a oferi informații și referințe valoroase pentru industrie.

Prezentare generală a metodelor de tratare a lichidelor sărace în cianură

În general, metodele de tratare a lichidelor sărace în cianuri pot fi împărțite aproximativ în două categorii: metode de purificare și metode de recuperare (regenerare).

Metode de purificare

1. Metoda de oxidare alcalino-clorică

• Aceasta este o metodă relativ matură de distrugere cianuri în apele uzate și este utilizat pe scară largă în instalațiile de galvanizare, cocserii și topitorii de aur. În condiții de pH 11 - 12. Cianuri și ionii complecși metalici din apele uzate care conțin cianură sunt oxidați în cianați, iar apoi se adaugă clor a doua oară pentru a-i oxida în Carbon dioxid, azot etc.

• AvantajeProcesul este relativ matur, cu efecte terapeutice bune și o aplicare largă. Procesul de tratament poate fi ușor automatizat.

• DezavantajeCianurile nu pot fi reciclate, costul tratării este ridicat și nu pot fi îndepărtate complexele fier-cianură. Există, de asemenea, problema poluării secundare.

2. Dioxid de sulf - Metoda de oxidare cu aer

• Într-un recipient sub agitare, se adaugă lichidul rezidual și se introduc aer și SO₂ (lichid sau gaz, soluție de sulfit sau obținut prin arderea sulfului elementar). PH-ul este controlat la 7 - 10, iar varul este utilizat pentru neutralizarea acidului generat în timpul reacției de oxidare. Reacția necesită prezența cuprului solubil (ca și catalizator).

• Metoda de oxidare Inco - SO₂/aer poate descompune toate cianurile, inclusiv cianurile de fier, iar cianurile de fier pot fi precipitate și îndepărtate folosind reactivi siguri și ieftini.

3.Metoda peroxidului de hidrogen

• Acest proces este potrivit pentru tratarea apelor uzate cu conținut scăzut de cianură. Peroxidul de hidrogen poate oxida cianura din steril în acid cianic (HCNO) relativ slab și ușor hidrolizat, care este apoi îndepărtat prin oxidare și hidroliză ulterioară.

4. Metoda de oxidare cu ozon

• Ozonul este un agent oxidant puternic. Atunci când este utilizat pentru tratarea apelor uzate care conțin cianură, este mai complet decât metoda de oxidare alcalină-clor, cu efecte mai bune de îndepărtare a cianurii. După ozonare, oxigenul dizolvat în soluția de apă uzată crește, putând fi returnat în sistemul de cianurare pentru reciclare, facilitând dizolvarea aurului și îmbunătățind eficiența levigării aurului.

• AvantajeOperarea este simplă și convenabilă, ușor de controlat, iar gradul de automatizare a producției este ridicat. Ozonul poate fi produs la fața locului, ceea ce este de mare importanță pentru instalațiile de cianurare cu transport incomod, dar cu alimentare suficientă cu energie electrică. Eficiența de purificare este ridicată și nu se generează poluare secundară.

• DezavantajeConsumul de energie pentru producerea ozonului este mare, iar costul de producție este ridicat, ceea ce limitează aplicarea sa pe scară largă.

5. Metoda de oxidare electrolitică

• Înainte de electroliză, ajustați mai întâi pH-ul lichidului sărac în cianuri la >7. Adăugați o cantitate mică de sare, folosiți grafit ca anod și placă de titan ca catod și utilizați o soluție apoasă alcalină de cupru-zinc ca electrolit. Când trece curent continuu, la catod se produc cupru metalic și zinc, generând și hidrogen. La anod, CN⁻ este oxidat în CNO⁻, CO₂, N₂, iar Cl⁻ este oxidat în Cl₂, iar Cl₂ intră în soluție pentru a genera HClO.

6. Metoda de oxidare microbiană

• Această metodă utilizează proprietățile biochimice ale microorganismelor pentru a descompune cianurile, tiocianații și cianurile de fier, generând amoniac, dioxid de carbon și sulfați sau hidrolizând cianurile în formamidă. În același timp, bacteriile adsorb ionii de metale grele, făcându-i să cadă odată cu biofilmul și să fie îndepărtați.

• Caracteristică importantăTemperatura trebuie menținută peste 10℃ în permanență pentru a asigura o rată rezonabilă de îndepărtare a cianurii.

Metode de recuperare (regenerare)

1. Metoda de acidificare

• Principiul principal al acestei metode este adăugarea de acid sulfuric în apa uzată care conține cianură, ajustarea pH-ului la aproximativ 1.5 și convertirea CN⁻ în HCN. Gazul HCN eliminat este introdus într-un absorbant și absorbit de o soluție alcalină (soluție de hidroxid de sodiu sau hidroxid de calciu) pentru a obține o soluție de cianură 20% - 30%, care poate fi reciclată.

• AvantajeAcest proces poate maximiza recuperarea cianurilor, poate îmbunătăți rata de utilizare eficientă a cianurilor și poate reduce costurile de producție.

• DezavantajeCostul unic al investiției este mare, fluxul procesului este complex, iar lichidul rezidual tratat care conține cianură este dificil să îndeplinească standardele de evacuare.

2. Metoda de schimb ionic

• În tratarea lichidelor sărace în cianuri, rășinile schimbătoare de ioni pot fi utilizate pentru îmbogățirea cianurilor.

3. Metoda de adsorbție

• Adsorbția cărbunelui activatAdsorbția de Carbon activat depinde în principal de numeroșii săi pori interni și de suprafața specifică mare. Procesul de adsorbție include adsorbția fizică și adsorbția chimică. Îndepărtarea cianurilor are loc în principal pe trei căi: oxidare, hidroliză și stripare. Procesul principal este reacția de descompunere oxidativă a cianurilor din apele uzate care conțin cianură cu peroxid de hidrogen pe suprafața cărbunelui activ.

4. Metoda de extracție cu solvent

• Solvenții sunt utilizați pentru a extrage componente valoroase și cianuri din lichidele sărace în cianuri.

5. Metoda cu membrană lichidă

• În tratarea lichidelor sărace în cianură, se utilizează în principal sistemul ulei-în-apă. Principiul de bază este: mai întâi, se acidifică apa uzată care conține cianură pentru a converti ionii de cianură din aceasta în HCN. HCN trece prin membrana lichidă în fază uleioasă în faza apoasă internă și apoi reacționează cu NaOH pentru a genera NaCN.

6. Metoda de electrodializă

• Această metodă utilizează un câmp electric pentru a stimula migrarea ionilor prin membranele schimbătoare de ioni în vederea separării și recuperării substanțelor.

Studiu experimental asupra lichidului sărac în cianură dintr-o mină de aur

Contextul experimentului

Lichidul sărac în cianuri dintr-o anumită mină de aur are un conținut total de cianuri deosebit de ridicat, ajungând până la 13000 mg/l. O astfel de apă uzată cu conținut ridicat de cianuri reprezintă o mare amenințare pentru mediu și necesită o tratare eficientă.

Metode experimentale

1. Metoda de adsorbție H₂O₂ + ClO₂ + C

• În această metodă, peroxidul de hidrogen (H₂O₂) și dioxidul de clor (ClO₂) sunt utilizate mai întâi ca oxidanți pentru a oxida cianurile din lichidul sărac în cianuri. Apoi, se efectuează adsorbția pe cărbune activ (C) pentru a îndepărta în continuare poluanții rămași.

2. Oxidare în trei etape (H₂O₂ + catalizator „M”) + clorinare, aerare + metodă de adsorbție C

• Oxidare în trei etapePeroxidul de hidrogen (H₂O₂) și un catalizator specific „M” sunt utilizați pentru oxidarea în trei etape. Acest lucru are rolul de a asigura o oxidare mai completă a diferiților compuși cianurici, inclusiv a cianurilor complexe.

• Aerare cu clorareDupă oxidarea în trei etape, se efectuează aerarea prin clorinare. În timpul aerării, în lichid se introduce clor, ceea ce poate oxida în continuare substanțele rămase înrudite cu cianuri și alți poluanți reductibili.

• Adsorbție CÎn cele din urmă, adsorbția cu cărbune activ este utilizată pentru a adsorbi poluanții cu granulație fină rămași și orice substanțe reziduale legate de cianură, pentru a atinge obiectivul de purificare a lichidului sărac în cianură.

Rezultate experimentale și comparație

1. Metoda de adsorbție H₂O₂ + ClO₂ + C

• Această metodă a atins un anumit grad de îndepărtare a cianurii, dar conținutul total final de cianură din lichidul tratat a fost încă relativ ridicat, nerespectând standardele naționale stricte de evacuare.

2. Oxidare în trei etape (H₂O₂ + catalizator „M”) + clorinare, aerare + metodă de adsorbție C

• Această metodă a arătat rezultate mai satisfăcătoare. Conținutul total final de cianură a fost redus la 0.44 mg/L, ceea ce îndeplinește standardele naționale de evacuare. În plus, conținutul altor metale grele a îndeplinit și cerințele standardelor naționale relevante.

• Cost - EficacitateÎn ceea ce privește costul, deși procesul de oxidare în trei etape cu catalizator și aerare suplimentară cu clorinare necesită operațiuni mai complexe și utilizarea anumitor catalizatori și clor, per total, comparativ cu alte metode excesiv de complexe sau cu costuri ridicate, costul este relativ rezonabil. Poate trata eficient lichide cu conținut ridicat de cianură, controlând în același timp costurile într-un interval acceptabil.

Concluzie

Tratarea lichidului sărac în cianură din minele de aur este o sarcină complexă, dar crucială. Prin studiul experimental asupra lichidului sărac în cianură dintr-o anumită mină de aur, se poate observa că diferite metode de tratare au propriile avantaje și dezavantaje. Metoda de oxidare în trei etape (H₂O₂ + catalizator „M”) + clorinare, aerare + adsorbție C prezintă efecte de tratare și rentabilitate relativ ideale pentru lichidul sărac în cianură cu conținut total ridicat de cianură din această mină de aur. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări și îmbunătățiri continue în viitor pentru a dezvolta metode de tratare mai eficiente, rentabile și ecologice, pentru a îndeplini mai bine cerințele de protecție a mediului și dezvoltare durabilă în industria minieră aur.