Metode și procedee pentru îndepărtarea cianurilor de pe suprafețele minerale sulfurate

Introducere

În beneficiul şi Topirea procese de minereuri sulfurate de metale neferoase, Cianura este adesea folosit pentru a crește ratele de recuperare a metalelor. Cu toate acestea, cel cianură rămânerea la suprafața minereurilor sulfurate nu numai că are un impact negativ asupra fluxurilor de proces ulterioare, ci provoacă și probleme grave de mediu. Prin urmare, dezvoltarea unor metode eficiente și prietenoase cu mediul pentru îndepărtarea cianurii de pe suprafața minereurilor sulfurate are o mare importanță practică.

Situația actuală și pericolele reziduurilor de cianură pe suprafețele minerale sulfurate

Situatia actuala

În procesul tradițional de flotare a minereurilor sulfurate, cianura este utilizată pe scară largă ca inhibitor. Poate inhiba selectiv anumite minerale nedorite din minereurile sulfurate, realizând astfel separarea mineralelor țintă de mineralele gangă. Dar după flotație, o cantitate mare de cianură se va adsorbi pe suprafața minereurilor sulfurate. Conform cercetărilor relevante, în unele concentratoare, conținutul de cianură de pe suprafața concentratelor de minereu sulfurat după flotație poate ajunge la câteva sute de miligrame pe kilogram.

pericole

Din punct de vedere tehnologic, cianura rămasă va interfera cu procesul de topire ulterior. De exemplu, în timpul topirii minereurilor de sulfură de cupru, cianura va forma complexe cu cuprul, reducând eficiența de topire a cuprului și crescând consumul de energie. Din perspectiva mediului, cianura este o substanță foarte toxică. Atunci când apele reziduale de decantare care conțin cianură sunt evacuate în mediul natural, acestea vor polua corpurile de apă și solul, va pune în pericol organismele acvatice și vegetația din jur și chiar va reprezenta o amenințare pentru sănătatea umană prin lanțul alimentar.

Metode de îndepărtare a cianurilor de pe suprafețele minerale sulfurate

Metoda de oxidare

1.Metoda de oxidare chimică

• Principiu: Utilizați oxidanți puternici pentru a oxida cianura în substanțe mai puțin toxice sau netoxice. Oxidanții obișnuiți includ peroxidul de hidrogen (H2O2), hipocloritul de sodiu (NaClO), etc. Luând ca exemplu peroxidul de hidrogen, ecuația de reacție a acestuia este: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Procesul de operare: În primul rând, plasați pulpa de minereu sulfurat care conține cianură într-un rezervor de reacție și ajustați valoarea pH-ului pastei la un interval adecvat (în general, pentru oxidarea peroxidului de hidrogen, valoarea pH-ului este de preferință între 9 - 11). Apoi, adăugați încet soluție de peroxid de hidrogen în timp ce amestecați pentru a face oxidantul să intre în contact complet și să reacționeze cu pulpa. Timpul de reacție variază de obicei între 1 - 3 ore, iar timpul specific depinde de concentrația de cianură din pulpă și de proprietățile minereului.

• Avantaje: Viteza de reacție este relativ rapidă, iar efectul de îndepărtare al cianurilor este bun, ceea ce poate reduce concentrația de cianuri la un nivel relativ scăzut.

• Dezavantaje: Oxidanții precum peroxidul de hidrogen sunt relativ costiși, iar oxidanții excesivi pot avea un impact asupra proceselor ulterioare de ameliorare sau de topire.

Metoda de adsorbție

1. Metoda de adsorbție a carbonului activat

• Principiu: Activat Carbon are o suprafață specifică mare și structuri bogate în pori, care pot adsorbi cianura pe suprafața sa prin adsorbție fizică și chimică.

• Procesul de operare: Adăuga Carbon activat la pulpa de minereu sulfurat care conține cianură și se amestecă bine pentru ca cărbunele activ să intre în contact complet cu cianura din pulpă. Timpul de adsorbție este în general de 30 de minute până la 2 ore. După adsorbție, se separă cărbunele activ de pulpă prin filtrare sau alte mijloace.

• Avantaje: Operația este simplă și are un efect bun de adsorbție asupra cianurilor cu concentrație scăzută. Cărbunele activ poate fi regenerat și reutilizat.

• Dezavantaje: Pentru cianură de mare concentrație, capacitatea de adsorbție este limitată, iar tratarea necorespunzătoare a cărbunelui activat adsorbit va provoca o poluare secundară.

2. Metoda de adsorbție a rășinii cu schimb ionic

• Principiu: Rășinile schimbătoare de ioni conțin grupe funcționale specifice care se pot schimba cu ionii din cianură, adsorbând astfel cianura pe rășină.

• Procesul de operare: Încărcați rășina schimbătoare de ioni într-o coloană de schimb și faceți ca pulpa de minereu sulfurat care conține cianură să treacă prin coloana de schimb. Controlați debitul de pulpă pentru a vă asigura că cianura se schimbă complet cu rășina. Când rășina este saturată cu adsorbție, utilizați un eluant specific pentru eluarea și regenerarea rășinii.

• Avantaje: Are o selectivitate mare de adsorbție pentru cianură și poate obține o funcționare continuă.

• Dezavantaje: Costul rășinii este ridicat, procesul de eluare este relativ complex și poate fi generat lichid rezidual de eluare care conține cianură.

Alte metode

1.Metoda de neutralizare acid - bază

• Principiu: În anumite condiții, cianura va suferi reacții de hidroliză în medii acide sau alcaline pentru a genera substanțe mai puțin toxice sau netoxice. De exemplu, într-o stare acidă, cianura va reacționa cu ionii de hidrogen pentru a forma acid cianhidric (HCN), care poate fi îndepărtat prin volatilizare; în stare alcalină, cianura se hidrolizează pentru a forma cianat și alte substanțe.

• Procesul de operare: Dacă se adoptă hidroliza acidă, adăugați încet soluții acide, cum ar fi acidul sulfuric diluat, la pulpa de minereu sulfurat care conține cianură, ajustați valoarea pH-ului la 2 - 4 și apoi aerați pentru a volatiliza acidul cianhidric generat. Dacă se adoptă hidroliza alcalină, se adaugă substanțe alcaline precum hidroxidul de sodiu, se ajustează valoarea pH-ului la 10 - 12. și se reacționează pentru o anumită perioadă (în general 2 - 4 ore).

• Avantaje: Costul este relativ mic, iar operarea este relativ simplă.

• Dezavantaje: Acidul cianhidric generat în timpul hidrolizei acide este foarte toxic și necesită măsuri stricte de protecție; viteza de reacție de hidroliză alcalină este lentă și poate exista încă o cantitate mică de reziduuri de cianură după tratament.

Proiectarea fluxului de proces pentru îndepărtarea cianurilor de pe suprafețele minerale cu sulfuri

Etapa de pretratare

1. Reglarea pulpei: Ajustați concentrația pulpei de minereu sulfurat după flotație. In general, concentratia pulpei este controlata intre 20% - 40% pentru tratarea ulterioara. În același timp, detectați concentrația inițială de cianură în pastă pentru a oferi o bază pentru determinarea parametrilor de proces ulterioare.

2. Îndepărtarea impurităților: Îndepărtați impuritățile cu particule mari și unele solide în suspensie din pulpă prin filtrare, sedimentare etc., pentru a preveni interferarea acestora cu procesele de tratare ulterioare.

Etapa de îndepărtare

1. Selectarea metodei: Selectați o metodă de îndepărtare adecvată în funcție de factori precum concentrația de cianură în celuloză, proprietățile minereului, costul de tratare și cerințele de protecție a mediului. De exemplu, pentru cianura de mare concentrație și cazurile în care costul nu este o problemă, substanța chimică Metoda de oxidare poate primi prioritate; pentru ocazii cu concentrație scăzută de cianuri și ecologice, metoda de oxidare biologică sau metoda de adsorbție poate fi mai potrivită.

2. Controlul parametrilor procesului: Luând oxidarea peroxidului de hidrogen în Oxidare chimică De exemplu, controlați cu strictețe cantitatea de peroxid de hidrogen adăugată (în general calculată în funcție de concentrația de cianură și ecuația de reacție), temperatura de reacție (în general 20 - 30 ℃), valoarea pH-ului (9 - 11) și viteza de agitare (100 - 300 de rotații pe minut) și alți parametri pentru a asigura o reacție eficientă.

Etapa post-tratament

1. Separarea solid - lichid: Separați pulpa după îndepărtarea cianurii prin filtrare, centrifugare etc. pentru a obține concentrate de minereu sulfurat purificat și apă uzată care conține o cantitate mică de cianura.

2. Epurare a apelor uzate: Tratați în continuare apele uzate separate pentru a îndeplini standardele naționale de evacuare. Oxidarea secundară, adsorbția și alte metode pot fi utilizate pentru a îndepărta în profunzime cianura din apele uzate, pentru a asigura descărcarea în siguranță.

Concluzie

Există diverse metode de îndepărtare a cianurilor de pe suprafața minereurilor sulfurate, iar fiecare metodă are propriile avantaje și dezavantaje. În aplicațiile practice, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător factori precum proprietățile minereului, concentrația de cianură, costul de tratare și cerințele de protecție a mediului pentru a selecta metodele și fluxurile de proces adecvate. Cu cerințele din ce în ce mai stricte de protecție a mediului și progresul continuu al tehnologiei, dezvoltarea unor tehnologii mai eficiente, mai ecologice și mai ieftine pentru îndepărtarea cianurii de pe suprafața minereurilor sulfurate va fi direcția cheie de cercetare în viitor. Prin optimizarea continuă a procesului, se așteaptă atingerea zero - descărcare de cianură în procesele de valorificare și topire a minereurilor sulfurate și promovarea dezvoltării durabile a industriei metalelor neferoase.