Оборотное использование цианидных сточных вод при плавке золота

В Плавка золота промышленности, цианирование является широко используемым процессом для извлечения золота из руды. Однако этот процесс генерирует значительные объемы цианид - содержащие сточные воды, которые представляют серьезную опасность для окружающей среды и здоровья, если не управлять ими должным образом. Переработка Цианидные сточные воды не только экологический императив, но и стратегический шаг для устойчивого развития золотодобывающей промышленности. В этой записи блога будут рассмотрены важность, методы и проблемы переработки цианидных сточных вод при плавке золота.

Значение переработки цианидных сточных вод

Цианид — высокотоксичное вещество. Даже при низких концентрациях он может быть смертельным для водных организмов и чрезвычайно вреден для здоровья человека. Прямой сброс цианидсодержащих сточных вод с золотоплавильных заводов может загрязнять водные источники, почву и воздух, что приводит к экологическому ущербу и потенциальному вреду для близлежащих сообществ. Перерабатывая цианидсодержащие сточные воды, золотодобывающая промышленность может значительно сократить свой экологический след. Переработка помогает минимизировать выбросы токсичного цианида в окружающую среду, защищая водоемы, дикую природу и население. Более того, она соответствует мировым экологическим нормам и растущему общественному спросу на устойчивые промышленные методы.

С экономической точки зрения переработка цианидных сточных вод может принести существенную выгоду. Золотые руды часто содержат другие ценные металлы, такие как медь, цинк и железо. Эти металлы растворяются в растворе цианида в процессе извлечения и могут быть извлечены в процессе переработки сточных вод. Например, исследования показали, что с помощью эффективных методов переработки ценные металлы могут быть извлечены из сточных вод, что повышает общую рентабельность золотодобывающей операции. Кроме того, переработка может сократить потребление пресной воды и химикатов в процессе плавки золота. Вместо использования больших объемов новой воды и химикатов переработанные сточные воды можно использовать повторно, что приводит к экономии затрат в долгосрочной перспективе.

Существующие методы обработки и переработки

Методы химического окисления

1. Щелочное хлорирование: Это один из наиболее часто используемых методов в мире. В щелочные цианистые сточные воды добавляются хлорные окислители с высокой степенью окисления. Обычные окислители включают ClO₂, Cl₂ (газ и жидкость), отбеливающий порошок, гипохлорит натрия, гипохлорит кальция и хлорит. В щелочных растворах обычно образуется OCl⁻ или хлорид с высокой степенью окисления. Цианид сначала окисляется до цианата, а затем дополнительно окисляется до диоксида углерода и азота. Однако основным недостатком этого метода является то, что хлорциан, образующийся в ходе процесса, токсичен, что вредно для операторов. Хлорциан также выделяет едкие пары при контакте с водой, что сильно разъедает оборудование.

2. Метод Инко: Разработанный Inco Ltd. в 1982 году, этот метод включает добавление смеси SO₂ и воздуха в цианидные сточные воды при контроле значения pH в диапазоне 8–10. Цианид в сточных водах окисляется под действием катализируемых двухвалентных ионов меди. Эффект очистки, как правило, лучше, чем при процессе окисления хлором (без учета токсичности тиоцианата). Источник реагентов относительно широк, а инвестиции ниже, чем при процессе щелочного хлорирования. Однако метод Inco испытывает трудности с окислением SCN⁻, и SCN⁻ может позже диссоциировать CN⁻, поэтому он не подходит для очистки цианидных сточных вод с высокой концентрацией SCN⁻.

3. Окисление H₂O₂: H₂O₂ окисляет цианид с образованием CNO⁻ в условиях pH 9.5 - 11. нормальной температуры и с ионами меди (Cu²⁺) в качестве катализатора. CNO⁻ будет далее гидролизоваться с образованием NH₄⁺ и CO₃²⁻, а скорость гидролиза зависит от pH. Этот метод имеет хороший эффект очистки цианидных сточных вод и прост в процессе. Он подходит для очистки цианидных сточных вод с низкой концентрацией, при этом концентрация цианида после очистки составляет менее 0.5 мг/л.

4. Окисление озоном: Озон обладает чрезвычайно сильной окислительной способностью, с электродным потенциалом 2.07 мВ, уступая только фтору. Он может легко разлагать компоненты, которые другие окислители не могут. В процессе окисления озоном озон реагирует с цианидом, образуя цианат, который затем гидролизуется, образуя азот и карбонат. Одним из преимуществ этого метода является то, что для него требуется только озоногенерирующее оборудование и не нужно закупать и транспортировать химикаты.

Другие методы переработки

1. Метод подкисления: Этот метод может обрабатывать большинство высококонцентрированных цианидных растворов (60 * 10⁻⁶ + NaCN), сбрасываемых с заводов. Концентрация свободных ионов цианида в обработанном растворе может быть снижена до 1 * 10⁻⁶. Он может извлекать цианид в максимальной степени, обеспечивая переработку ресурсов и принося значительную экономическую выгоду. Однако он требует высокого уровня герметизации оборудования, имеет большие первоначальные инвестиции, требует высокого уровня навыков эксплуатации и имеет сложное обслуживание оборудования. Существуют также определенные риски для безопасности, и сточные воды по-прежнему нуждаются в дальнейшей очистке для соответствия стандартам сброса.

2. Экстракция: Экстракция растворителем стала эффективным методом разделения и обогащения ионов металлов. Ее также можно использовать для обработки комплексных ионов цианидов металлов в щелочных цианидных растворах. Например, синергическая система экстракции триоктилметиламмонийхлорид (N263) - трибутилфосфат (ТБФ) - н - октанол - сульфированный керосин может использоваться для обогащения и извлечения ценных металлов из сточных вод цианидной золотодобычи. При определенных условиях можно достичь высоких процентов извлечения ионов металлов, таких как Cu, Zn и Fe.

3. Двухэтапный метод осаждения: Это высокоэффективный метод замкнутого цикла полной циркуляции, разработанный для малых и средних заводов по цианированию золота с высокой концентрацией сточных вод SCN⁻, достигающий «нулевого выброса» сточных вод. Метод в основном включает добавление катализатора и достаточного количества кислорода к цианиду сточных вод и удаление цианида посредством реакций на углероде, загруженном золотом. Он может удалять ионы тяжелых металлов в растворе и осуществлять рециркуляцию сточных вод.

Примеры успешной переработки отходов

1. [Название компании 1]: Эта золотоплавильная компания внедрила комплексную систему переработки цианидных сточных вод. Сначала они использовали комбинацию методов химического окисления и осаждения для очистки сточных вод. Оптимизировав процесс очистки, они смогли снизить концентрацию цианида в сточных водах до уровня, соответствующего стандартам переработки. Затем переработанные сточные воды были повторно использованы в процессе цианирования золота. В результате компания не только значительно снизила свое воздействие на окружающую среду, но и достигла экономии затрат на [X]% на потребление воды и химикатов.

2. [Название компании 2]: Это предприятие приняло более инновационный подход. Они разработали новый тип мембранной технологии разделения для очистки сточных вод от цианида. Технология могла эффективно отделять цианид и другие примеси от сточных вод. Очищенная вода затем перерабатывалась, а извлеченный цианид и ценные металлы использовались повторно или продавались. Такой подход не только улучшил экологические показатели компании, но и увеличил ее доход за счет продажи извлеченных ресурсов.

Проблемы и решения в области переработки цианидных сточных вод

Технические проблемы

1. Сложный состав сточных вод: Цианидные сточные воды от плавки золота содержат не только цианид, но и различные ионы металлов, комплексные соединения и примеси. Этот сложный состав затрудняет разработку универсального метода очистки и переработки. Различные источники сточных вод могут потребовать индивидуальных процессов очистки. Для решения этой проблемы необходимы постоянные исследования и разработки для улучшения адаптивности технологий очистки. Могут быть разработаны новые материалы и катализаторы для повышения селективности и эффективности методов очистки для различных компонентов в сточных водах.

2. Высокая стоимость технологий обработки: Некоторые передовые технологии очистки и переработки цианидных сточных вод, такие как определенные методы мембранного разделения и высокоточные процессы химического окисления, требуют значительных капиталовложений на закупку, установку и обслуживание оборудования. Эта высокая стоимость может стать сдерживающим фактором для многих малых и средних предприятий по плавке золота. Для снижения затрат можно поощрять сотрудничество в масштабах всей отрасли. Компании могут разделить расходы на исследования и разработки новых технологий, а экономия за счет масштаба может быть достигнута за счет совместных закупок оборудования и сырья. Кроме того, правительства могут предоставлять финансовые стимулы, такие как субсидии и налоговые льготы, чтобы побудить предприятия внедрять передовые технологии очистки.

Нормативно-правовые и политические вопросы – сопутствующие проблемы

1. Строгие экологические нормы: По мере роста экологической осведомленности правительства по всему миру внедряют все более строгие экологические нормы для золотоплавильной промышленности. Соблюдение этих норм требует от золотоплавильных заводов больше инвестиций в очистку и переработку сточных вод. Однако некоторые нормы могут быть недостаточно гибкими для учета различных ситуаций на разных предприятиях. Правительства и регулирующие органы должны проводить более глубокие консультации с золотоплавильной промышленностью. Они могут разрабатывать более целенаправленную и гибкую нормативную политику, учитывающую фактические условия производства и технологические возможности разных предприятий, при этом обеспечивая защиту окружающей среды.

2. Отсутствие единых стандартов: В настоящее время отсутствуют единые международные стандарты по очистке и переработке цианидных сточных вод в золотоплавильной промышленности. В разных странах и регионах могут быть разные требования и критерии оценки, что может вызвать путаницу для многонациональных золотоплавильных компаний и помешать широкому внедрению передовых технологий. Международное сообщество, включая соответствующие международные организации и отраслевые ассоциации, должно работать вместе над разработкой единых международных стандартов. Эти стандарты могут способствовать стандартизации и сопоставимости технологий очистки и переработки цианидных сточных вод во всем мире, способствуя обмену знаниями и передаче технологий.

В заключение, переработка цианидных сточных вод при плавке золота имеет решающее значение для защиты окружающей среды и устойчивого развития отрасли. Несмотря на трудности, постоянные технологические инновации, совершенствование нормативной базы и отраслевое сотрудничество могут преодолеть эти препятствия. Внедряя эффективные стратегии переработки цианидных сточных вод, золотоплавильная промышленность может двигаться к более устойчивому будущему.