Технологии контроля загрязнения цианидом натрия в золотодобывающей промышленности

Введение

Команда золотая промышленность долгое время полагался на цианид натрия в процессе извлечения из-за его эффективности в растворении золота из руд, даже низкосортных. С момента его первого применения в 1887 году для извлечения золота и серебра, метод цианирования стал основным в мировом секторе добычи золота. Основная химическая реакция, которая при этом происходит, это 4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na(Au(CN)₂)+ 4NaOH, где золото в руде реагирует с цианид ионы в присутствии кислорода образуют растворимые комплексы цианида золота. Однако использование Цианид натрия влечет за собой значительные риски загрязнения, что затрудняет разработку и внедрение контроль загрязнения технологии имеют решающее значение.

Проблемы окружающей среды и безопасности, связанные с цианидом натрия

Токсичность и загрязнение окружающей среды

Цианид — высокотоксичное вещество. Отходы цианида натрия могут вызывать сильное загрязнение окружающей среды. Даже в небольших количествах он может быть смертельным для водных организмов и представлять угрозу для здоровья человека, если загрязняет источники воды. В процессе добычи золота неправильная утилизация отходов, содержащих цианид, может привести к загрязнению почвы, поверхностных и грунтовых вод. Например, в некоторых районах добычи золота утечка хвостов, богатых цианидом, привела к гибели рыбы в близлежащих реках и снижению качества воды, что повлияло на средства к существованию местных общин, зависящих от воды.

Риски безопасности при обращении

Транспортировка, хранение и использование Цианид натрия требуют строгих мер безопасности. Это особый химикат, который требует импортной лицензии и сертификата конечного пользователя перед импортом. Во время хранения его нельзя помещать вместе с кислотами, нитритами, нитратами и другими веществами, так как воздействие кислой среды может вызвать выделение токсичного цианистого водорода, что снижает качество продукта и эффективность использования. Его необходимо хранить в проветриваемом и сухом месте, желательно на специальном складе или в специальном шкафу с двойным замком. Необходимы регулярные проверки, обслуживание и контроль температуры и влажности в месте хранения, а также соответствующие меры вентиляции или осушения. Место хранения также должно быть оборудовано соответствующими противогазами, масками, средствами индивидуальной защиты и противопожарным оборудованием. Несчастные случаи во время обращения с ним, такие как разливы или утечки, могут иметь катастрофические последствия для работников и окружающей среды.

Технологии контроля загрязнения

Сокращение источника

1.Оптимизация процесса

• Некоторые золотые рудники внедряют новые процессы извлечения для сокращения использования цианида натрия. Например, изучается разработка и применение нецианидных выщелачивающих агентов. Хотя метод цианирования является доминирующим, альтернативные технологии, такие как использование выщелачивающих агентов на основе тиосульфата, демонстрируют потенциал. Эти нецианидные агенты могут извлекать золото при определенных условиях без высоких рисков токсичности, связанных с цианидом.

• Другой подход заключается в улучшении процесса обогащения руды. Используя более эффективные методы измельчения и разделения, золото в руде может быть более концентрированным перед этапом выщелачивания. Это уменьшает количество руды, которое необходимо обработать цианидом, тем самым уменьшая общее потребление цианида.

2. Модернизация оборудования

• Модернизация оборудования также может способствовать сокращению источника. Например, современное оборудование для извлечения золота спроектировано так, чтобы быть более замкнутым циклом, минимизируя потенциальную утечку цианида. Высокотехнологичные выщелачивающие резервуары с усовершенствованными механизмами герметизации могут предотвратить утечку цианидсодержащих газов и жидкостей во время процесса извлечения.

Контроль над процессом

1. Мониторинг и корректировка использования цианида

• Системы мониторинга в реальном времени устанавливаются на многих золотодобывающих предприятиях для контроля количества используемого цианида. Эти системы могут анализировать состав руды и соответствующим образом корректировать дозировку цианида. Например, если содержание золота в руде ниже, система может уменьшить количество добавляемого цианида, при этом обеспечивая эффективное извлечение.

• Кроме того, непрерывный мониторинг концентрации цианида в выщелачивающем растворе позволяет оперативно вносить коррективы. Если концентрация цианида слишком высока, это не только тратит ресурсы, но и увеличивает риск загрязнения. Поддерживая оптимальную концентрацию цианида, можно максимизировать эффективность извлечения, одновременно минимизируя воздействие на окружающую среду.

2. Обработка промежуточных отходов

• Технологии обработки промежуточных отходов, образующихся в процессе извлечения золота, также являются частью управления процессом. Например, в случае сточных растворов, содержащих цианид и другие примеси, такие методы, как ионный обмен, могут быть использованы для удаления и восстановления ценных металлов при одновременном снижении содержания цианида. Это не только помогает в восстановлении ресурсов, но и снижает токсичность отходов перед дальнейшей обработкой или утилизацией.

Очистка сточных вод

1.Химическое окисление

• Химическое окисление является распространенным методом очистки сточных вод, содержащих цианид. Широко используется очистка перекисью водорода. Когда перекись водорода реагирует с жидкими отходами цианида натрия, образуются бикарбонат натрия и аммиак. Этот процесс окисления и разложения эффективен и относительно экономичен. Также можно использовать другие окислители, такие как озон. Озон обладает сильной окислительной способностью и может быстро расщеплять цианидные соединения в сточных водах, превращая их в менее вредные вещества.

2.Биологическая очистка

• Биологические методы очистки также становятся жизнеспособным вариантом. Некоторые бактерии и микроорганизмы могут метаболизировать цианидные соединения. В хорошо спроектированной системе биологической очистки эти микроорганизмы можно культивировать в реакторе, через который пропускаются сточные воды, содержащие цианид. Микроорганизмы расщепляют цианид на углекислый газ, аммиак и другие безвредные вещества. Этот метод более экологичен, поскольку не вносит дополнительных химических загрязнителей, но требует тщательного контроля условий окружающей среды, таких как температура, pH и доступность питательных веществ, чтобы обеспечить надлежащий рост и активность микроорганизмов.

Управление твердыми отходами

1. Безопасная утилизация хвостов, содержащих цианид

• Для хвостов, содержащих цианид, правильная утилизация имеет важное значение. Один из подходов заключается в использовании безопасных полигонов, которые предназначены для предотвращения утечки цианида в окружающую среду. Эти полигоны выстланы несколькими слоями непроницаемых материалов, таких как глина и синтетические мембраны, чтобы остановить миграцию загрязняющих веществ, содержащих цианид.

• Другим вариантом является обработка хвостов для снижения содержания в них цианида перед утилизацией. Такие методы, как химическая стабилизация, могут использоваться для связывания цианида в хвостах, что снижает вероятность их выщелачивания в окружающую среду.

2. Восстановление ресурсов из хвостохранилищ

• Помимо безопасной утилизации, предпринимаются усилия по извлечению ценных ресурсов из хвостов, содержащих цианид. Используя передовые методы разделения, можно извлечь золото и другие металлы, которые все еще могут присутствовать в хвостах. Это не только снижает воздействие хвостов на окружающую среду, но и обеспечивает дополнительную экономическую выгоду. Например, некоторые рудники используют методы флотации и магнитного разделения для извлечения золота и других минералов из хвостов, сводя к минимуму отходы и максимизируя использование ресурсов.

Сферы деятельности

Заявка Zijin Mining

Компания Zijin Mining успешно применила метод цианирования с использованием цианида натрия на золотом руднике Zijinshan. Распыляя раствор цианида (раствор цианида натрия) на измельченную низкосортную золотую руду, они добились низкозатратного извлечения золота. Однако они также уделяют большое внимание контролю загрязнения. Они установили передовые системы очистки сточных вод, которые используют комбинацию методов химического окисления и биологической очистки, чтобы гарантировать, что содержащие цианид сточные воды соответствуют строгим экологическим стандартам перед сбросом. Что касается управления твердыми отходами, они создали безопасные хранилища хвостов с надлежащей футеровкой и системами мониторинга для предотвращения утечки цианида.

Золотой рудник Западного засушливого региона

На золотом руднике в западном засушливом регионе историческое наследие хвостов кучного выщелачивания цианида представляло собой серьезную экологическую проблему. Хвосты, которые долгое время оставались без обработки, представляли риск загрязнения окружающей почвы и грунтовых вод. Для решения этой проблемы был принят метод герметизации и блокировки на месте. Хвосты были покрыты несколькими слоями непроницаемых материалов, включая глину и геомембраны. Это эффективно блокировало диффузию и просачивание загрязняющих веществ через дождевые осадки. После реализации проекта результаты мониторинга показали, что концентрация цианида и других загрязняющих веществ в окружающей среде значительно снизилась, что позволило достичь ожидаемых инженерных целей.

Будущие тенденции

1. Разработка технологий извлечения без использования цианида

• Ожидается, что в золотодобывающей промышленности будет больше исследований и разработок, направленных на технологии извлечения без цианида. По мере ужесточения экологических норм и повышения осведомленности общественности о защите окружающей среды будет расти спрос на нетоксичные методы извлечения. Это может привести к коммерциализации новых выщелачивающих агентов и процессов без цианида в ближайшем будущем.

2. Интеграция современных систем мониторинга и управления

• Расширенные системы мониторинга и контроля будут играть все более важную роль в золотодобывающей промышленности. Например, использование технологии Интернета вещей (IoT) может обеспечить мониторинг в реальном времени использования цианида, качества сточных вод и состояния хвостохранилищ. Эти данные можно анализировать в реальном времени, что позволяет немедленно корректировать процесс извлечения для минимизации загрязнения и обеспечения безопасности.

3.Подходы к экономике замкнутого цикла

• В золотодобывающей промышленности будет уделяться больше внимания подходам к экономике замкнутого цикла. Это включает не только извлечение золота и других ценных металлов из хвостов, но и переработку и повторное использование воды и других ресурсов в процессе добычи. За счет сокращения отходов и максимального использования ресурсов золотодобывающая промышленность может стать более устойчивой и экологически чистой.

В заключение, технологии контроля загрязнения цианидом натрия в золотодобывающей промышленности имеют важное значение для снижения экологических и производственных рисков, связанных с добычей золота. Благодаря сочетанию сокращения источников, управления процессами, очистки сточных вод и управления твердыми отходами золотодобывающая промышленность может продолжать работать, минимизируя свое воздействие на окружающую среду. С развитием новых технологий и принятием более устойчивых методов будущее золотодобывающей промышленности может стать более экологически чистым и устойчивым.