Экспериментальное исследование методов очистки жидкости с низким содержанием цианида на золотом руднике

Введение

В золотодобывающей промышленности обработка цианид-бедная жидкость имеет большое значение. Бедная цианидом жидкость, такая как раствор после извлечения золота в процессе цианирования, содержит различные загрязняющие вещества, особенно цианидные соединения, которые могут вызвать серьезное загрязнение окружающей среды, если их не обрабатывать должным образом. Поэтому разработка эффективных и экономически выгодных Методы лечения для цианид-бедной жидкости является неотложной задачей. Эта запись в блоге посвящена экспериментальному исследованию методов обработки цианид-бедной жидкости в определенном Золотая шахта, стремясь предоставить ценную информацию и рекомендации для отрасли.

Обзор методов очистки жидкостей с низким содержанием цианида

В целом методы очистки жидкостей с низким содержанием цианида можно условно разделить на две категории: методы очистки и методы восстановления (регенерации).

Методы очистки

1. Метод щелочно-хлорного окисления

• Это относительно зрелый метод уничтожения цианиды в сточных водах и широко используется в гальванических цехах, коксохимических заводах и золотоплавильных заводах. При условии pH 11 - 12. цианидов Металлокомплексные ионы в цианидсодержащих сточных водах окисляются до цианатов, после чего хлор добавляется повторно для их окисления. Carbon диоксид, азот и т. д.

• Преимущества: Процесс относительно зрелый, с хорошими эффектами обработки и широким применением. Процесс обработки может быть легко автоматизирован.

• Недостатки: Цианиды не подлежат переработке, стоимость обработки высока, и она не может удалить комплексы железа и цианида. Существует также проблема вторичного загрязнения.

2.Диоксид серы - Метод окисления воздухом

• В перемешиваемую емкость добавляют отработанную жидкость, вводят воздух и SO₂ (жидкость или газ, или раствор сульфита, или полученный путем сжигания элементарной серы). pH контролируется на уровне 7 - 10. и известь используется для нейтрализации кислоты, образующейся в ходе реакции окисления. Реакция требует присутствия растворимой меди (в качестве катализатора).

• Метод окисления Inco - SO₂/воздух позволяет разложить все цианиды, включая цианиды железа, а цианиды железа можно осадить и удалить с помощью некоторых безопасных и недорогих реагентов.

3. Метод перекиси водорода

• Этот процесс подходит для очистки сточных вод с низкой концентрацией цианида. Перекись водорода может окислять цианид в хвостах в относительно слабую и легко гидролизуемую циановую кислоту (HCNO), которая затем удаляется путем дальнейшего окисления и гидролиза.

4.Метод окисления озоном

• Озон является сильным окислителем. При использовании для очистки сточных вод, содержащих цианид, он более полноценен, чем метод щелочно-хлорного окисления, с лучшими эффектами удаления цианида. После озонирования увеличивается растворенный кислород в растворе сточных вод, который может быть возвращен в систему цианирования для переработки, облегчая растворение золота и повышая эффективность выщелачивания золота.

• Преимущества: Эксплуатация проста и удобна, легко контролируется, степень автоматизации производства высокая. Озон можно производить на месте, что имеет большое значение для установок цианирования с неудобной транспортировкой, но достаточным энергоснабжением. Эффективность очистки высокая, вторичного загрязнения не возникает.

• Недостатки: Потребление энергии для производства озона велико, а себестоимость производства высока, что ограничивает его широкое применение.

5.Метод электролитического окисления

• Перед электролизом сначала отрегулируйте pH жидкости с низким содержанием цианида до >7. Добавьте небольшое количество соли, используйте графит в качестве анода и титановую пластину в качестве катода, а в качестве электролита используйте щелочной водный раствор меди и цинка. При пропускании постоянного тока на катоде образуются металлическая медь и цинк, а также выделяется водород. На аноде CN⁻ окисляется до CNO⁻, CO₂, N₂, а Cl⁻ окисляется до Cl₂, а Cl₂ поступает в раствор, образуя HClO.

6.Метод микробного окисления

• Этот метод использует биохимические свойства микроорганизмов для разложения цианидов, тиоцианатов и цианидов железа, образуя аммиак, углекислый газ и сульфаты, или гидролизуя цианиды в формамид. В то же время бактерии адсорбируют ионы тяжелых металлов, заставляя их отпадать вместе с биопленкой и удаляться.

• Важная особенность: Температура должна постоянно поддерживаться выше 10℃, чтобы обеспечить разумную скорость удаления цианида.

Методы восстановления (регенерации)

1.Метод подкисления

• Основной принцип этого метода заключается в добавлении серной кислоты к цианидсодержащим сточным водам, регулировании pH примерно до 1.5 и преобразовании CN⁻ в HCN. Выделившийся газ HCN вводится в абсорбер и поглощается щелочным раствором (раствором гидроксида натрия или гидроксида кальция) для получения 20% - 30% раствора цианида, который можно перерабатывать.

• Преимущества: Этот процесс может максимально увеличить извлечение цианидов, повысить эффективную степень использования цианидов и снизить производственные затраты.

• Недостатки: Единовременные инвестиционные затраты велики, технологический процесс сложен, и обработанная остаточная жидкость, содержащая цианид, трудно соответствует стандартам сброса.

2. Метод ионного обмена

• При очистке жидкостей с низким содержанием цианидов для обогащения цианидов можно использовать ионообменные смолы.

3. Метод адсорбции

• Адсорбция активированным углем: Адсорбция Активированный уголь В основном это зависит от многочисленных внутренних пор и большой удельной поверхности. Процесс адсорбции включает физическую и химическую адсорбцию. Удаление цианида осуществляется тремя основными способами: окисление, гидролиз и отгонка. Основной процесс — это реакция окислительного разложения цианидов в цианидсодержащих сточных водах с перекисью водорода на поверхности активированного угля.

4. Метод экстракции растворителем

• Для извлечения ценных компонентов и цианидов из жидкости с низким содержанием цианида используют растворители.

5.Метод жидкой мембраны

• При очистке цианид-бедной жидкости в основном используется система «масло в воде». Основной принцип: сначала подкислить цианидсодержащие сточные воды, чтобы преобразовать содержащиеся в них ионы цианида в HCN. HCN проходит через масляную фазовую жидкую мембрану во внутреннюю водную фазу, а затем реагирует с NaOH, образуя NaCN.

6.Метод электродиализа

• В этом методе электрическое поле используется для перемещения ионов через ионообменные мембраны с целью разделения и извлечения веществ.

Экспериментальное исследование жидкости с низким содержанием цианида на золотом руднике

Предыстория эксперимента

Бедная цианидами жидкость из определенного золотого рудника имеет особенно высокое общее содержание цианида, достигающее 13000 мг/л. Такие высококонцентрированные цианидсодержащие сточные воды представляют большую угрозу для окружающей среды и требуют эффективной очистки.

Экспериментальные методы

1. Метод адсорбции H₂O₂ + ClO₂ + C

• В этом методе перекись водорода (H₂O₂) и диоксид хлора (ClO₂) сначала используются в качестве окислителей для окисления цианидов в жидкости с низким содержанием цианида. Затем проводится адсорбция активированным углем (C) для дальнейшего удаления оставшихся загрязняющих веществ.

2. Трехступенчатое окисление (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорирование с аэрацией + метод адсорбции углерода

• Трехстадийное окисление: Перекись водорода (H₂O₂) и специфический катализатор «М» используются для трехступенчатого окисления. Это необходимо для обеспечения более глубокого окисления различных цианистых соединений, включая сложные цианиды.

• Хлорирование Аэрация: После трехступенчатого окисления проводится хлорирование с аэрацией. При аэрации в жидкость вводится хлор, который может дополнительно окислять оставшиеся цианид-родственные вещества и некоторые другие восстанавливаемые загрязняющие вещества.

• С Адсорбция: Наконец, адсорбция активированным углем используется для адсорбции оставшихся мелкозернистых загрязняющих веществ и любых остаточных веществ, связанных с цианидами, для достижения цели очистки жидкости с низким содержанием цианида.

Экспериментальные результаты и сравнение

1. Метод адсорбции H₂O₂ + ClO₂ + C

• Этот метод позволил достичь определенной степени удаления цианида, однако общее содержание цианида в очищенной жидкости все еще было относительно высоким и не соответствовало строгим национальным стандартам сброса.

2. Трехступенчатое окисление (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорирование с аэрацией + метод адсорбции углерода

• Этот метод показал более удовлетворительные результаты. Окончательное общее содержание цианида было снижено до 0.44 мг/л, что соответствует национальным стандартам сброса. Кроме того, содержание других тяжелых металлов также соответствовало соответствующим требованиям национальных стандартов.

• Стоимость - Эффективность: С точки зрения стоимости, хотя трехступенчатый процесс окисления с катализатором и дополнительной хлорирующей аэрацией требует более сложных операций и использования определенных катализаторов и хлора, в целом, по сравнению с некоторыми другими чрезмерно сложными или дорогостоящими методами, стоимость относительно разумна. Он может эффективно обрабатывать высококонцентрированную цианидную жидкость, контролируя затраты в приемлемом диапазоне.

Заключение

Обработка цианид-бедной жидкости на золотых рудниках является сложной, но важной задачей. Благодаря экспериментальному исследованию цианид-бедной жидкости определенного золотого рудника можно увидеть, что различные методы обработки имеют свои преимущества и недостатки. Трехстадийное окисление (H₂O₂ + катализатор «M») + хлорирование, аэрация + адсорбция C показывают относительно идеальные эффекты обработки и экономическую эффективность для цианид-бедной жидкости с высоким общим содержанием цианида на этом золотом руднике. Тем не менее, в будущем по-прежнему необходимы постоянные исследования и совершенствования для разработки более эффективных, экономически выгодных и экологически чистых методов обработки, которые лучше соответствуют требованиям охраны окружающей среды и устойчивого развития в золотодобывающей промышленности.