Методы и процессы удаления цианида с поверхностей сульфидных минералов

Введение

В процессе обогащения и выплавка процессы переработки сульфидных руд цветных металлов, Цианид часто используется для повышения скорости извлечения металла. Однако цианид Оставшийся на поверхности сульфидных руд цианид не только оказывает негативное влияние на последующие технологические процессы, но и вызывает серьезные экологические проблемы. Поэтому разработка эффективных и экологически безопасных методов удаления цианида с поверхности сульфидных руд имеет большое практическое значение.

Текущая ситуация и опасности остатков цианида на поверхностях сульфидных минералов

Текущая ситуация

В традиционном процессе флотации сульфидных руд цианид широко используется в качестве ингибитора. Он может селективно ингибировать некоторые нежелательные минералы в сульфидных рудах, тем самым достигая отделения целевых минералов от пустых минералов. Но после флотации большое количество цианида будет адсорбироваться на поверхности сульфидных руд. Согласно соответствующим исследованиям, на некоторых обогатительных фабриках содержание цианида на поверхности концентратов сульфидных руд после флотации может достигать нескольких сотен миллиграммов на килограмм.

опасности

С технологической точки зрения оставшийся цианид будет мешать последующему процессу плавки. Например, при плавке медных сульфидных руд цианид будет образовывать комплексы с медью, снижая эффективность плавки меди и увеличивая потребление энергии. С экологической точки зрения цианид является высокотоксичным веществом. Когда сточные воды хвостохранилищ, содержащие цианид, сбрасываются в окружающую среду, он загрязняет водоемы и почву, подвергает опасности водные организмы и окружающую растительность и даже представляет угрозу для здоровья человека через пищевую цепочку.

Методы удаления цианида с поверхностей сульфидных минералов

Метод окисления

1.Метод химического окисления

• Принцип: Используйте сильные окислители для окисления цианида в менее токсичные или нетоксичные вещества. Обычные окислители включают перекись водорода (H2O2), гипохлорит натрия (NaClO) и т. д. Возьмем в качестве примера перекись водорода, уравнение ее реакции будет следующим: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Операционный процесс: Сначала поместите пульпу сульфидной руды, содержащую цианид, в реакционный резервуар и отрегулируйте значение pH пульпы до соответствующего диапазона (обычно для окисления перекисью водорода значение pH предпочтительно между 9 и 11). Затем медленно добавляйте раствор перекиси водорода при перемешивании, чтобы окислитель полностью вошел в контакт и прореагировал с пульпой. Время реакции обычно составляет от 1 до 3 часов, а конкретное время зависит от концентрации цианида в пульпе и свойств руды.

• Преимущества: Скорость реакции относительно высокая, а эффект удаления цианида хороший, что позволяет снизить концентрацию цианида до относительно низкого уровня.

• Недостатки бонуса без депозита: Окислители, такие как перекись водорода, относительно дороги, а их избыток может оказать влияние на последующие процессы обогащения или плавки.

Метод адсорбции

1.Метод адсорбции активированным углем

• Принцип: Активировано Carbon Обладает большой удельной поверхностью и богатой пористой структурой, что позволяет ему адсорбировать цианид на своей поверхности посредством физической и химической адсорбции.

• Операционный процесс: Добавлять Активированный уголь В пульпу сульфидной руды, содержащую цианид, следует тщательно перемешать активированный уголь, чтобы обеспечить полный контакт активированного угля с цианидом в пульпе. Время адсорбции обычно составляет от 30 минут до 2 часов. После адсорбции активированный уголь отделяют от пульпы фильтрацией или другими способами.

• Преимущества: Операция проста и имеет хороший адсорбционный эффект на цианид низкой концентрации. Активированный уголь можно регенерировать и использовать повторно.

• Недостатки бонуса без депозита: Для цианида высокой концентрации адсорбционная способность ограничена, а неправильная обработка адсорбированного активированного угля приведет к вторичному загрязнению.

2. Метод адсорбции ионообменной смолой

• Принцип: Ионообменные смолы содержат определенные функциональные группы, которые могут обмениваться с ионами цианида, тем самым адсорбируя цианид на смоле.

• Операционный процесс: Загрузите ионообменную смолу в обменную колонку и пропустите пульпу сульфидной руды, содержащую цианид, через обменную колонку. Контролируйте скорость потока пульпы, чтобы гарантировать, что цианид полностью обменяется со смолой. Когда смола насытится адсорбцией, используйте специальный элюент для элюирования и регенерации смолы.

• Преимущества: Он обладает высокой селективностью адсорбции цианида и может работать непрерывно.

• Недостатки бонуса без депозита: Стоимость смолы высока, процесс элюирования относительно сложен, и в результате элюирования могут образовываться отходы, содержащие цианид.

Другие методы

1.Метод кислотно-щелочной нейтрализации

• Принцип: При определенных условиях цианид будет подвергаться реакциям гидролиза в кислой или щелочной среде, образуя менее токсичные или нетоксичные вещества. Например, в кислой среде цианид будет реагировать с ионами водорода, образуя синильную кислоту (HCN), которую можно удалить путем испарения; в щелочной среде цианид гидролизуется, образуя цианат и другие вещества.

• Операционный процесс: Если принят кислотный гидролиз, медленно добавляйте кислотные растворы, такие как разбавленная серная кислота, в пульпу сульфидной руды, содержащую цианид, отрегулируйте значение pH до 2 - 4, а затем проветрите, чтобы испарить образовавшуюся синильную кислоту. Если принят щелочной гидролиз, добавьте щелочные вещества, такие как гидроксид натрия, отрегулируйте значение pH до 10 - 12 и реагируйте в течение определенного периода (обычно 2 - 4 часа).

• Преимущества: Стоимость относительно низкая, а эксплуатация относительно простая.

• Недостатки бонуса без депозита: Синильная кислота, образующаяся в процессе кислотного гидролиза, очень токсична и требует строгих мер защиты; скорость реакции щелочного гидролиза низкая, и после обработки может оставаться небольшое количество остатка цианида.

Проектирование технологического процесса удаления цианида с поверхностей сульфидных минералов

Стадия предварительной обработки

1. Регулировка пульпы: Отрегулируйте концентрацию пульпы сульфидной руды после флотации. Обычно концентрация пульпы контролируется в пределах 20% - 40% для последующей обработки. В то же время определите начальную концентрацию цианида в пульпе, чтобы обеспечить основу для определения последующих параметров процесса.

2. Удаление примесей: Удаляйте крупные частицы примесей и некоторые взвешенные твердые частицы из пульпы путем фильтрации, осаждения и т. д., чтобы они не мешали последующим процессам обработки.

Стадия удаления

1. Выбор метода: Выберите подходящий метод удаления в соответствии с такими факторами, как концентрация цианида в пульпе, свойства руды, стоимость обработки и требования по охране окружающей среды. Например, для цианида высокой концентрации и случаев, когда стоимость не имеет значения, химический Метод окисления может быть отдан приоритет; для случаев с низкой концентрацией цианида и в экологически безопасных случаях более подходящим может оказаться метод биологического окисления или метод адсорбции.

2. Контроль параметров процесса: Принимая окисление перекисью водорода в Химическое окисление Например, при использовании данного метода строго контролируйте количество добавляемой перекиси водорода (обычно рассчитываемое в соответствии с концентрацией цианида и уравнением реакции), температуру реакции (обычно 20–30 ℃), значение pH (9–11), скорость перемешивания (100–300 оборотов в минуту) и другие параметры для обеспечения эффективности реакции.

Стадия после лечения

1. Разделение твердой и жидкой фаз: Разделение пульпы после удаления цианида путем фильтрации, центрифугирования и т. д. для получения очищенных концентратов сульфидной руды и сточных вод, содержащих небольшое количество цианида.

2. Очистка сточных вод: Дальнейшая очистка отделенных сточных вод для соответствия национальным стандартам сброса. Вторичное окисление, адсорбция и другие методы могут использоваться для глубокого удаления цианида из сточных вод для обеспечения безопасного сброса.

Заключение

Существуют различные методы удаления цианида с поверхности сульфидных руд, и каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. В практических приложениях необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как свойства руды, концентрация цианида, стоимость обработки и требования по охране окружающей среды, чтобы выбрать соответствующие методы и технологические процессы. С учетом все более строгих требований по охране окружающей среды и непрерывного прогресса технологий разработка более эффективных, экологически чистых и недорогих технологий удаления цианида с поверхности сульфидных руд станет ключевым направлением исследований в будущем. Ожидается, что за счет непрерывной оптимизации процесса будет достигнут нулевой выброс цианида в процессах обогащения и плавки сульфидных руд и будет способствовать устойчивому развитию цветной металлургии.