Metode in postopki za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Uvod

V procesih bogatenja in taljenja sulfidnih rud neželeznih kovin se cianid pogosto uporablja za povečanje stopnje pridobivanja kovin. Vendar pa cianid , ki ostane na površini sulfidnih rud, ne le negativno vpliva na nadaljnje procesne poteke, temveč povzroča tudi resne okoljske težave. Zato je razvoj učinkovitih in okolju prijaznih metod za odstranjevanje cianida na površini sulfidnih rud velikega praktičnega pomena.

Trenutno stanje in nevarnosti ostankov cianida na površinah sulfidnih mineralov

Trenutne razmere

V tradicionalnem procesu flotacije sulfidnih rud se cianid pogosto uporablja kot inhibitor. Lahko selektivno zavira določene neželene minerale v sulfidnih rudah, s čimer doseže ločevanje ciljnih mineralov od mineralov jalovine. Toda po flotaciji se bo velika količina cianida adsorbirala na površini sulfidnih rud. Glede na relevantne raziskave je lahko v nekaterih zgoščevalnicah vsebnost cianida na površini koncentratov sulfidne rude po flotaciji tudi več sto miligramov na kilogram.

Nevarnosti

S tehnološkega vidika bo preostali cianid motil kasnejši proces taljenja. Na primer, med taljenjem bakrovih sulfidnih rud bo cianid tvoril komplekse z bakrom, kar bo zmanjšalo učinkovitost taljenja bakra in povečalo porabo energije. Z okoljskega vidika je cianid zelo strupena snov. Ko se odpadna voda iz jalovine, ki vsebuje cianid, izpusti v naravno okolje, bo onesnažila vodna telesa in tla, ogrozila vodne organizme in okoliško vegetacijo ter celo predstavljala nevarnost za zdravje ljudi prek prehranjevalne verige.

Metode za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Metoda oksidacije

1. Metoda kemijske oksidacije

• Načelo: Za oksidacijo cianida v manj strupene ali nestrupene snovi uporabite močna oksidanta. Med pogosta oksidanta spadajo vodikov peroksid (H2O2), natrijev hipoklorit (NaClO) itd. Če za primer vzamemo vodikov peroksid, je njegova reakcijska enačba: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Postopek : Najprej dajte pulpo sulfidne rude, ki vsebuje cianid, v reakcijsko posodo in prilagodite pH vrednost pulpe na ustrezno območje (na splošno je za oksidacijo z vodikovim peroksidom pH vrednost med 9 in 11). Nato med mešanjem počasi dodajte raztopino vodikovega peroksida, da se oksidant popolnoma poveže in reagira s pulpo. Reakcijski čas običajno traja od 1 do 3 ure, specifičen čas pa je odvisen od koncentracije cianida v pulpi in lastnosti rude.

• Prednosti : Reakcijska hitrost je relativno hitra, učinek odstranjevanja cianida pa je dober, kar lahko zmanjša koncentracijo cianida na relativno nizko raven.

• Slabosti : Oksidanti, kot je vodikov peroksid, so relativno dragi, prekomerna količina oksidantov pa lahko vpliva na nadaljnje procese bogatenja ali taljenja.

Adsorpcijska metoda

1. Metoda adsorpcije z aktivnim ogljem

• Načelo : Aktivno oglje ima veliko specifično površino in bogate pore, ki lahko s fizikalno in kemično adsorpcijo adsorbirajo cianid na svoji površini.

• Postopek : Aktivno oglje dodajte v pulpo sulfidne rude, ki vsebuje cianid, in dobro premešajte, da se aktivno oglje popolnoma veže na cianid v pulpi. Čas adsorpcije je običajno od 30 minut do 2 uri. Po adsorpciji aktivno oglje ločite od pulpe s filtracijo ali na drug način.

• Prednosti : Postopek je preprost in ima dober adsorpcijski učinek na cianide nizke koncentracije. Aktivno oglje je mogoče regenerirati in ponovno uporabiti.

• Slabosti : Pri visokokoncentriranem cianidu je adsorpcijska sposobnost omejena, nepravilna obdelava adsorbiranega aktivnega oglja pa povzroči sekundarno onesnaženje.

2. Metoda adsorpcije ionske izmenjevalne smole

• Načelo : Ionske izmenjevalne smole vsebujejo specifične funkcionalne skupine, ki se lahko izmenjujejo z ioni v cianidu in s tem adsorbirajo cianid na smolo.

• Postopek : Ionsko izmenjevalno smolo napolnite v izmenjevalno kolono in pustite, da sulfidna ruda, ki vsebuje cianid, prehaja skozi izmenjevalno kolono. Nadzorujte pretok pulpe, da zagotovite popolno izmenjavo cianida s smolo. Ko je smola nasičena z adsorpcijo, uporabite poseben eluent za eluiranje in regeneracijo smole.

• Prednosti : Ima visoko adsorpcijsko selektivnost za cianid in lahko doseže neprekinjeno delovanje.

• Slabosti : Stroški smole so visoki, postopek eluiranja je relativno zapleten in lahko nastane elucijska odpadna tekočina, ki vsebuje cianid.

Druge metode

1. Metoda nevtralizacije kisline in baze

• Načelo : Pod določenimi pogoji bo cianid v kislem ali alkalnem okolju podvržen hidroliznim reakcijam, pri čemer bodo nastale manj strupene ali nestrupene snovi. Na primer, v kislem okolju bo cianid reagiral z vodikovimi ioni in tvoril cianovodikovo kislino (HCN), ki jo je mogoče odstraniti z izhlapevanjem; v alkalnem okolju cianid hidrolizira in tvori cianat in druge snovi.

• Postopek : Če se uporabi kisla hidroliza, počasi dodajte kisle raztopine, kot je razredčena žveplova kislina, v pulpo sulfidne rude, ki vsebuje cianid, prilagodite pH vrednost na 2–4 ​​in nato prezračite, da uparite nastalo cianovodikovo kislino. Če se uporabi alkalna hidroliza, dodajte alkalne snovi, kot je natrijev hidroksid, prilagodite pH vrednost na 10–12 in pustite reagirati določen čas (običajno 2–4 ure).

• Prednosti : Stroški so relativno nizki, delovanje pa je relativno preprosto.

• Slabosti : Cianovodikova kislina, ki nastane med kislo hidrolizo, je zelo strupena in zahteva stroge zaščitne ukrepe; reakcija alkalne hidrolize je počasna in po obdelavi lahko še vedno ostane majhna količina ostankov cianida.

Zasnova poteka postopka za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Faza predhodne obdelave

1. Prilagajanje pulpe : Prilagodite koncentracijo pulpe sulfidne rude po flotaciji. Na splošno se koncentracija pulpe za nadaljnjo obdelavo nadzoruje med 20 % in 40 %. Hkrati se zazna začetna koncentracija cianida v pulpi, da se zagotovi osnova za določitev nadaljnjih procesnih parametrov.

2. Odstranjevanje nečistoč : Z filtracijo, sedimentacijo itd. odstranite velike delce nečistoč in nekatere suspendirane trdne snovi v pulpi, da preprečite njihovo motenje pri nadaljnjih postopkih obdelave.

Faza odstranitve

1. Izbira metode : Izberite ustrezno metodo odstranjevanja glede na dejavnike, kot so koncentracija cianida v pulpi, lastnosti rude, stroški obdelave in zahteve glede varstva okolja. Na primer, pri visokih koncentracijah cianida in primerih, ko stroški niso pomembni, se lahko da prednost metodi kemične oksidacije ; pri nizkih koncentracijah cianida in okoljsko ozaveščenih primerih je lahko primernejša metoda biološke oksidacije ali metoda adsorpcije.

2. Nadzor procesnih parametrov : Na primeru oksidacije vodikovega peroksida pri metodi kemijske oksidacije strogo nadzorujte količino dodanega vodikovega peroksida (običajno izračunano glede na koncentracijo cianida in reakcijsko enačbo), reakcijsko temperaturo (običajno 20–30 ℃), pH vrednost (9–11) in hitrost mešanja (100–300 vrtljajev na minuto) ter druge parametre, da zagotovite učinkovito reakcijo.

Faza po zdravljenju

1. Ločevanje trdnih in tekočih snovi : Po odstranitvi cianida ločite celulozo s filtracijo, centrifugiranjem itd., da dobite prečiščene koncentrate sulfidnih rud in odpadno vodo, ki vsebuje majhno količino cianida.

2. Čiščenje odpadne vode : Ločeno odpadno vodo dodatno očistite, da bo ustrezala nacionalnim standardom za izpuste. Za globoko odstranitev cianida v odpadni vodi in zagotovitev varnega izpusta se lahko uporabijo sekundarna oksidacija, adsorpcija in druge metode.

zaključek

Obstajajo različne metode za odstranjevanje cianida na površini sulfidnih rud in vsaka metoda ima svoje prednosti in slabosti. V praktičnih aplikacijah je treba celovito upoštevati dejavnike, kot so lastnosti rude, koncentracija cianida, stroški obdelave in zahteve glede varstva okolja, da se izberejo ustrezne metode in procesni tokovi. Zaradi vse strožjih okoljevarstvenih zahtev in nenehnega napredka tehnologije bo razvoj učinkovitejših, okolju prijaznejših in poceni tehnologij za odstranjevanje cianida s površine sulfidnih rud ključna raziskovalna usmeritev v prihodnosti. S stalno optimizacijo procesov naj bi dosegli ničelni izpust cianida v procesih obogatenja in taljenja sulfidnih rud ter spodbujali trajnostni razvoj industrije barvnih kovin.